2025年高考物理复习讲义第三章第2讲　牛顿运动定律的简单应用（含解析）.docxVIP

第2讲牛顿运动定律的简单应用

素养目标1.知道超重、失重及完全失重．(物理观念)2.了解牛顿第二定律及其适用范围．(物理观念)3.应用牛顿第二定律对实际问题进行分析、推理和判断．(科学思维)

一、超重和失重

1．实重和视重

(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关(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．

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

视重大于实重

视重小于实重

视重等于零

产生条件

物体的加速度向上

物体的加速度向下

物体竖直向下的加速度等于重力加速度

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＋ma

mg－F＝ma

F＝mg－ma

mg－F＝mg

F＝0

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．

第二类：已知运动情况求物体的受力．

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，具体逻辑关系如下：

直观情境

1．思维辨析

(1)物体加速度的方向一定与合外力方向相同．()

(2)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化．()

(3)物体受到外力作用，立即产生加速度．()

(4)根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向．()

(5)物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小．()

2．如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图像，则()

A．物体在0～2s处于失重状态

B．物体在2～8s处于超重状态

C．物体在8～10s处于失重状态

D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态

3．物块A放置在与水平地面成30°角倾斜的木板上时，刚好可以沿斜面匀速下滑；若该木板与水平面成60°角倾斜，取g＝10m/s2，则物块A沿此斜面下滑的加速度大小为()

A．5eq\r(3)m/s2 B．3eq\r(3)m/s2

C．(5－eq\r(3))m/s2 D．eq\f(10\r(3),3)m/s2

考点牛顿第二定律的瞬时性

1．两类模型

2．求解瞬时加速度的步骤

典例1如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m,2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有()

A．a1＝a2＝a3＝a4＝0

B．a1＝a2＝a3＝a4＝g

C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)g

D．a1＝g，a2＝eq\f(m＋M,M)g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)g

1．[牛顿第二定律的瞬时性]两个质量均为m的小球放置在倾角为θ＝30°的光滑斜面上(斜面固定在地面上不动)，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，下列说法正确的是()

A．aA＝0，aB＝eq\f(1,2)g

B．aA＝eq\f(1,2)g，aB＝0

C．aA＝eq\f(1,2)g，aB＝eq\f(1,2)g

D．aA＝g，aB＝g

2．[整体法与隔离法的应用]如图所示，在倾角为θ＝37°的固定光滑斜面上，物块A、B的质量分别为m＝1kg和M＝2kg，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力．已知重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.某时刻把细线剪断，关于细线剪断的瞬间，下列说法正确的是()

A．物块A的加速度大小为4m/s2

B．物块B的加速度大小为6m/s2

C．物块A对B的弹力大小为0

D．物块B对A的弹力大小为12N

考点两类动力学基本问题

1．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，具体逻辑关系如图所示．

2．两类动力学问题的解题步骤

典例2(2021·浙江1月选考)如图所示，质量m＝2kg的滑块以v0＝16m/s的初速度沿倾角θ＝37°的斜面上滑，经t＝2s滑行到最高点．然后，滑块返回到出发点．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求滑块：

(1)最大位移值x；

(2)与斜面间的动摩擦因数μ；

(3)物体返回底端所需的时间．

1．[已知受力求运动]

(多选)如图所示为某型号无人机，该无人机的质量m＝2kg，电动机能提供的最大动