高考物理一轮总复习精品课件 第3章 牛顿运动定律 第2节 牛顿第二定律的应用.ppt

经典小题·练一练2.在某游乐场中有一巨型娱乐器械,将座舱用升降机送到离地面75m的高处,然后让其自由落下。座舱落到离地面25m高时,制动系统开始启动,座舱做匀减速运动,到达地面时刚好停止。若座舱中某人用手托着重力为50N的铅球,g取10m/s2,不计空气阻力。求:(1)座舱离地面35m时,手对铅球的支持力;(2)从开始下落到着地经历的总时间;(3)座舱离地面15m时,铅球对手的压力。解析:(1)座舱离地面35m时,座舱、人和铅球均处于完全失重状态,所以手对球的支持力为0。(3)座舱离地面15m时,做匀减速直线运动,以铅球为研究对象由牛顿第二定律可得mg-FN=ma,FN=150N由牛顿第三定律得,铅球对手的压力为150N。研考点精准突破考点一动力学的两类基本问题[名师破题]1.解题思路2.分析要点典例1.潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力骤减,潜艇如同汽车掉下悬崖,称之为掉深,曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量为3.0×103t,在高密度海水区域水下200m沿水平方向缓慢潜航,如图所示。当该潜艇驶入海水低密度区域时,浮力突然降为2.4×107N,10s后,潜艇官兵迅速对潜艇减重(排水),此后潜艇以大小为1.0m/s2的加速度匀减速下沉,速度减为零后开始上浮。取重力加速度为10m/s2,不计潜艇加重、减重的时间和水的粘滞阻力。求:(1)潜艇掉深达到的最大深度(自海平面算起);(2)潜艇减重排出多少千克的水后,潜艇以大小为1.0m/s2的加速度匀减速下沉。解题指导:关键词句获取信息浮力突然降为2.4×107N潜艇加速下沉时的受力情况10s后,潜艇官兵迅速对潜艇减重(排水)潜艇加速下沉的时间潜艇以大小为1.0m/s2的加速度匀减速下沉减速过程的加速度答案:(1)500m(2)0.8×106kg解析:(1)设潜艇刚掉深时的加速度为a1,由牛顿第二定律有mg-F=ma1,解得a1=2m/s2此时潜艇速度为v1=a1t1=20m/s潜艇减重后以1.0m/s2的加速度匀减速下沉,直到速度为0,潜潜艇掉深达到的最大深度h=h0+h1+h2=500m。(2)潜艇减重后以大小为1.0m/s2的加速度匀减速下沉,由牛顿第二定律有F-m1g=m1a2,解得m1=2.2×106kg排出水的质量Δm=m-m1=8×105kg。考题点睛:考点考向点睛牛顿动力学的多过程问题模型本题是包含两个运动过程的问题,物体先匀加速后匀减速方法(1)将“多过程”分解为许多“子过程”,各“子过程”间由“衔接点”连接。(2)对各“衔接点”进行受力分析和运动分析,必要时画出受力分析图和过程示意图。(3)根据“子过程”“衔接点”的模型特点选择合适的物理规律列方程。(4)分析“衔接点”速度、加速度等的关联,确定各段间的时间关联,并列出相关的辅助方程。(5)联立方程组,分析求解,对结果进行必要的验证或讨论易错用公式时要注意物理量与阶段的对应关系,比如第一阶段和第二阶段列式时,物体的质量是不相同的,物体的重力也是不相同的对点演练1.(2022全国乙卷)如图所示,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长l。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时,它们加速度的大小均为()答案:A2.四人双桨比赛中,运动员用双桨同步划水使赛艇沿直线运动,每次动作分划水和空中运桨两个阶段。假设划水和空中运桨时间均为1s,赛艇(含运动员、双桨)的质量为350kg,受到的阻力恒定,划水时四人双桨产生的总动力大小为赛艇所受阻力的2倍。某时刻四人双桨刚入水时赛艇的速度大小为4m/s,运动员紧接着完成2次动作的过程中,赛艇前进20m,求:?(1)划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比;(2)赛艇的最大速度的大小;(3)划艇时,四人双桨产生的总动力大小。答案:(1)1∶1(2)6m/s(3)1400N解析:(1)设划水阶段和运桨阶段的加速度大小分别为a1、a2,动力为F,阻力为F阻,由牛顿第二定律可得F-F阻=ma1F阻=ma2又因为F=2F阻故a1∶a2=1∶1。(2)由a1∶a2=1∶1可知,一次动作中划水和空中运桨阶段,其各自位移相等,且为得a1=2m/s2故最大速度v1=v0+a1t=6m/s。(3)由a1∶a2=1∶1可得a2=2m/s2所以F阻=ma2=700NF=2F阻=1400N。考点二超重、失重[师生共研]1.判断