2025高考物理一轮总复习第3章运动和力的关系第10讲牛顿第二定律的基本应用课件

这是一份2025高考物理一轮总复习第3章运动和力的关系第10讲牛顿第二定律的基本应用课件，共55页。PPT课件主要包含了知识梳理·易错辨析，运动情况，受力情况，加速度，牛顿运动定律，等于零，竖直向上，竖直向下，a＝g，mg＋a等内容，欢迎下载使用。
一、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____________；第二类：已知运动情况求物体的____________。
2．解决两类基本问题的方法：以__________为“桥梁”，由运动学公式和________________列方程求解，具体逻辑关系如图：
二、超重与失重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________。(2)视重：①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________称为视重。②视重大小等于弹簧测力计所受物体的________或台秤所受物体的________。
2．超重、失重和完全失重的比较
1.已知物体受力情况，求解运动量时，应先根据牛顿第二定律求解加速度。( )2．加速度大小等于g的物体处于完全失重状态。( )3．减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于物体的重力。( )4．加速上升的物体处于超重状态。( )5．物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。( )6．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。( )
应用牛顿第二定律分析瞬时问题
(能力考点·深度研析)两种模型加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：
►考向1　橡皮筋和轻绳模型
“四步骤”巧解瞬时性问题第一步：分析原来物体的受力情况。第二步：分析物体在突变时的受力情况。第三步：由牛顿第二定律列方程。第四步：求出瞬时加速度，并讨论其合理性。
►考向2　轻弹簧和轻杆模型 两小球A、B先后用弹簧和轻杆相连，放在光滑斜面上静止，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，如图甲、乙，A、B质量相等，重力加速度为g，斜面的倾角为θ。在突然撤去挡板的瞬间( )A．图甲中A球的加速度为gsin θB．图甲中B球的加速度为gsin θC．图乙中B球的加速度为2gsin θD．图乙中B球的加速度为gsin θ
[解析]　撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小为2mgsin θ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin θ，加速度为2gsin θ；题图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsin θ，加速度均为gsin θ。
►考向3　接触面和弹簧问题 (2024·安徽亳州检测)如图所示，质量均为2 kg的木块A和B静止在倾角为30°的光滑斜面上，此时A、B间恰好没有弹力，则剪断细绳的瞬间A、B间的弹力为( )A．0 B．5 N C．10 N D．20
[解析]　初状态因A、B间恰好没有弹力，所以此时弹簧弹力F＝mgsin 30°。剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不能突变，仍为mgsin 30°，以A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律有2mgsin 30°－F＝2ma，解得a＝2.5 m/s2；再隔离B分析有mgsin 30°－FN＝ma，解得FN＝5 N，故B正确。
(基础考点·自主探究)1．对超重和失重的理解(1)超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了。在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化。(2)在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。
2．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。
(3)从速度变化的角度判断①物体向上加速或向下减速时，超重；②物体向下加速或向上减速时，失重。
【跟踪训练】 (从加速度角度判断)(2024·陕西西安调研)2022年2月8日，在中国北京冬奥会上，自由式滑雪女子大跳台项目，中国选手谷爱凌拿到了一枚宝贵的金牌。这不仅是她本人的首枚奥运金牌，更是中国代表团在本届冬奥会雪上项目的首金。自由滑雪女子空中技巧比赛中比赛场地可简化为如图所示的助滑区、弧形过渡区、着陆区、减速区等组成。若将运动员看作质点，且忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A．运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态B．运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中处于完全失重状态C．运动员在弧形过渡区运动过程中处于失重状态D．运动员在减速区减速过程中处于失重状态
[解析]　运动员在助滑区加速下滑时，加速度沿斜面向下，加速度在竖直方向的分加速度为竖直向下，处于失重状态，A错误；忽略空气阻力，运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前，在空中只受到竖直向下的重力作用，物体的加速度为竖直向下的重力加速度，处于完全失重状态，B正确；运动员在弧形过渡区做圆周运动，加速度有竖直向上的分量，处于超重状态，C错误；运动员在减速区减速过程中，减速下降，竖直方向的分加速竖直向上，处于超重状态，D错误。
(从受力角度判断)2023年10月2日，杭州亚运会蹦床项目结束女子个人比赛的争夺，中国选手朱雪莹、胡译乘包揽冠亚军。假设在比赛的时候某一个时间段内蹦床所受的压力如图所示，忽略空气阻力，g＝10 m/s2，则以下说法正确的是( )A．1.0 s到1.2 s之间运动员处于失重状态B．1.0 s到1.2 s之间运动员处于超重状态C．在图示的运动过程中，运动员离开蹦床后上升的最大高度为9.8 mD．在图示的运动过程中，运动员离开蹦床后上升的最大高度为3.2 m
(从速度变化的角度判断)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )A．0～t1时间内，v增大，FN>mgB．t1～t2时间内，v减小，FN