运动和力的关系,第,2,讲,牛顿第二定律,的基本应用,判断正误,(,正确的打,“”,，错误的打,“”,),1.,对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度,(,),2.,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,(,),3.,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,(,),4.,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,(,),5.,加速度大小等于,g,的物体处于完全失重状态,(,),课 前,3 min,6.,物体做自由落体运动时处于完全失重状态，此时物体不受重力作用,(,),7.,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,(,),8.,运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解，所以加速度由运动情况决定,(,),课 前,3 min,考点一瞬时加速度问题,1.,两种模型,2.,两个易混问题,(1),如图甲、乙中小球,m,1,、,m,2,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来不及变化；图乙中的下段绳子的拉力变为,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,典例,1,(2025,苏州期初,),如图所示，两个质量相同的小球,A,和,B,之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来，剪断细绳的瞬间，关于,A,球和,B,球的加速度，下列说法中正确的是,(,),A.,a,B,0,B.,a,B,g,C.,a,A,0,D.,a,A,g,A,典例,2,(2024,江都中学,),如图所示，,A,球质量为,B,球质量的,3,倍，光滑固定斜面的倾角为,，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,，则在突然撤去挡板的瞬间有,(,),A.,图甲中,A,球的加速度大小为,g,sin,B.,图甲中,B,球的加速度大小为,2,g,sin,C.,图乙中,A,、,B,两球的加速度大小均为,g,sin,D.,图乙中轻杆的作用力一定不为,零,C,【解析】,设,B,球质量为,m,，则,A,球的质量为,3,m,.,撤去挡板前，图甲、乙中挡板对,B,球的弹力大小均为,4,mg,sin,，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，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,4,mg,sin,，加速度大小为,4,g,sin,；图乙中，撤去挡板的瞬间，,A,、,B,两球整体受到的合力大小为,4,mg,sin,，,A,、,B,两球的加速度大小均为,g,sin,，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,求解瞬时加速度问题的一般,思路,规律总结,考点二超重和失重,1.,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,_.,(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,_,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,2.,超重、失重和完全失重的,对比,名称,超重,失重,完全失重,产生,条件,物体的加速度,_,物体的加速度,_,物体竖直向下的加速度等于,_,对应运动情境,_,上升或,_,下降,_,下降或,_,上升,自由落体运动、竖直上抛运动等,无关,不等于,向上,向下,g,加速,减速,加速,减速,名称,超重,失重,完全失重,原理,F,mg,ma,F,_,_,_,mg,F,ma,F,_,_,_,mg,F,mg,F,_,说明,(1),发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力,(,或拉力,),变大或变小了,(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，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等,.,mg,ma,mg,ma,0,典例,3,图甲是某人站在接有传感器的力板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心图乙是力板所受压力随时间变化的图像，取,g,10 m/s,2,.,根据图像分析可知,(,),A.,人的重力可由,b,点读出，约为,300 N,B.,b,到,c,的过程中，人先处于超重状态，再处于失重状态,C.,人在双脚离开力板的过程中，处于完全失重状态,D.,人在,b,点对应时刻的加速度大于在,c,点对应时刻的,加速度,C,【解析】,开始时人处于平衡状态，由,a,点读出人对传感器的压力约为,900 N,，则人的重力也约为,900 N,，故,A,错误；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，则物体处于失重状态，此时有向下的加速度；当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，则物体处于超重状态，此时有向上的加速度；,b,到,c,的过程中，人先处于失重状态，再处于超重状态，故,B,错误；双脚离开力板的过程中只受重力的作用，处于完全失重状态，故,C,正确；,b,点压力与重力的差值要小于,c,点压力与重力的差值，则人在,b,点的加速度要小于在,c,点的加速度，故,D,错误,考点三动力学两类基本问题,1.,两类基本问题,(1),由物体的受力情况求解运动情况：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律,(,F,合,ma,),求出,_,，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：先根据运动规律求出,_,，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力,(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,：,加速度,加速度,2.,多运动过程的分析,(1),基本思路,将,“,多过程,”,分解为许多,“,子过程,”,，各,“,子过程,”,间由,“,衔接点,”,连接,对各,“,衔接点,”,进行受力分析和运动分析，必要时画出受力图和过程示意图,根据,“,子过程,”“,衔接点,”,的模型特点选择合适的物理规律列方程,分析,“,衔接点,”,速度、加速度等的关联，确定各段间的时间关联，并列出相关的辅助方程,联立方程组，分析求解，对结果进行必要的验证或讨论,(2),解题关键,注意应用,v,t,图像和情景示意图帮助分析运动过程,抓住两个分析：准确受力分析和运动过程分析,典例,4,(2025,扬州期初,),如图所示，滑雪者与装备的总质量为,80 kg,，从静止开始沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为,37,，滑雪者受到的阻力,(,包括空气阻力和摩擦阻力,),大小恒为,80 N,取,g,10 m/s,2,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8.,求：,(1),雪面对滑雪者的支持力大小,(2),滑雪者,4 s,内的位移,(,假设山坡足够长,),【答案】,(1)640 N,(2)40,m,【解析】,(1),根据共点力平衡条件有,F,N,mg,cos 37,解得,F,N,640 N,(2),沿斜面方向，根据牛顿第二定律有,mg,sin 37,f,ma,典例,5,如图甲所示，倾角,37,的足够长的斜面固定在水平地面上，质量,m,1 kg,的物块在沿斜面向上的恒力,F,作用下，由斜面底端,A,处从静止开始沿斜面向上做匀加速运动当物块运动,t,1,2 s,时撤去外力,F,，物块继续向上运动，一段时间后物块到达最高点,B,.,物块运动的,v,t,图像如图乙所示取,g,10 m/s,2,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8.,求：,(1),物块和斜面之间的动摩擦因数,(2),沿斜面向上的恒力,F,的大小,(3),物块从最高点,B,返回到斜面底端,A,点,所,用,时间,t,.,(3),当物块从,B,点返回时,mg,sin,mg,cos,ma,3,解得,a,3,2 m/s,2,即物块从,B,返回,A,时，一直做,a,3,2 m/s,2,的匀加速直线运动,v,t,图像面积代表位移，,A,、,B,两点间的,距离,动力学,问题的解题,思路,规律总结,考点四,“,等时圆,”,模型,1.,“,等时圆,”,模型,所谓,“,等时圆,”,就是物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑，到达圆周的最低点,(,或从最高点到达同一圆周上各点,),的时间相等，都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间,2.,模型特征,(1),物体,从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等，如图甲所示,(2),物体从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等，如图乙所示,(3),两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，物体沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示,典例,6,(2024,东台期初改编,),如图所示，圆,1,和圆,2,外切，它们的圆心在同一竖直线上，有三块光滑的板，它们的一端搭在墙上，另一端搭在圆,2,上，三块板都通过两圆的切点，,A,在圆上，,B,在圆内，,C,在圆外从,A,、,B,、,C,三处同时由静止释放一个小球，它们都沿光滑板运动，则最先到达圆,2,上的球是,(,),A.,从,A,处释放的球,B.,从,B,处释放的球,C.,从,C,处释放的球,D.,从,A,、,B,、,C,三处释放的球同时,到达,B,随堂内化,1.,(,2024,淮安第一次调研,),如图所示，球壳内有三条弦,OA,、,OB,、,OC,，,O,为球内的最低点，它们与水平面间的夹角分别为,60,、,45,、,30.,三个光滑的小环分别从,A,、,B,、,C,处由静止沿所在弦下滑，运动到最低点所用的时间分别为,t,A,、,t,B,、,t,C,，则三者之间大小关系为,(,),A.,t,A,t,B,t,C,B.,t,A,t,B,t,B,t,C,D.,t,A,t,C,t,B,A,2.,在电梯内放一个体重计，电梯静止时，小花站在体重计上示数为,50 kg.,电梯运动过程中，某段时间内小花发现体重计示数如图所示在这段时间内，下列说法中正确的是,(,),A.,电梯一定竖直向上运动,B.,电梯一定竖直向下运动,C.,小花所受的重力变小,了,D,3.,(2024,湖南卷,),如图所示，质量分别为,4,m,、,3,m,、,2,m,、,m,的四个小球,A,、,B,、,C,、,D,，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于,O,点，处于静止状态，重力加速度为,g,.,若将,B,、,C,间的细线剪断，则剪断瞬间,B,和,C,的加速度大小分别为,(,),A.,g,1.5,g,B.2,g,1.5,g,C.2,g,0.5,g,D.,g,0.5,g,【解析】,剪断前，对,B,、,C,、,D,有,F,AB,(3,m,2,m,m,),g,，对,D,有,F,CD,mg,；剪断后，对,B,有,F,AB,3,mg,3,ma,B,，解得,a,B,g,，方向竖直向上；对,C,有,F,DC,2,mg,2,ma,C,，解得,a,C,1.5,g,，方向竖直向下，故,A,正确,A,4.,为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么如图所示的四种情况中最符合要求的是,(,),C,配套精练,一、,选择题,1.,如,图所示，跳高运动员起跳后向上运动，越过横杆后向下运动，则运动员越过横杆前、后在空中所处的状态分别为,(,),A.,失重、失重,B.,超重、超重,C.,失重、超重,D.,超重、,失重,A,2.,两个质量均为,m,的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，如图所示现突然迅速剪断轻绳,OA,，让小球下落在剪断轻绳的瞬间，设小球,A,、,B,的加速度分别用,a,1,和,a,2,表示，则,(,),A.,a,1,g,，,a,2,g,B,.,a,1,0,，,a,2,2,g,C.,a,1,g,，,a,2,0,D,.,a,1,2,g,，,a,2,0,【解析】,由于绳子张力可以突变，故剪断,OA,后小球,A,、,B,只受重力，其加速度,a,1,a,2,g,，故,A,正确,A,3.,如图所示，,PQ,为圆的竖直直径，,AQ,、,BQ,、,CQ,为三个光滑斜。