高三物理一輪復(fù)習(xí)課件：第2講-牛頓第二定律的應(yīng)用-1

第2講牛頓第二定律的應(yīng)用第2講牛頓第二定律的應(yīng)用知識(shí)排查牛頓第二定律的瞬時(shí)性牛頓第二定律的表達(dá)式為F合＝ma，加速度由物體所受_________決定，加速度的方向與物體所受_________的方向一致。當(dāng)物體所受合外力發(fā)生突變時(shí)，加速度也隨著發(fā)生突變，而物體運(yùn)動(dòng)的________不能發(fā)生突變。合外力合外力速度知識(shí)排查牛頓第二定律的瞬時(shí)性牛頓第二定律的表達(dá)式為F合＝ma兩類動(dòng)力學(xué)問題1.動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題

第一類：已知受力情況求物體的__________。

第二類：已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的__________。2．解決兩類基本問題的方法

以__________為“橋梁”，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和________________列方程求解，具體邏輯關(guān)系如下運(yùn)動(dòng)情況受力情況加速度牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題1.動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題運(yùn)動(dòng)情況受力情況加速度超重和失重1.超重 (1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?______物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有______的加速度。2．失重 (1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?______物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有______的加速度。3．完全失重 (1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)________的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體的加速度a＝_____，方向豎直向下。大于向上小于向下等于0g超重和失重1.超重大于向上小于向下等于0g(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變。(2)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。(3)物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而在于物體的加速度方向，只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。4．對(duì)超重和失重的“三點(diǎn)”深度理解(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重小題速練(1)物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比。(

)(2)對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平力，當(dāng)力剛作用瞬間，物體立即獲得加速度。(

)(3)超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象。(

)(4)失重時(shí)物體的重力小于mg。(

)(5)加速度等于g的物體處于完全失重狀態(tài)。(

)(6)根據(jù)物體處于超重或失重狀態(tài)，可以判斷物體運(yùn)動(dòng)的速度方向。(

)答案(1)√

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×1．思考判斷小題速練(1)物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的A．加速度為零，速度為零B．加速度a＝g，方向沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下C．加速度a＝g，方向沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D．加速度a＝g，方向豎直向下2．在兒童蹦極游戲中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩，質(zhì)量為m的小明如圖1所示靜止懸掛時(shí)，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg。若此時(shí)小明左側(cè)橡皮繩斷裂，則此時(shí)小明的(

)圖1A．加速度為零，速度為零2．在兒童蹦極游戲中，拴在腰間左右兩解析根據(jù)題意，腰間左右兩側(cè)的橡皮繩的彈力等于重力。小明左側(cè)橡皮繩斷裂，則小明此時(shí)所受合力方向沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下，大小等于mg，所以小明的加速度a＝g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下，選項(xiàng)B正確。答案B解析根據(jù)題意，腰間左右兩側(cè)的橡皮繩的彈力等于重力。小明左側(cè)A．滑塊一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．t＝1s時(shí)，滑塊速度減為零，然后靜止在斜面上C．t＝2s時(shí)，滑塊恰好又回到出發(fā)點(diǎn)D．t＝3s時(shí)，滑塊的速度為4m/s3．(2018·金陵中學(xué))如圖2所示，一傾角θ＝37°的足夠長(zhǎng)斜面固定在水平地面上。當(dāng)t＝0時(shí)，滑塊以初速度v0＝10m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列說法中正確的是(

)圖2A．滑塊一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)3．(2018·金陵中學(xué))如圖2答案D答案D牛頓第二定律的瞬時(shí)性兩種模型牛頓第二定律的瞬時(shí)性兩種模型A．a(chǎn)1＝g，a2＝g B．a(chǎn)1＝0，a2＝2gC．a(chǎn)1＝g，a2＝0 D．a(chǎn)1＝2g，a2＝0【例1】?jī)蓚€(gè)質(zhì)量均為m的小球，用兩條輕繩連接，處于平衡狀態(tài)，如圖3所示?，F(xiàn)突然迅速剪斷輕繩OA，讓小球下落，在剪斷輕繩的瞬間，設(shè)小球A、B的加速度分別用a1和a2表示，重力加速度為g則(

)圖3解析由于繩子張力可以突變，故剪斷OA后小球A、B只受重力，其加速度a1＝a2＝g，故選項(xiàng)A正確。答案

AA．a(chǎn)1＝g，a2＝g B．a(chǎn)1＝0，a2＝2g【例1解析剪斷輕繩OA后，由于彈簧彈力不能突變，故小球A所受合力為2mg，小球B所受合力為零，所以小球A、B的加速度分別為a1＝2g，a2＝0，故選項(xiàng)D正確。答案

D【拓展1】

把“輕繩”換成“輕彈簧”在【例1】中只將A、B間的輕繩換成輕質(zhì)彈簧，其他不變，如圖4所示，則【例1】選項(xiàng)中正確的是(

)圖4解析剪斷輕繩OA后，由于彈簧彈力不能突變，故小球A所受合力圖5【拓展2】

改變平衡狀態(tài)的呈現(xiàn)方式

把【拓展1】的題圖放置在傾角為θ＝30°的光滑斜面上，如圖5所示，系統(tǒng)靜止時(shí)，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線被燒斷的瞬間，則下列說法正確的是(

)圖5【拓展2】改變平衡狀態(tài)的呈現(xiàn)方式解析細(xì)線被燒斷的瞬間，小球B的受力情況不變，加速度為0。燒斷前，分析整體受力可知線的拉力為T＝2mgsinθ，燒斷瞬間，A受的合力沿斜面向下，大小為2mgsinθ，所以A球的瞬時(shí)加速度為aA＝2gsin30°＝g，故選項(xiàng)B正確。答案B解析細(xì)線被燒斷的瞬間，小球B的受力情況不變，加速度為0。燒1．求解瞬時(shí)加速度的一般思路2．加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個(gè)積累的過程，不會(huì)發(fā)生突變。1．求解瞬時(shí)加速度的一般思路2．加速度可以隨著力的突變而突變1．(2018·上海浦東二模)如圖6所示，細(xì)繩一端系在小球O上，另一端固定在天花板上A點(diǎn)，輕質(zhì)彈簧一端與小球連接，另一端固定在豎直墻上B點(diǎn)，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。將細(xì)繩燒斷的瞬間，小球的加速度方向(

)圖6A．沿BO方向

B．沿OB方向C．豎直向下 D．沿AO方向1．(2018·上海浦東二模)如圖6所示，細(xì)繩一端系在小球O解析小球平衡時(shí)，對(duì)小球受力分析，重力、彈簧彈力、繩的拉力。當(dāng)細(xì)繩燒斷的瞬間，繩的拉力變?yōu)榱?，重力、彈力不變，所以重力與彈力的合力與繩的拉力等大反向，故D正確。答案

D解析小球平衡時(shí)，對(duì)小球受力分析，重力、彈簧彈力、繩的拉力。A．0 B．2.5N C．5N D．3.75N解析當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，細(xì)線的彈力突然變?yōu)榱?，則B物體與A物體突然有了相互作用的彈力，此時(shí)彈簧形變?nèi)圆蛔?，?duì)A、B整體受力分析可知，整體受重力G＝(mA＋mB)g＝20N，彈力為F＝mAg＝15N，由牛頓第二定律G－F＝(mA＋mB)a，解得a＝2.5m/s2，對(duì)B受力分析，B受重力和A對(duì)B的彈力F1，對(duì)B有mBg－F1＝mBa，可得F1＝3.75N，選項(xiàng)D正確。答案

D2．如圖7，質(zhì)量為1.5kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上，質(zhì)量為0.5kg的物體B由細(xì)線懸掛在天花板上，B與A剛好接觸但不擠壓。現(xiàn)突然將細(xì)線剪斷，則剪斷后瞬間A、B間的作用力大小為(g取10m/s2)(

)圖7A．0 B．2.5N C．5N動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1．解決動(dòng)力學(xué)兩類問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)2．解決動(dòng)力學(xué)基本問題的處理方法 (1)合成法：在物體受力個(gè)數(shù)較少(2個(gè)或3個(gè))時(shí)一般采用“合成法”。 (2)正交分解法：若物體的受力個(gè)數(shù)較多(3個(gè)或3個(gè)以上)，則采用“正交分解法”。動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1．解決動(dòng)力學(xué)兩類問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)2．解考向已知受力情況求運(yùn)動(dòng)問題考向已知受力情況求運(yùn)動(dòng)問題解析設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽車的加速度大小為a0，安全距離為x，反應(yīng)時(shí)間為t0，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解析設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得μmg＝ma④聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得v＝20m/s(或72km/h)⑥答案20m/s(或72km/h)設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為【例3】

2017年12月17日上午10時(shí)34分，由機(jī)長(zhǎng)吳鑫、試飛員徐遠(yuǎn)征駕駛的C919第二架客機(jī)，從浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第四跑道起飛。飛機(jī)完成預(yù)定試飛科目后于12時(shí)34分安全返航著陸。對(duì)起飛BC段和降落DE段過程進(jìn)行觀察，模型如圖8所示，記錄數(shù)據(jù)如下表，如將起飛后BC段和降落前DE段均簡(jiǎn)化成勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(取g＝10m/s2)考向已知運(yùn)動(dòng)情況求受力問題圖8【例3】2017年12月17日上午10時(shí)34分，由機(jī)長(zhǎng)吳鑫(1)求C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小a1及位移大小x1；(2)求C919勻減速運(yùn)動(dòng)過程中所受合力大小與重力的比值；(3)試比較上述兩個(gè)過程中飛機(jī)對(duì)飛行員的力與飛行員自身重力的大小關(guān)系。(只寫出結(jié)果即可，不需論述理由)運(yùn)動(dòng)過程運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)起飛BC段10時(shí)34分～10時(shí)54分初速度v0＝170節(jié)≈88m/s末速度v＝253節(jié)≈130m/s降落DE段12時(shí)9分～12時(shí)34分著陸時(shí)的速度vt＝140節(jié)≈72m/s(1)求C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小a1及位移大小x1解析

(1)C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中Δt1＝20min＝1200s所以C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小a1＝0.035m/s2，位移大小為x1＝130800m解析(1)C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中所以C919勻加速運(yùn)動(dòng)過(2)C919勻減速運(yùn)動(dòng)過程Δt3＝25min＝1500s根據(jù)牛頓第二定律得到F＝maC919勻減速運(yùn)動(dòng)過程中所受合力大小與重力的比值

(3)上升過程中飛機(jī)對(duì)飛行員的力大于重力；下降過程中飛機(jī)對(duì)飛行員的力大于重力。答案

(1)0.035m/s2

130800m

(2)0.0039(3)見解析(2)C919勻減速運(yùn)動(dòng)過程根據(jù)牛頓第二定律得到F＝ma(兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟1．如圖9所示，一條小魚在水面處來了個(gè)“鯉魚打挺”，彈起的高度為H＝2h，以不同的姿態(tài)落入水中其入水深度不同。若魚身水平，落入水中的深度為h1＝h；若魚身豎直，落入水中的深度為h2＝1.5h；假定魚的運(yùn)動(dòng)始終在豎直方向上，在水中保持姿態(tài)不變，受到水的作用力也不變，空氣中的阻力不計(jì)，魚身的尺寸遠(yuǎn)小于魚入水深度。重力加速度為g，求：圖9(1)魚入水時(shí)的速度v；(2)魚兩次在水中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比t1∶t2；(3)魚兩次受到水的作用力之比F1∶F2。1．如圖9所示，一條小魚在水面處來了個(gè)“鯉魚打挺”，彈起的高高三物理一輪復(fù)習(xí)課件：第2講-牛頓第二定律的應(yīng)用-1圖10(1)環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng)的總距離x。2．如圖10所示，質(zhì)量為10kg的環(huán)(圖中未畫出)在F＝200N的拉力作用下，沿固定在地面上的粗糙長(zhǎng)直桿由靜止開始運(yùn)動(dòng)，桿與水平地面的夾角θ＝37°，拉力F與桿的夾角也為θ。力F作用0.5s后撤去，環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了0.4s后速度減為零。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：圖102．如圖10所示，質(zhì)量為10kg的環(huán)(圖中未畫出)在答案(1)0.5

(2)1.8m解析(1)在力F作用0.5s內(nèi)根據(jù)牛頓第二定律有Fcosθ－mgsinθ－f＝ma1，F(xiàn)sinθ＝FN＋mgcosθ，f＝μFN，設(shè)0.5s末速度為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v＝a1t1，撤去F后0.4s內(nèi)mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2，v＝a2t2，聯(lián)立以上各式得μ＝0.5，a1＝8m/s2，a2＝10m/s2，v＝a2t2＝4m/s。答案(1)0.5(2)1.8m解析(1)在力F作用0超重和失重問題超重和失重的判斷方法(1)若物體加速度已知，看加速度的方向，方向向上則超重，方向向下則失重。(2)若拉力或壓力已知，看拉力或壓力與重力的大小關(guān)系，大于重力則超重，小于重力則失重。(3)物體超重、失重與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系超重和失重問題超重和失重的判斷方法(1)若物體加速度已知，看【例4】

(多選)如圖11所示，蹦床運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上，運(yùn)動(dòng)員從接觸床面下降到最低點(diǎn)為第一過程，從最低點(diǎn)上升到離開床面為第二過程，運(yùn)動(dòng)員(

)考向超重、失重現(xiàn)象的判斷圖11A．在第—過程中始終處于失重狀態(tài)B．在第二過程中始終處于超重狀態(tài)C．在第一過程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．在第二過程中先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)【例4】(多選)如圖11所示，蹦床運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上，解析運(yùn)動(dòng)員剛接觸床面時(shí)，重力大于彈力，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)；當(dāng)彈力增大到等于重力時(shí)速度最大；繼續(xù)下降，彈力大于重力，做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)，即在第一過程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤，C正確；在第二過程中先向上加速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，后減速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤，D正確。答案CD解析運(yùn)動(dòng)員剛接觸床面時(shí)，重力大于彈力，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)【例5】

(多選)(2015·江蘇單科)一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線如圖12所示，以豎直向上為a的正方向，則人對(duì)地板的壓力(

)考向根據(jù)超重、失重現(xiàn)象判斷物體的受力情況圖12A．t＝2s時(shí)最大 B．t＝2s時(shí)最小C．t＝8.5s時(shí)最大 D．t＝8.5s時(shí)最小【例5】(多選)(2015·江蘇單科)一人乘電梯上樓，在豎解析

當(dāng)電梯有向上的加速度時(shí)，人處于超重狀態(tài)，人對(duì)地板的壓力大于重力，向上的加速度越大，壓力越大，因此t＝2s時(shí)，壓力最大，選項(xiàng)A正確；當(dāng)有向下的加速度時(shí)，人處于失重狀態(tài)，人對(duì)地板的壓力小于人的重力，向下的加速度越大，壓力越小，因此t＝8.5s時(shí)壓力最小，選項(xiàng)D正確。答案

AD解析當(dāng)電梯有向上的加速度時(shí)，人處于超重狀態(tài)，人對(duì)地板的壓力1．(2019·山東德州模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小，他們將體重計(jì)放在電梯中。電梯啟動(dòng)前，一位同學(xué)站在體重計(jì)上，如圖13甲所示。然后電梯由1層直接升到10層，之后又從10層直接回到1層。圖乙至圖戊是電梯運(yùn)動(dòng)過程中按運(yùn)動(dòng)順序在不同位置體重計(jì)的示數(shù)。根據(jù)記錄，進(jìn)行推斷分析，其中正確的是(

)圖131．(2019·山東德州模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)的加A．根據(jù)圖甲、圖乙可知，圖乙位置時(shí)電梯向上加速運(yùn)動(dòng)B．根據(jù)圖甲、圖丙可知，圖丙位置時(shí)人處于超重狀態(tài)C．根據(jù)圖甲、圖丁可知，圖丁位置時(shí)電梯向下減速運(yùn)動(dòng)D．根據(jù)圖甲、圖戊可知，圖戊位置時(shí)人處于失重狀態(tài)解析圖甲表示電梯靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，圖乙示數(shù)大于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，所以電梯是加速上升，A正確；圖丙示數(shù)小于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；圖丁示數(shù)小于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，加速度方向向下，電梯在向下加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；圖戊示數(shù)大于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，人處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤

。答案AA．根據(jù)圖甲、圖乙可知，圖乙位置時(shí)電梯向上加速運(yùn)動(dòng)圖142．(2018·廣東佛山二模)如圖14甲所示，廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達(dá)600米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺(tái)。若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時(shí)由靜止開始上升，a－t

圖象如圖乙所示。則下列相關(guān)說法正確的是(

)圖142．(2018·廣東佛山二模)如圖14甲所示，廣州塔，A．t＝4.5s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)

B．5～55s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t＝59.5s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)

D．t＝60s時(shí)，電梯速度恰好為零解析利用a－t圖象可判斷：t＝4.5s時(shí)，電梯有向上的加速度，電梯處于超重狀態(tài)，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0～5s時(shí)間內(nèi)，電梯處于超重狀態(tài)，拉力大于重力，5～55s時(shí)間內(nèi)，a＝0，電梯處于勻速上升過程，拉力等于重力，55～60s時(shí)間內(nèi)，電梯處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，綜上所述，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；因a－t圖線與t軸所圍的“面積”代表速度改變量，而圖中橫軸上方的“面積”與橫軸下方的“面積”相等，則電梯的速度在t＝60s時(shí)為零，選項(xiàng)D正確。答案DA．t＝4.5s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài) B．5～55s如圖15所示，質(zhì)量為m的物體從傾角為θ、高度為h的光滑斜面頂端由靜止下滑，則有如下規(guī)律：科學(xué)思維系列——“光滑斜面”模型和“等時(shí)圓”模型“光滑斜面”模型圖15如圖15所示，質(zhì)量為m的物體從傾角為θ、高度為h的光滑斜面頂【典例1】如圖16所示，一物體分別從高度相同、傾角不同的三個(gè)光滑斜面頂端由靜止開始下滑。下列說法正確的是(

)圖16A．滑到底端時(shí)的速度相同B．滑到底端所用的時(shí)間相同C．在傾角為30°的斜面上滑行的時(shí)間最短D．在傾角為60°的斜面上滑行的時(shí)間最短【典例1】如圖16所示，一物體分別從高度相同、傾角不同的三答案

D答案D【即學(xué)即練1】一間新房即將建成，現(xiàn)要封頂，若要求下雨時(shí)落至房頂?shù)挠甑文茏羁斓靥孰x房頂(假設(shè)雨滴沿房頂下淌時(shí)做無初速度、無摩擦的運(yùn)動(dòng))，則必須要設(shè)計(jì)好房頂?shù)母叨?，下列四種情況中最符合要求的是(

)【即學(xué)即練1】一間新房即將建成，現(xiàn)要封頂，若要求下雨時(shí)落至解析如圖，設(shè)房頂寬為2b，高度為h，斜面傾角為θ。由圖中幾何關(guān)系有h＝btanθ答案

C解析如圖，設(shè)房頂寬為2b，高度為h，斜面傾角為θ。答案C1．三種模型(如圖17)“等時(shí)圓”模型圖171．三種模型(如圖17)“等時(shí)圓”模型圖17圖182．等時(shí)性的證明圖182．等時(shí)性的證明A．tAB＝tCD＝tEF

B．tAB>tCD>tEFC．tAB<tCD<tEF

D．tAB＝tCD<tEF【典例2】

(2019·合肥質(zhì)檢)如圖19所示，有一半圓，其直徑水平且與另一圓的底部相切于O點(diǎn)，O點(diǎn)恰好是下半圓的圓心，它們處在同一豎直平面內(nèi)。現(xiàn)有三條光滑軌道AOB、COD、EOF，它們的兩端分別位于上下兩圓的圓周上，軌道與豎直直徑的夾角關(guān)系為α>β>θ，現(xiàn)讓一小物塊先后從三條軌道頂端由靜止下滑至底端，則小物塊在每一條傾斜軌道上滑動(dòng)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間關(guān)系為(

)圖19A．tAB＝tCD＝tEF B．tAB>tC答案B解析如圖所示，過D點(diǎn)作OD的垂線與豎直虛線交于G，以O(shè)G為直徑作圓，可以看出F點(diǎn)在輔助圓內(nèi)，而B點(diǎn)在輔助圓外，由等時(shí)圓結(jié)論可知，tAB>tCD>tEF，選項(xiàng)B正確。答案B解析如圖所示，過D點(diǎn)作OD的垂線與豎直虛線交于G，思維模板思維模板A．甲球最先到達(dá)M點(diǎn)

B．乙球最先到達(dá)M點(diǎn)C．丙球最先到達(dá)M點(diǎn) D．三個(gè)球同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)【即學(xué)即練2】如圖20所示，位于豎直平面內(nèi)的圓周與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于點(diǎn)A，豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為60°，C是圓環(huán)軌道的圓心。已知在同一時(shí)刻，甲、乙兩球分別從A、B兩點(diǎn)由靜止開始沿光滑傾斜直軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)。丙球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)。則(

)圖20A．甲球最先到達(dá)M點(diǎn) B．乙球最先到達(dá)M點(diǎn)【即學(xué)即練2答案

C答案CThankYou!ThankYou!第2講牛頓第二定律的應(yīng)用第2講牛頓第二定律的應(yīng)用知識(shí)排查牛頓第二定律的瞬時(shí)性牛頓第二定律的表達(dá)式為F合＝ma，加速度由物體所受_________決定，加速度的方向與物體所受_________的方向一致。當(dāng)物體所受合外力發(fā)生突變時(shí)，加速度也隨著發(fā)生突變，而物體運(yùn)動(dòng)的________不能發(fā)生突變。合外力合外力速度知識(shí)排查牛頓第二定律的瞬時(shí)性牛頓第二定律的表達(dá)式為F合＝ma兩類動(dòng)力學(xué)問題1.動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題

第一類：已知受力情況求物體的__________。

第二類：已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的__________。2．解決兩類基本問題的方法

以__________為“橋梁”，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和________________列方程求解，具體邏輯關(guān)系如下運(yùn)動(dòng)情況受力情況加速度牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題1.動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題運(yùn)動(dòng)情況受力情況加速度超重和失重1.超重 (1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?______物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有______的加速度。2．失重 (1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?______物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有______的加速度。3．完全失重 (1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)________的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體的加速度a＝_____，方向豎直向下。大于向上小于向下等于0g超重和失重1.超重大于向上小于向下等于0g(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變。(2)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。(3)物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而在于物體的加速度方向，只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。4．對(duì)超重和失重的“三點(diǎn)”深度理解(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重小題速練(1)物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比。(

)(2)對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平力，當(dāng)力剛作用瞬間，物體立即獲得加速度。(

)(3)超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象。(

)(4)失重時(shí)物體的重力小于mg。(

)(5)加速度等于g的物體處于完全失重狀態(tài)。(

)(6)根據(jù)物體處于超重或失重狀態(tài)，可以判斷物體運(yùn)動(dòng)的速度方向。(

)答案(1)√

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×1．思考判斷小題速練(1)物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的A．加速度為零，速度為零B．加速度a＝g，方向沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下C．加速度a＝g，方向沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D．加速度a＝g，方向豎直向下2．在兒童蹦極游戲中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩，質(zhì)量為m的小明如圖1所示靜止懸掛時(shí)，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg。若此時(shí)小明左側(cè)橡皮繩斷裂，則此時(shí)小明的(

)圖1A．加速度為零，速度為零2．在兒童蹦極游戲中，拴在腰間左右兩解析根據(jù)題意，腰間左右兩側(cè)的橡皮繩的彈力等于重力。小明左側(cè)橡皮繩斷裂，則小明此時(shí)所受合力方向沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下，大小等于mg，所以小明的加速度a＝g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下，選項(xiàng)B正確。答案B解析根據(jù)題意，腰間左右兩側(cè)的橡皮繩的彈力等于重力。小明左側(cè)A．滑塊一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．t＝1s時(shí)，滑塊速度減為零，然后靜止在斜面上C．t＝2s時(shí)，滑塊恰好又回到出發(fā)點(diǎn)D．t＝3s時(shí)，滑塊的速度為4m/s3．(2018·金陵中學(xué))如圖2所示，一傾角θ＝37°的足夠長(zhǎng)斜面固定在水平地面上。當(dāng)t＝0時(shí)，滑塊以初速度v0＝10m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列說法中正確的是(

)圖2A．滑塊一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)3．(2018·金陵中學(xué))如圖2答案D答案D牛頓第二定律的瞬時(shí)性兩種模型牛頓第二定律的瞬時(shí)性兩種模型A．a(chǎn)1＝g，a2＝g B．a(chǎn)1＝0，a2＝2gC．a(chǎn)1＝g，a2＝0 D．a(chǎn)1＝2g，a2＝0【例1】?jī)蓚€(gè)質(zhì)量均為m的小球，用兩條輕繩連接，處于平衡狀態(tài)，如圖3所示?，F(xiàn)突然迅速剪斷輕繩OA，讓小球下落，在剪斷輕繩的瞬間，設(shè)小球A、B的加速度分別用a1和a2表示，重力加速度為g則(

)圖3解析由于繩子張力可以突變，故剪斷OA后小球A、B只受重力，其加速度a1＝a2＝g，故選項(xiàng)A正確。答案

AA．a(chǎn)1＝g，a2＝g B．a(chǎn)1＝0，a2＝2g【例1解析剪斷輕繩OA后，由于彈簧彈力不能突變，故小球A所受合力為2mg，小球B所受合力為零，所以小球A、B的加速度分別為a1＝2g，a2＝0，故選項(xiàng)D正確。答案

D【拓展1】

把“輕繩”換成“輕彈簧”在【例1】中只將A、B間的輕繩換成輕質(zhì)彈簧，其他不變，如圖4所示，則【例1】選項(xiàng)中正確的是(

)圖4解析剪斷輕繩OA后，由于彈簧彈力不能突變，故小球A所受合力圖5【拓展2】

改變平衡狀態(tài)的呈現(xiàn)方式

把【拓展1】的題圖放置在傾角為θ＝30°的光滑斜面上，如圖5所示，系統(tǒng)靜止時(shí)，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線被燒斷的瞬間，則下列說法正確的是(

)圖5【拓展2】改變平衡狀態(tài)的呈現(xiàn)方式解析細(xì)線被燒斷的瞬間，小球B的受力情況不變，加速度為0。燒斷前，分析整體受力可知線的拉力為T＝2mgsinθ，燒斷瞬間，A受的合力沿斜面向下，大小為2mgsinθ，所以A球的瞬時(shí)加速度為aA＝2gsin30°＝g，故選項(xiàng)B正確。答案B解析細(xì)線被燒斷的瞬間，小球B的受力情況不變，加速度為0。燒1．求解瞬時(shí)加速度的一般思路2．加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個(gè)積累的過程，不會(huì)發(fā)生突變。1．求解瞬時(shí)加速度的一般思路2．加速度可以隨著力的突變而突變1．(2018·上海浦東二模)如圖6所示，細(xì)繩一端系在小球O上，另一端固定在天花板上A點(diǎn)，輕質(zhì)彈簧一端與小球連接，另一端固定在豎直墻上B點(diǎn)，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。將細(xì)繩燒斷的瞬間，小球的加速度方向(

)圖6A．沿BO方向

B．沿OB方向C．豎直向下 D．沿AO方向1．(2018·上海浦東二模)如圖6所示，細(xì)繩一端系在小球O解析小球平衡時(shí)，對(duì)小球受力分析，重力、彈簧彈力、繩的拉力。當(dāng)細(xì)繩燒斷的瞬間，繩的拉力變?yōu)榱悖亓?、彈力不變，所以重力與彈力的合力與繩的拉力等大反向，故D正確。答案

D解析小球平衡時(shí)，對(duì)小球受力分析，重力、彈簧彈力、繩的拉力。A．0 B．2.5N C．5N D．3.75N解析當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，細(xì)線的彈力突然變?yōu)榱?，則B物體與A物體突然有了相互作用的彈力，此時(shí)彈簧形變?nèi)圆蛔儯瑢?duì)A、B整體受力分析可知，整體受重力G＝(mA＋mB)g＝20N，彈力為F＝mAg＝15N，由牛頓第二定律G－F＝(mA＋mB)a，解得a＝2.5m/s2，對(duì)B受力分析，B受重力和A對(duì)B的彈力F1，對(duì)B有mBg－F1＝mBa，可得F1＝3.75N，選項(xiàng)D正確。答案

D2．如圖7，質(zhì)量為1.5kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上，質(zhì)量為0.5kg的物體B由細(xì)線懸掛在天花板上，B與A剛好接觸但不擠壓?，F(xiàn)突然將細(xì)線剪斷，則剪斷后瞬間A、B間的作用力大小為(g取10m/s2)(

)圖7A．0 B．2.5N C．5N動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1．解決動(dòng)力學(xué)兩類問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)2．解決動(dòng)力學(xué)基本問題的處理方法 (1)合成法：在物體受力個(gè)數(shù)較少(2個(gè)或3個(gè))時(shí)一般采用“合成法”。 (2)正交分解法：若物體的受力個(gè)數(shù)較多(3個(gè)或3個(gè)以上)，則采用“正交分解法”。動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1．解決動(dòng)力學(xué)兩類問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)2．解考向已知受力情況求運(yùn)動(dòng)問題考向已知受力情況求運(yùn)動(dòng)問題解析設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽車的加速度大小為a0，安全距離為x，反應(yīng)時(shí)間為t0，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解析設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得μmg＝ma④聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得v＝20m/s(或72km/h)⑥答案20m/s(或72km/h)設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為【例3】

2017年12月17日上午10時(shí)34分，由機(jī)長(zhǎng)吳鑫、試飛員徐遠(yuǎn)征駕駛的C919第二架客機(jī)，從浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第四跑道起飛。飛機(jī)完成預(yù)定試飛科目后于12時(shí)34分安全返航著陸。對(duì)起飛BC段和降落DE段過程進(jìn)行觀察，模型如圖8所示，記錄數(shù)據(jù)如下表，如將起飛后BC段和降落前DE段均簡(jiǎn)化成勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(取g＝10m/s2)考向已知運(yùn)動(dòng)情況求受力問題圖8【例3】2017年12月17日上午10時(shí)34分，由機(jī)長(zhǎng)吳鑫(1)求C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小a1及位移大小x1；(2)求C919勻減速運(yùn)動(dòng)過程中所受合力大小與重力的比值；(3)試比較上述兩個(gè)過程中飛機(jī)對(duì)飛行員的力與飛行員自身重力的大小關(guān)系。(只寫出結(jié)果即可，不需論述理由)運(yùn)動(dòng)過程運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)起飛BC段10時(shí)34分～10時(shí)54分初速度v0＝170節(jié)≈88m/s末速度v＝253節(jié)≈130m/s降落DE段12時(shí)9分～12時(shí)34分著陸時(shí)的速度vt＝140節(jié)≈72m/s(1)求C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小a1及位移大小x1解析

(1)C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中Δt1＝20min＝1200s所以C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小a1＝0.035m/s2，位移大小為x1＝130800m解析(1)C919勻加速運(yùn)動(dòng)過程中所以C919勻加速運(yùn)動(dòng)過(2)C919勻減速運(yùn)動(dòng)過程Δt3＝25min＝1500s根據(jù)牛頓第二定律得到F＝maC919勻減速運(yùn)動(dòng)過程中所受合力大小與重力的比值

(3)上升過程中飛機(jī)對(duì)飛行員的力大于重力；下降過程中飛機(jī)對(duì)飛行員的力大于重力。答案

(1)0.035m/s2

130800m

(2)0.0039(3)見解析(2)C919勻減速運(yùn)動(dòng)過程根據(jù)牛頓第二定律得到F＝ma(兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟1．如圖9所示，一條小魚在水面處來了個(gè)“鯉魚打挺”，彈起的高度為H＝2h，以不同的姿態(tài)落入水中其入水深度不同。若魚身水平，落入水中的深度為h1＝h；若魚身豎直，落入水中的深度為h2＝1.5h；假定魚的運(yùn)動(dòng)始終在豎直方向上，在水中保持姿態(tài)不變，受到水的作用力也不變，空氣中的阻力不計(jì)，魚身的尺寸遠(yuǎn)小于魚入水深度。重力加速度為g，求：圖9(1)魚入水時(shí)的速度v；(2)魚兩次在水中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比t1∶t2；(3)魚兩次受到水的作用力之比F1∶F2。1．如圖9所示，一條小魚在水面處來了個(gè)“鯉魚打挺”，彈起的高高三物理一輪復(fù)習(xí)課件：第2講-牛頓第二定律的應(yīng)用-1圖10(1)環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng)的總距離x。2．如圖10所示，質(zhì)量為10kg的環(huán)(圖中未畫出)在F＝200N的拉力作用下，沿固定在地面上的粗糙長(zhǎng)直桿由靜止開始運(yùn)動(dòng)，桿與水平地面的夾角θ＝37°，拉力F與桿的夾角也為θ。力F作用0.5s后撤去，環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了0.4s后速度減為零。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：圖102．如圖10所示，質(zhì)量為10kg的環(huán)(圖中未畫出)在答案(1)0.5

(2)1.8m解析(1)在力F作用0.5s內(nèi)根據(jù)牛頓第二定律有Fcosθ－mgsinθ－f＝ma1，F(xiàn)sinθ＝FN＋mgcosθ，f＝μFN，設(shè)0.5s末速度為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v＝a1t1，撤去F后0.4s內(nèi)mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2，v＝a2t2，聯(lián)立以上各式得μ＝0.5，a1＝8m/s2，a2＝10m/s2，v＝a2t2＝4m/s。答案(1)0.5(2)1.8m解析(1)在力F作用0超重和失重問題超重和失重的判斷方法(1)若物體加速度已知，看加速度的方向，方向向上則超重，方向向下則失重。(2)若拉力或壓力已知，看拉力或壓力與重力的大小關(guān)系，大于重力則超重，小于重力則失重。(3)物體超重、失重與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系超重和失重問題超重和失重的判斷方法(1)若物體加速度已知，看【例4】

(多選)如圖11所示，蹦床運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上，運(yùn)動(dòng)員從接觸床面下降到最低點(diǎn)為第一過程，從最低點(diǎn)上升到離開床面為第二過程，運(yùn)動(dòng)員(

)考向超重、失重現(xiàn)象的判斷圖11A．在第—過程中始終處于失重狀態(tài)B．在第二過程中始終處于超重狀態(tài)C．在第一過程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．在第二過程中先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)【例4】(多選)如圖11所示，蹦床運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上，解析運(yùn)動(dòng)員剛接觸床面時(shí)，重力大于彈力，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)；當(dāng)彈力增大到等于重力時(shí)速度最大；繼續(xù)下降，彈力大于重力，做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)，即在第一過程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤，C正確；在第二過程中先向上加速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，后減速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤，D正確。答案CD解析運(yùn)動(dòng)員剛接觸床面時(shí)，重力大于彈力，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)【例5】

(多選)(2015·江蘇單科)一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線如圖12所示，以豎直向上為a的正方向，則人對(duì)地板的壓力(

)考向根據(jù)超重、失重現(xiàn)象判斷物體的受力情況圖12A．t＝2s時(shí)最大 B．t＝2s時(shí)最小C．t＝8.5s時(shí)最大 D．t＝8.5s時(shí)最小【例5】(多選)(2015·江蘇單科)一人乘電梯上樓，在豎解析

當(dāng)電梯有向上的加速度時(shí)，人處于超重狀態(tài)，人對(duì)地板的壓力大于重力，向上的加速度越大，壓力越大，因此t＝2s時(shí)，壓力最大，選項(xiàng)A正確；當(dāng)有向下的加速度時(shí)，人處于失重狀態(tài)，人對(duì)地板的壓力小于人的重力，向下的加速度越大，壓力越小，因此t＝8.5s時(shí)壓力最小，選項(xiàng)D正確。答案

AD解析當(dāng)電梯有向上的加速度時(shí)，人處于超重狀態(tài)，人對(duì)地板的壓力1．(2019·山東德州模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小，他們將體重計(jì)放在電梯中。電梯啟動(dòng)前，一位同學(xué)站在體重計(jì)上，如圖13甲所示。然后電梯由1層直接升到10層，之后又從10層直接回到1層。圖乙至圖戊是電梯運(yùn)動(dòng)過程中按運(yùn)動(dòng)順序在不同位置體重計(jì)的示數(shù)。根據(jù)記錄，進(jìn)行推斷分析，其中正確的是(

)圖131．(2019·山東德州模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)的加A．根據(jù)圖甲、圖乙可知，圖乙位置時(shí)電梯向上加速運(yùn)動(dòng)B．根據(jù)圖甲、圖丙可知，圖丙位置時(shí)人處于超重狀態(tài)C．根據(jù)圖甲、圖丁可知，圖丁位置時(shí)電梯向下減速運(yùn)動(dòng)D．根據(jù)圖甲、圖戊可知，圖戊位置時(shí)人處于失重狀態(tài)解析圖甲表示電梯靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，圖乙示數(shù)大于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，所以電梯是加速上升，A正確；圖丙示數(shù)小于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；圖丁示數(shù)小于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，加速度方向向下，電梯在向下加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；圖戊示數(shù)大于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)，人處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤

。答案AA．根據(jù)圖甲、圖乙可知，圖乙位置時(shí)電梯向上加速運(yùn)動(dòng)圖142．(2018·廣東佛山二模)如圖14甲所示，廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達(dá)600米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺(tái)。若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時(shí)由靜止開始上升，