高考物理总复习 第2讲 牛顿第二定律的应用.docVIP

第2讲牛顿第二定律的应用

【必备知识·自主排查】

一、动力学两类基本问题

1．从受力确定运动情况

如果已知物体的受力情况，可以由____________求出物体的加速度，再通过________的规律确定物体的运动情况．

2．从运动情况确定受力

如果已知物体的运动情况，根据________规律求出物体的加速度，结合受力分析，再根据____________求出力．

二、超重和失重

1．失重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象，叫作失重现象．

(2)产生条件：物体具有____________的加速度．

2．超重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象，叫作超重现象．

(2)产生条件：物体具有____________的加速度．

3．完全失重

(1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有________，这种现象叫作完全失重状态．

(2)产生条件：加速度a＝________，方向____________．

【生活情境】

蹦极(BungeeJumping)，也叫机索跳，白话叫笨猪跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动．参与该活动的人向下运动的过程中

(1)在弹性绳刚伸直前，人处于完全失重状态.()

(2)处于完全失重的人，不受重力的作用.()

(3)在弹性绳刚伸直后下降的一小段距离内，人处于失重状态.()

(4)在人下降到最低点前的一小段距离内，人处于超重状态.()

【关键能力·分层突破】

考点一用牛顿第二定律求解瞬时加速度

1．两种基本模型的特点

(1)轻绳不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，其弹力可以突变，成为零或者别的值．

(2)轻弹簧(或者橡皮绳)需要较长的形变恢复时间，在瞬时问题中，当它两端始终有连接物时其弹力不能突变，大小和方向均不变．

2．求解瞬时加速度的一般思路

分析瞬时变化前后物体的受力情况?列牛顿第二定律方程?求瞬时加速度

例1两个质量均为m的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，如图所示．现突然迅速剪断轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，则()

A．a1＝g，a2＝gB．a1＝0，a2＝2g

C．a1＝g，a2＝0D．a1＝2g，a2＝0

[解题心得]

【考法拓展1】在[例1]中只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧，其他不变，如图所示，则下列选项中正确的是()

A．a1＝g，a2＝gB．a1＝0，a2＝2g

C．a1＝g，a2＝0D．a1＝2g，a2＝0

[解题心得]

【考法拓展2】把[考法拓展1]中的题图放置在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，如图所示，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，则下列说法正确的是()

A．aA＝0aB＝12g B．aA＝gaB

C．aA＝gaB＝g D．aA＝0aB＝g

[解题心得]

【跟进训练】

1.[2022·西安名校联考]如图所示，轻质细线L1和轻弹簧L3分别系有两个完全相同的灯笼甲和乙，L1、L3的上端都系在天花板上，下端用轻质细线L2连接，静止时，L2水平，L1和L3与竖直方向的夹角都为θ.细线不可伸长，不计空气阻力，将灯笼视为质点．现将细线L2从中间剪断，则细线剪断瞬间，甲、乙两灯笼的加速度大小的比值为()

A．1 B．sinθ

C．cosθ D．tanθ

考点二动力学两类基本问题

角度1已知受力情况求运动情况

例2[2021·河北卷，13]如图，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为θ，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接．一个质量为2kg的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若1s后质量为48kg的滑雪者从顶端以1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起．背包与滑道的动摩擦因数为μ＝112，重力加速度取g＝10m/s2，sinθ＝725，cosθ＝2425，

(1)滑道AB段的长度；

(2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度．

命题分析

试题情境

属于综合应用性题目，以滑雪者滑雪为素材创设生活实践问题情境

必备知识

考查牛顿第二定律、匀变速直线运