2025年高中物理试卷(带答案)第2讲　牛顿第二定律的应用.docx

第2讲牛顿第二定律的应用

课程标准

通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、质量的关系．理解牛顿第二定律．

素养目标

科学思维：

(1)掌握动力学两类基本问题的求解方法．

(2)会利用牛顿第二定律对超重、失重、瞬时加速度问题进行分析计算．

考点一用牛顿第二定律求解瞬时加速度

●———【必备知识·自主落实】———●

1．两种模型

合外力与加速度具有因果关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，当物体所受合外力发生变化时，加速度也随着发生变化，而物体运动的速度________发生突变．

2．解题思路

●———【关键能力·思维进阶】———●

例1[2024·江苏扬州市质检]如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为m的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°，轻杆和轻弹簧均水平．已知重力加速度为g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.下列结论正确的是()

A.甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳的拉力大小均为43

B．甲图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为43

C．乙图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为53

D．甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为53

[解题心得]

例2[2024·四川师范大学附属中学校考模拟]如图所示，两个质量均为m的金属小球拴在轻质橡皮筋的两端，橡皮筋的中点固定在纸盒底部的正中间．小球放在纸盒口边上，现让纸盒从一定高度自由下落，小球被橡皮筋拉回盒中并能发生碰撞．不计空气阻力，则释放的瞬间()

A．橡皮筋的弹力为0

B．小球加速度大小等于重力加速度g

C．纸盒加速度大小小于重力加速度g

D．橡皮筋对纸盒作用力大小等于2mg

[解题心得]

例3如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态．现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间()

A．物体B的加速度大小为g

B．物体C与吊篮A间的弹力大小为0

C．物体C的加速度大小为2g

D．吊篮A的加速度大小为1.5g

[解题心得]

考点二超重与失重问题

●———【必备知识·自主落实】———●

1．实重和视重

(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态________(选填“无关”或“相关”)．

(2)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、失重和完全失重的对比

名称

超重

失重

完全失重

现象

视重________实重

视重________实重

视重等于______

产生

条件

物体的加速度________

物体的加速度________

物体竖直向下的加速度等于______

对应

运动

情境

加速上升或减速下降

加速下降或减速上升

自由落体运动、竖直上抛运动、宇宙航行等

原理

F－mg＝ma

F＝________

mg－F＝ma

F＝________

mg－F＝mg

F＝________

●———【关键能力·思维进阶】———●

考向1对超、失重现象的理解

例4如图所示，一蹦极爱好者正进行蹦极．从爱好者跳出高台直至最后在空中静止下来的整个运动过程中，下列说法正确的是()

A．爱好者在加速下落过程中，其惯性增大

B．爱好者离开高台瞬间，其速度和加速度都为零

C．爱好者第一次下落到最低点时，其处于超重状态

D．爱好者第一次从最低点向上运动的过程中，绳对爱好者的拉力大于重力，处于超重状态

[解题心得]

思维提升

判断超重和失重的方法

(1)从受力的角度判断

当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态．

(2)从加速度的角度判断

当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态．

考向2超、失重现象的图像问题

例5某同学站在压力传感器上完成下蹲和起立的动作，用计算机采集到的压力传感器示数随时间变化的F-t图像如图所示，则()

A．该同学重力约为500N

B．该同学重力约为700N

C．该同学完成