2021江苏高考物理一轮课件：第三章 第2讲 牛顿第二定律的基本应用

挡板的瞬间有
A.图甲中A球的加速度大小为gsin θ
B.图甲中B球的加速度大小为2gsin θ
√C.图乙中A、B两球的加速度大小均为gsin θ
图5
D.图乙中轻杆的作用力一定不为零
解析 设B球质量为m，则A球的质量为3m. 撤去挡板前，题图甲、乙中挡板对B球的弹力 大小均为4mgsin θ， 因弹簧弹力不能突变，而轻杆的弹力会突变， 所以撤去挡板瞬间，题图甲中A球所受的合力为零，加速度为零，B球所受合力 大小为4mgsin θ，加速度大小为4gsin θ； 题图乙中，撤去挡板的瞬间，A、B两球整体受到的合力大小为4mgsin θ， A、B两球的加速度大小均为gsin θ， 则每个球受到的合力大小均等于自身重力沿斜面向下的分力，轻杆的作用力为 零，C正确.
3.应用牛顿第二定律解决动力学问题，受力分析和运动分析是关键，加速度是 解决此类问题的纽带，分析流程如下：
受力情况F合 F合＝ma 加速度a
运动学 公式
运动情况v、x、t
自测2 (2020·山东菏泽市模拟)一小物块从倾角为α＝
30°的足够长的斜面底端以初速度v0＝10 m/s沿固定斜
面向上运动(如图2所示)，已知物块与斜面间的动摩擦
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二 超重和失重
1.超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有 向上 的加速度. 2.失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有 向下 的加速度. 3.完全失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力) 等于0 的现象称为完全 失重现象. (2)产生条件：物体的加速度a＝ g ，方向竖直向下.
大一轮复习讲义
内容索引
NEIRONGSUOYIN
过好双基关 研透命题点 随堂巩固练 课时精练
过好双基关
01
一 瞬时问题
1.牛顿第二定律的表达式为：F合＝ma，加速度由物体所受 合外力 决定，加速 度的方向与物体所受 合外力 的方向一致.当物体所受合外力发生突变时，加速 度也随着发生突变，而物体运动的 速度 不能发生突变. 2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别 (1)轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将 突变为0 . (2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时，轻弹簧或橡 皮条的弹力 不能发生突变 .
自测1 如图1，A、B、C三个小球质量均为m，A、B之间用一根没有
弹性的轻质细绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系统用细线
悬挂在天花板上并且处于静止状态.现将A上面的细线剪断，使A的上端
失去拉力，则在剪断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度分别是
(重力加速度为g)
√A.1.5g,1.5g,0B.g,2g,0
4.实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态 无关 . (2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台 秤的压力将 不等于 物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.
判断正误
(1)超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了.( × )
下列说法正确的是
A.细线剪断前，弹簧的弹力为mg
B.细线剪断前，细线的拉力为mg
C.细线剪断瞬间，弹簧的弹力发生变化
图4
√D.细线剪断瞬间，物块B的加速度大小为1 g
4
解析 细线剪断前，由于A、B之间无弹力， 对 A 分析可以得到弹簧的弹力：F＝mgsin θ＝21mg， 对 B 分析可以得到 FT＝mgsin θ＝12mg，故 A、B 错误；
来不及变化；图乙中的下段绳子的拉力将变为0.
(2)由(1)的分析可以得出：绳的弹力可以突变而弹簧的
弹力不能突变.
图3
例1 (2020·福建龙岩市质检)如图4所示，在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面上，
物块A、B质量均为m.物块A静止在轻弹簧上端，物块B用细线与斜面顶端相连，
A、B靠在一起，但A、B之间无弹力.已知重力加速度为g，某时刻将细线剪断，
因数μ＝ 3，g取10 m/s2，则物块在运动时间t＝1.5 s时
3 离斜面底端的距离为
图2
A.3.75 m
√ B.5 m
C.6.25 m
D.15 m
解析 小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a＝gsin α＋μgcos α＝10 m/s2， 物块运动到最高点所需时间 t＝va0＝1 s<1.5 s， 由于mgsin α＝μmgcos α， 小物块运动到最高点速度为零后，将静止在斜面上不再运动， 故此时小物块离斜面底端距离为 x＝v20a2＝5 m，选项 B 正确.
研透命题点
02
命题点一 瞬时问题的两类模型
基础考点 自主悟透
1.两种模型
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：
2.解题思路
分析瞬时变化前后物体的受力情况 ⇒ 列牛顿第二定律方程 ⇒ 求瞬时加速度
3.两个易混问题
(1)图3甲、乙中小球m1、m2原来均静止，现如果均从图 中A处剪断，则剪断绳子瞬间图甲中的轻质弹簧的弹力
(2)物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不
受重力作用.( × )
(3)物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态.
(× )
三 动力学的两类基本问题
1.由物体的受力情况求解运动情况的基本思路 先求出几个力的合力，由牛顿第二定律(F合＝ma)求出 加速度 ，再由运动学的 有关公式求出速度或位移. 2.由物体的运动情况求解受力情况的基本思路 已知加速度或根据运动规律求出 加速度 ，再由牛顿第二定律求出合力，从而 确定未知力.
C.g，g，g D.g，g,0
图1
解析 剪断细线前，由平衡条件可知，A上端的细线的拉力为3mg，A、B之间 细绳的拉力为2mg，轻弹簧的拉力为mg.在剪断A上面的细线的瞬间，轻弹簧中 拉力不变，小球C所受合外力为零，所以C的加速度为零；A、B小球被细绳拴 在一起，整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力，由牛顿第二定律得3mg＝ 2ma，解得a＝1.5g，选项A正确.
细线剪断瞬间，弹簧的弹力不变，故C错误； 细线剪断瞬间，对 A、B 系统，加速度大小：a＝2mgs2inmθ－F＝41g，故 D 正确.
变式1 如图5所示，A球质量为B球质量的3倍，光滑固定斜面的倾角为θ，图甲
中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，
挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度为g，则在突然撤去