新高考物理一轮复习精讲精练第3章牛顿运动定律第3讲 牛顿第二定律的基本应用（原卷版）.doc

第三讲牛顿第二定律的基本应用

知识梳理

一、超重与失重

1.视重

当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。

2.超重、失重和完全失重的比较

超重

失重

完全失重

现象

视重大于物体重力

视重小于物体重力

视重等于eq\a\vs4\al(0)

产生条件

物体的加速度向上

物体的加速度向下

物体的加速度等于eq\a\vs4\al(g)

运动状态

加速上升或减速下降

加速下降或减速上升

以g加速下降或减速上升

原理方程

F－mg＝ma

mg－F＝ma

mg－F＝mg

二、两类动力学问题

1.动力学的两类基本问题

第一类：已知受力情况求物体的运动情况。

第二类：已知运动情况求物体的受力情况。

2.解决两类基本问题的方法

以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：

知识训练

考点一、超重和失重

例1、如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。g取10m/s2。下列各种情况中，体重计的示数最大的是()

A．电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0m/s2

B．电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0m/s2

C．电梯匀减速下降，加速度的大小为1.5m/s2

D．电梯匀加速下降，加速度的大小为1.5m/s2

课堂随练

训练1、(2020·北京高三二模)很多智能手机都有加速度传感器。小明把手机平放在手掌上，打开加速度传感器，记录手机在竖直方向上加速度的变化情况。若手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后接住手机，手机屏幕上获得的图像如图甲所示。以下实验中手机均无翻转。下列说法正确的是()

A．若将手机竖直向上抛出再落回手掌中，所得图像可能如图乙所示

B．若保持手托着手机，小明做下蹲动作，整个下蹲过程所得图像可能如图丙所示

C．若手托着手机一起由静止竖直向上运动一段时间后停止，所得图像可能如图丁所示

D．手机屏幕上的图像出现正最大值时，表明手机处于失重状态

训练2、(多选)如图所示,蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面下降到最低点为第一过程,从最低点上升到离开床面为第二过程,则运动员()

A．在第一过程中始终处于失重状态

B．在第二过程中始终处于超重状态

C．在第一过程中先处于失重状态,后处于超重状态

D．在第二过程中先处于超重状态,后处于失重状态

考点二、动力学的两类基本问题[

1.解题步骤

例1、(2021·高考全国卷甲，T14)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将()

A．逐渐增大 B．逐渐减小

C．先增大后减小 D．先减小后增大

例2、(2022·山东省实验模拟)假设在发射火箭过程中，首先由火箭助推器提供推力，使火箭上升到30km高空时，速度达到1.2km/s，然后助推器脱落，向上减速运动后落回地面进行回收。火箭助推器运动过程中所受地球引力可视为不变，且等于在地球表面时的重力，助推器脱落后运动过程中，受到的阻力大小恒为助推器重力的0.2，g取10m/s2，求：

(1)助推器能上升到距离地面的最大高度；

(2)助推器落回地面的速度大小和助推器从脱落到落回地面经历的时间。

例3、(2021·安徽芜湖检测)某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度—时间图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙所示。已知运动员的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv(g取10m/s2,取cos37°=0.8,sin37°=0.6)。求:

(1)打开降落伞前运动员下落的距离;

(2)阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向;

(3)每根绳能够承受的最小拉力。

例4、如图甲所示，质量m＝1kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t＝0.5s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图像(v-t图像)如图乙所示，g取10m/s2，求：

(1)2s内物块的位移大小x和通过的路程L；

(2)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F。

例5、(多选)如图所示，Oa、Ob和da是竖直平面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O′为圆心。每根杆上都套着一个小滑环(未画出)，