高考物理一轮复习讲义12　第三章　第2节　牛顿第二定律的基本应用

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1．两类动力学问题
(1)两类问题
①第一类：已知受力求物体的________。
②第二类：已知运动情况求物体的____。
(2)解决方法
以______为“桥梁”，由运动学公式和____________列方程求解。
2．超重和失重
(1)超重
①定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)____物体所受重力的现象。
②产生条件：物体具有____的加速度。
(2)失重
①定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)____物体所受重力的现象。
②产生条件：物体具有____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)______的现象。
②产生条件：物体的加速度a＝__，方向竖直向下。

1．易错易混辨析
(1)失重说明物体所受的重力减小了。( )
(2)物体超重时，加速度向上，速度也一定向上。( )
(3)研究动力学两类问题时，受力分析和运动分析是关键。( )
(4)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。( )
(5)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。( )
(6)加速度是联系运动和力的桥梁，速度是各物理过程间相互联系的桥梁。( )
2．人教版必修第一册第四章第6节[思考与讨论]：图1下蹲过程，图2下蹲、站起两个过程，分析超重和失重的情况。
两类动力学基本问题
1．解决两类动力学基本问题的关键
(1)两个分析：物体的受力情况分析和运动过程分析。
(2)两个桥梁：加速度是联系物体运动和受力的桥梁；衔接点的速度是联系相邻两个过程的桥梁。
2．解题思路
从受力情况确定运动情况
[典例1] (2024·福建宁德三模)人类从事滑雪活动已有数千年历史，滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行，饱享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以1 m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60 kg，受到的总阻力为60 N，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)滑雪者加速度的大小；
(2)3 s内滑雪者下滑位移的大小；
(3)3 s末人与滑板总重力的瞬时功率。
[听课记录]



从运动情况确定受力情况
[典例2] 一质量为m＝2 kg的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以a＝2.5 m/s2匀加速下滑。如图所示，若用一水平向右恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t＝2 s内能沿斜面运动位移x＝4 m。求：(g取 10 m/s2)
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；
(2)恒力F的大小。
[听课记录]


超重和失重
1．对超重和失重的理解
(1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。
(2)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失。
(3)尽管物体的加速度方向不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。
2．判断超重和失重的方法
超、失重现象的定性分析
[典例3] 蹦极是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中( )
A．人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人所受的重力，人处于超重状态
C．在bc段绳的拉力大于人所受的重力，人处于超重状态
D．在c点，人的速度为0，其加速度也为0
[听课记录]


超、失重现象的图像问题
[典例4] 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>mg
B．t1～t2时间内，v减小，FNt3
C．t1β>θ。现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为( )
A．tAB＝tCD＝tEF B．tAB>tCD>tEF
C．tAB