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2022届新高考一轮复习人教版 第三章 第3讲 牛顿运动定律的综合应用 学案
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这是一份2022届新高考一轮复习人教版 第三章 第3讲 牛顿运动定律的综合应用 学案，共13页。学案主要包含了超重，牛顿运动定律的应用等内容，欢迎下载使用。
授课提示：对应学生用书第47页
一、超重、失重现象
二、牛顿运动定律的应用
1．整体法：当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。
2．隔离法：当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法。
3．外力和内力
(1)外力：系统外的物体对研究对象的作用力。
(2)内力：系统内物体间的作用力。
授课提示：对应学生用书第48页
eq \a\vs4\al(命题点一 超重、失重现象) 自主探究
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。
2．超重与失重的理解
(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)物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体的加速度方向，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。
(3)当物体处于完全失重状态时，重力只能使物体产生a＝g的加速度效果，不再有其他效果。
1．(2021·山东泰安高三质检)下列说法正确的是( )
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
解析：体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于静止状态，蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度向下，都处于失重状态，故选项A错误，B正确；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于静止状态，游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态，选项C、D错误。
答案：B
2.(2021·广东珠海高三上学期第二次月考)如图所示，压缩的轻弹簧将金属块卡在矩形箱内，在箱的上顶板和下底板均安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱静止时，上顶板的传感器显示的压力F1＝2 N，下底板传感器显示的压力F2＝6 N，重力加速度g取10 m/s2。下列判断正确的是( )
A．若加速度方向向上，随着加速度缓慢增大，F1逐渐减小，F2逐渐增大
B．若加速度方向向下，随着加速度缓慢增大，F1逐渐增大，F2逐渐减小
C．若加速度方向向上，且大小为5 m/s2时，F1的示数为零
D．若加速度方向向下，且大小为5 m/s2时，F2的示数为零
解析：若加速度方向向上，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则F2不变，根据牛顿第二定律得F2－mg－F1＝ma，得F1＝F2－mg－ma，可知随着加速度缓慢增大，F1逐渐减小，故A错误；若加速度方向向下，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则F2不变，根据牛顿第二定律得mg＋F1－F2＝ma，得F1＝F2－mg＋ma，可知随着加速度缓慢增大，F1逐渐增大，故B错误；当箱静止时，有F2＝mg＋F1，得m＝0.4 kg，若加速度方向向上，当F1＝0时，由A项分析有F1＝F2－mg－ma＝0，解得a＝5 m/s2，故C正确；若加速度方向向下，且大小为5 m/s2，小于重力加速度，不是完全失重，弹簧不可能恢复原长，则F2的示数不可能为零，故D错误。
答案：C
规律总结
判断超重和失重现象的两个角度
———————————————————————
eq \x(\a\al(从加速度的,角度判断))—eq \x(\a\al(物体加速,度的方向))—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(向上—超重,向下—失重))
eq \x(\a\al(从受力的,角度判断))—eq \x(\a\al(物体受向上的拉力,或支持力))—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(大于重力—超重,小于重力—失重))
eq \a\vs4\al(命题点二 动力学中连接体问题) 教材走向高考
1．多个相互关联的物体由细绳、细杆或弹簧等连接或叠放在一起，构成的物体系统称为连接体。常见的连接体如下：
(1)弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。
(2)物物叠放连接体：稳定时，各部分加速度大小相等。
(3)轻绳(杆或物体)连接体
①轻绳：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等的。
②轻杆：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比；物体相连时有相同的加速度。
2．连接体问题的分析方法
动力学中的连接体问题是高考的热点，分析近几年的高考题可以发现，每年的命题虽然都有新意，但每年的考题常源于教材习题或教材中的科普材料的拓展提升，以落实核心素养为重点的新高考更会关注教材内容的拓展。教材内容多以简单的两物体相连为背景考查整体法、隔离法的基本应用，而高考题通常会拓展为多物体间的相互作用，有时还会与图象问题、临界问题相结合，综合考查学生灵活应用的能力。同学们可通过以下示例认真体会，进一步发现高考真题与教材内容间的溯源关系，做到新高考的精准复习。
[典例1] [人教版必修1·P77·“科学漫步”]
1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火)。接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速(如图)。推进器的平均推力F等于895 N，推进器开动时间为7 s。测出飞船和火箭组的速度变化是0.91 m/s。双子星号宇宙飞船的质量是已知的，m1＝3 400 kg，我们要求的是火箭的质量m2。
[解析] 对整体，由牛顿第二定律得F＝(m1＋m2)a，
由运动学公式得a＝eq \f(Δv,Δt)＝0.13 m/s2，
由以上两式得m2＝3 484.6 kg，
故火箭组的质量m2是3 484.6 kg。
[答案] 3 484.6 kg
拓展❶ 将两物体间的相连拓展为多物体相连
(多选)(2015·高考全国卷Ⅱ)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为eq \f(2,3)a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( )
A．8 B．10
C．15 D．18
【真题命题立意】 本题在典例1中两物体相互作用的基础上，拓展为多物体连接在一起的匀加速运动，题目中的条件信息由典例1中直接给出速度的变化和时间，拓展为拉力和加速度信息，但考查的核心知识点仍然是整体法、隔离法的应用。
解析：设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有k节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知eq \f(F,km)＝eq \f(2,3)·eq \f(F,n－km)，解得k＝eq \f(3,5)n，k是正整数，n只能是5的倍数，故B、C正确，A、D错误。
答案：BC
拓展❷ 将两物体间的相连拓展为两物体叠加
(多选)(2019·高考全国卷Ⅲ)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s2。由题给数据可以得出( )
A．木板的质量为1 kg
B．2～4 s内，力F的大小为0.4 N
C．0～2 s内，力F的大小保持不变
D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
【真题命题立意】 本题在典例1中两物体相互作用的基础上，拓展为两物体叠加在一起的匀变速运动，题目中的条件信息由典例1中直接给出速度的变化和时间，拓展为拉力图象和速度图象信息，考查物理素养中的运动和力的观念，核心知识仍是整体法和隔离法的应用。
解析：木板和实验台间的摩擦忽略不计，由题图(b)知，2 s后物块和木板间的滑动摩擦力大小F摩＝0.2 N。由题图(c)知，2～4 s内，木板的加速度大小a1＝eq \f(0.4,2) m/s2＝0.2 m/s2，撤去外力F后的加速度大小a2＝eq \f(0.4－0.2,1) m/s2＝0.2 m/s2。
设木板质量为m，物块的质量为M，据牛顿第二定律，对木板，
2～4 s内有F－F摩＝ma1，
4 s以后有F摩＝ma2，
且知F摩＝μMg＝0.2 N，
解得m＝1 kg，F＝0.4 N，但由于不知道物块的质量M，故无法求出物块与木板之间的动摩擦因数，选项A、B正确，D错误。
0～2 s内，木板处于静止状态，F的大小等于物块与木板之间的静摩擦力，而物块与木板之间的静摩擦力等于f，则由题图(b)知，F是均匀增加的，选项C错误。
答案：AB
方法技巧
相同加速度连接体的处理方法
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(1)处理连接体问题时，整体法与隔离法往往交叉使用，常按以下思路：
①求内力时，先用整体法求加速度，再用隔离法求物体间的作用力。
②求外力时，先用隔离法求加速度，再用整体法求整体受到的外力。
(2)用隔离法分析物体间的作用力时，一般应选受力个数较少的物体进行分析。
3．如图所示，质量为M的斜面体A置于粗糙水平地面上，斜面体与水平地面间的动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为( )
A．a＝gsin θ，F＝(M＋m)g(μ＋sin θ)
B．a＝gcs θ，F＝(M＋m)gcs θ
C．a＝gtan θ，F＝g(M＋m)(μ＋tan θ)
D．a＝gcs θ，F＝μ(M＋m)g
解析：B向左做匀加速运动，合力水平向左，对B进行受力分析，根据牛顿第二定律得a＝eq \f(F合,m)＝gtan θ，对A、B整体进行受力分析得F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，解得F＝g(M＋m)(μ＋tan θ)，故选项C正确。
答案：C
4．(多选)如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2沿斜面向上匀加速运动时，弹簧的伸长量为x2。下列说法正确的是( )
A．若m>M，有x1＝x2 B．若mC．若μ>sin θ，有x1>x2 D．若μ解析：在水平面上滑动时，对整体，根据牛顿第二定律，有F－μ(m＋M)g＝(m＋M)a1①，隔离物块A，根据牛顿第二定律，有FT－μmg＝ma1②，联立①②解得FT＝eq \f(Fm,m＋M)③；在斜面上滑动时，对整体，根据牛顿第二定律，有F－(m＋M)gsin θ＝(m＋M)a2④，隔离物块A，根据牛顿第二定律，有FT′－mgsin θ＝ma2⑤，联立④⑤解得FT′＝eq \f(Fm,M＋m)⑥。比较③⑥可知，弹簧弹力相等，与动摩擦因数和斜面的倾角无关，故A、B正确，C、D错误。
答案：AB
eq \a\vs4\al(命题点三 动力学中的图象问题) 师生互动
1．常见的动力学图象及问题类型
2．动力学图象问题的解题策略
(1)问题实质是力与运动的关系，解题的关键在于弄清图象斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义。
(2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。
由图象分析物体的运动
[典例2] (多选)质量m＝2 kg、初速度v0＝8 m/s的物体沿着粗糙水平面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还受到一个随时间按如图所示规律变化的水平拉力F的作用。设水平向右为拉力的正方向，且物体在t＝0时刻开始运动，g取10 m/s2，则以下结论正确的是( )
A．0～1 s内，物体的加速度大小为2 m/s2
B．1～2 s内，物体的加速度大小为2 m/s2
C．0～1 s内，物体的位移为7 m
D．0～2 s内，物体的总位移为11 m
[解析] 0～1 s内，物体的加速度大小a1＝eq \f(F＋μmg,m)＝eq \f(6＋0.1×2×10,2) m/s2＝4 m/s2，A错误；1～2 s内物体的加速度大小a2＝eq \f(F′－μmg,m)＝eq \f(6－0.1×2×10,2) m/s2＝2 m/s2，B正确；由题图可得物体运动的v-t图象如图所示，故0～1 s内物体的位移为x1＝6 m，C错误；0～2 s内物体的总位移x＝x1＋x2＝(eq \f(8＋4,2)×1＋eq \f(6＋4,2)×1)m＝11 m，D正确。
[答案] BD
由图象分析物体的受力
[典例3] (多选)(2021·湖南株洲高三检测)粗糙水平面上静止放置质量均为m的A、B两物体，它们分别受到水平恒力F1、F2的作用后各自沿水平面运动了一段时间，之后撤去F1、F2，两物体最终都停止，其vt图象如图所示。下列说法正确的是( )
A．A、B两物体与地面间的动摩擦因数之比为2∶1
B．F1与A物体所受摩擦力大小之比为3∶1
C．F1和F2大小之比为2∶1
D．A、B两物体通过的总位移大小相等
[解析] 由v-t图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1∶2，由牛顿第二定律可知，A、B所受摩擦力大小之比为1∶2，则A、B两物体与地面间的动摩擦因数之比为1∶2，故选项A错误；对A物体，加速(aA1)和减速(aA2)时的加速度之比为2∶1，由牛顿第二定律可知F1－Ff1＝maA1，Ff1＝maA2，可得F1＝3Ff1，选项B正确；对B物体，加速(aB1)和减速(aB2)时的加速度之比为1∶2，同理F2－Ff2＝maB1，Ff2＝maB2，联立可得F2＝eq \f(3,2)Ff2，则F2＝F1，选项C错误；vt 图象面积表示位移，两物体的位移均为x＝eq \f(v0,2)·3t0，故选项D正确。
[答案] BD
由题目条件确定物理量的变化
[典例4] 如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。下图中v、a、f和s分别表示物体的速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。下图正确的是( )
[解析] 根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度—时间图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，A错误；由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度大小是不变的，所以物体的加速度—时间图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，B错误；在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，摩擦力的大小在同一阶段是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上时的小，C正确；物体在斜面上做的是匀加速直线运动，物体的位移为x＝eq \f(1,2)at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，D错误。
[答案] C
5.(2021·湖北武汉高三质检)如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向下的力F作用在P上，使其向下做匀加速直线运动，在弹簧的弹性限度内，下列是力F和运动时间t之间关系的图象，其中正确的是( )
解析：在作用力F之前，物块放在弹簧上处于静止状态，即mg＝kx0，作用力F之后，物块向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有F＋mg－k(x0＋x)＝ma，x即为物块向下运动的位移，则x＝eq \f(1,2)at2，联立可得F＝ma＋eq \f(ka,2)t2，即F随时间变化图象为D，所以D正确，A、B、C错误。
答案：D
6．(2021·四川眉山高三诊断)一物体沿倾角为30°的粗糙斜面从顶端由静止开始下滑，运动的位移—时间图象是一段抛物线，如图所示。已知g取10 m/s2，则( )
A．下滑过程中物体的加速度逐渐变大
B．t＝0.5 s时刻，物体的速度为0.5 m/s
C．0～0.5 s时间内，物体的平均速度为1 m/s
D．物体与斜面间的动摩擦因数为eq \f(\r(3),5)
解析：由匀变速直线运动位移公式x＝eq \f(1,2)at2，代入图中数据解得a＝2 m/s2，A错误；根据运动学公式得vt＝at，将t＝0.5 s 代入方程解得vt＝1 m/s，B错误；0～0.5 s时间内，物体的平均速度eq \x\t(v)＝eq \f(x,t)＝eq \f(0.25,0.5) m/s＝0.5 m/s，C错误；由牛顿第二定律有mgsin 30°－μmgcs 30°＝ma，解得动摩擦因数μ＝eq \f(\r(3),5)，D正确。
答案：D
eq \a\vs4\al(命题点四 动力学中的临界、极值问题) 师生互动
1．“四种”典型的临界条件
(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力FN＝0。
(2)相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值。
(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛与拉紧的临界条件是FT＝0。
(4)加速度变化时，速度达到最值的临界条件：当加速度变为0时，速度达到最大值或最小值。
2．“三种”典型的常用方法
动力学中的临界问题
[典例5] (2021·河南郑州模拟)如图所示，a、b两个物体静止叠放在水平桌面上，已知ma＝mb＝m，a、b间的动摩擦因数为μ，b与地面间的动摩擦因数为eq \f(1,4)μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对a施加一水平向右的拉力F，下列判断正确的是( )
A．若a、b两个物体始终相对静止，则力F不能超过eq \f(3,2)μmg
B．当力F＝μmg时，a、b间的摩擦力为eq \f(3,2)μmg
C．无论力F为何值，b的加速度不会超过eq \f(3,4)μg
D．当力F>μmg时，b相对a滑动
[思路点拨] 解此题的关键有两点：
(1)整体法与隔离法交替应用分析物体的受力特点。
(2)物体间相对运动的条件是静摩擦力达到最大。
[解析] a、b之间的最大静摩擦力为Ffmax＝μmg，b与地面间的最大静摩擦力为Ffmax′＝eq \f(1,4)μ(m＋m)g＝eq \f(1,2)μmg；a、b相对地面一起运动，刚好不发生相对滑动时，由牛顿第二定律，对b有μmg－eq \f(1,2)μmg＝ma0，得a0＝eq \f(1,2)μg；对整体有F0－eq \f(1,2)μmg＝2ma0，得F0＝eq \f(3,2)μmg，所以若a、b两个物体始终相对静止，则力F不能超过eq \f(3,2)μmg，当力F>eq \f(3,2)μmg时，b相对a滑动，故A正确，D错误；当力F＝μmg时，a、b一起加速运动，加速度为a1＝eq \f(μmg－\f(1,2)μmg,2m)＝eq \f(1,4)μg，对a根据牛顿第二定律可得F－Ff1＝ma1，解得a、b间的摩擦力为Ff1＝eq \f(3,4)μmg，故B错误；根据A选项的分析可知，无论力F为何值，b的加速度不会超过eq \f(1,2)μg，故C错误。
[答案] A
动力学中的极值问题
[典例6] 足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑，如图甲所示。若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速度v0＝10 m/s沿木板向上运动，如图乙所示，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的最大距离x将发生变化。重力加速度g取10 m/s2。
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数；
(2)当θ满足什么条件时，小物块沿木板滑行的最大距离最小，并求出此最小值。
[思路点拨] (1)分析物体的运动过程，做好受力分析。
(2)根据动力学知识写出数学表达式，进而讨论出极值。
[解析] (1)当θ＝30°时，小物块恰好能沿着木板匀速下滑，则
mgsin θ＝Ff，Ff＝μmgcs θ，
解得μ＝eq \f(\r(3),3)。
(2)当θ变化时，设沿斜面向上为正方向，小物块的加速度为a，由牛顿第二定律得
－mgsin θ－μmgcs θ＝ma，
由0－veq \\al( 2,0)＝2ax得x＝eq \f(v\\al( 2,0),2gsin θ＋μcs θ)，
令cs α＝eq \f(1,\r(1＋μ2))，sin α＝eq \f(μ,\r(1＋μ2))，
即tan α＝μ，即α＝30°，
则x＝eq \f(v\\al( 2,0),2g\r(1＋μ2)sinθ＋α)，
当α＋θ＝90°时x最小，
可得θ＝60°，
所以x最小值为
xmin＝eq \f(\r(3)v\\al( 2,0),4g)＝eq \f(5\r(3),2) m。
[答案] (1)eq \f(\r(3),3) (2)θ＝60° eq \f(5\r(3),2) m
7．(2021·河北衡水中学调研)如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA＝2.0 kg，小车上放一个物体B，其质量为mB＝1.0 kg。如图甲所示，给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0 N时，A、B开始相对滑动。如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图乙所示，要使A、B不相对滑动，则F′的最大值Fmax为( )
A．2.0 N B．3.0 N
C．6.0 N D．9.0 N
解析：在题图甲中，设A、B间的静摩擦力达到最大值Ffmax时，系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对A、B整体有F＝(mA＋mB)a，对A有Ffmax＝mAa，代入数据解得Ffmax＝2.0 N。在题图乙所示情况中，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a′，根据牛顿第二定律，以B为研究对象有Ffmax＝mBa′，以A、B整体为研究对象，有Fmax＝(mA＋mB)a′，代入数据解得Fmax＝6.0 N，故C正确。
答案：C
8．两个质量均为m的相同物块叠放在一个轻弹簧上面，处于静止状态。弹簧的下端固定于地面上，弹簧的劲度系数为k。从t＝0时刻起，给A物块一个竖直向上的作用力F，使得两物块以0.5g的加速度匀加速上升。下列说法正确的是( )
A．A、B分离前合外力大小与时间的平方成线性关系
B．分离时弹簧处于原长状态
C．在t＝ eq \r(\f(2m,k))时刻A、B分离
D．分离时B的速度大小为 eq \r(\f(m,4k))g
解析：A、B分离前两物块做匀加速运动，合外力不变，A错误；开始时弹簧的压缩量为x1，则2mg＝kx1；当两物块分离时，加速度相同且两物块之间的弹力为零，对物块B，有kx2－mg＝ma，且x1－x2＝eq \f(1,2)at2，解得x1＝eq \f(2mg,k)，x2＝eq \f(3mg,2k)，t＝ eq \r(\f(2m,k))，此时弹簧仍处于压缩状态，B错误，C正确；分离时B的速度为v＝at＝eq \f(1,2)g·eq \r(\f(2m,k))＝eq \r(\f(m,2k))g，D错误。
答案：C
超重现象
失重现象
完全失重现象
概念
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
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
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象
产生条件
物体的加速度方向向上
物体的加速度方向向下
物体的加速度方向竖直向下，大小a＝g
原理方程
F－mg＝ma
mg－F＝ma
mg－F＝ma＝mg
F＝0
运动状态
加速上升或减速下降
加速下降或减速上升
以a＝g的加速度加速下降或减速上升
适用条件
注意事项
优点
整体法
系统内各物体保持相对静止，即各物体具有相同的加速度
只分析系统外力，不分析系统内各物体间的相互作用力
便于求解系统受到的外力
隔离法
(1)系统内各物体加速度不相同
(2)要求计算系统内物体间的相互作用力
(1)求系统内各物体间的相互作用力时，可先用整体法，再用隔离法
(2)加速度大小相同、方向不同的连接体，应采用隔离法分析
便于求解系统内各物体间的相互作用力
极限法
把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的
假设法
临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题
数学法
将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解决临界极值问题
授课提示：对应学生用书第47页
一、超重、失重现象
二、牛顿运动定律的应用
1．整体法：当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。
2．隔离法：当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法。
3．外力和内力
(1)外力：系统外的物体对研究对象的作用力。
(2)内力：系统内物体间的作用力。
授课提示：对应学生用书第48页
eq \a\vs4\al(命题点一 超重、失重现象) 自主探究
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。
2．超重与失重的理解
(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)物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体的加速度方向，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。
(3)当物体处于完全失重状态时，重力只能使物体产生a＝g的加速度效果，不再有其他效果。
1．(2021·山东泰安高三质检)下列说法正确的是( )
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
解析：体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于静止状态，蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度向下，都处于失重状态，故选项A错误，B正确；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于静止状态，游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态，选项C、D错误。
答案：B
2.(2021·广东珠海高三上学期第二次月考)如图所示，压缩的轻弹簧将金属块卡在矩形箱内，在箱的上顶板和下底板均安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱静止时，上顶板的传感器显示的压力F1＝2 N，下底板传感器显示的压力F2＝6 N，重力加速度g取10 m/s2。下列判断正确的是( )
A．若加速度方向向上，随着加速度缓慢增大，F1逐渐减小，F2逐渐增大
B．若加速度方向向下，随着加速度缓慢增大，F1逐渐增大，F2逐渐减小
C．若加速度方向向上，且大小为5 m/s2时，F1的示数为零
D．若加速度方向向下，且大小为5 m/s2时，F2的示数为零
解析：若加速度方向向上，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则F2不变，根据牛顿第二定律得F2－mg－F1＝ma，得F1＝F2－mg－ma，可知随着加速度缓慢增大，F1逐渐减小，故A错误；若加速度方向向下，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则F2不变，根据牛顿第二定律得mg＋F1－F2＝ma，得F1＝F2－mg＋ma，可知随着加速度缓慢增大，F1逐渐增大，故B错误；当箱静止时，有F2＝mg＋F1，得m＝0.4 kg，若加速度方向向上，当F1＝0时，由A项分析有F1＝F2－mg－ma＝0，解得a＝5 m/s2，故C正确；若加速度方向向下，且大小为5 m/s2，小于重力加速度，不是完全失重，弹簧不可能恢复原长，则F2的示数不可能为零，故D错误。
答案：C
规律总结
判断超重和失重现象的两个角度
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eq \x(\a\al(从加速度的,角度判断))—eq \x(\a\al(物体加速,度的方向))—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(向上—超重,向下—失重))
eq \x(\a\al(从受力的,角度判断))—eq \x(\a\al(物体受向上的拉力,或支持力))—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(大于重力—超重,小于重力—失重))
eq \a\vs4\al(命题点二 动力学中连接体问题) 教材走向高考
1．多个相互关联的物体由细绳、细杆或弹簧等连接或叠放在一起，构成的物体系统称为连接体。常见的连接体如下：
(1)弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。
(2)物物叠放连接体：稳定时，各部分加速度大小相等。
(3)轻绳(杆或物体)连接体
①轻绳：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等的。
②轻杆：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比；物体相连时有相同的加速度。
2．连接体问题的分析方法
动力学中的连接体问题是高考的热点，分析近几年的高考题可以发现，每年的命题虽然都有新意，但每年的考题常源于教材习题或教材中的科普材料的拓展提升，以落实核心素养为重点的新高考更会关注教材内容的拓展。教材内容多以简单的两物体相连为背景考查整体法、隔离法的基本应用，而高考题通常会拓展为多物体间的相互作用，有时还会与图象问题、临界问题相结合，综合考查学生灵活应用的能力。同学们可通过以下示例认真体会，进一步发现高考真题与教材内容间的溯源关系，做到新高考的精准复习。
[典例1] [人教版必修1·P77·“科学漫步”]
1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火)。接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速(如图)。推进器的平均推力F等于895 N，推进器开动时间为7 s。测出飞船和火箭组的速度变化是0.91 m/s。双子星号宇宙飞船的质量是已知的，m1＝3 400 kg，我们要求的是火箭的质量m2。
[解析] 对整体，由牛顿第二定律得F＝(m1＋m2)a，
由运动学公式得a＝eq \f(Δv,Δt)＝0.13 m/s2，
由以上两式得m2＝3 484.6 kg，
故火箭组的质量m2是3 484.6 kg。
[答案] 3 484.6 kg
拓展❶ 将两物体间的相连拓展为多物体相连
(多选)(2015·高考全国卷Ⅱ)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为eq \f(2,3)a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( )
A．8 B．10
C．15 D．18
【真题命题立意】 本题在典例1中两物体相互作用的基础上，拓展为多物体连接在一起的匀加速运动，题目中的条件信息由典例1中直接给出速度的变化和时间，拓展为拉力和加速度信息，但考查的核心知识点仍然是整体法、隔离法的应用。
解析：设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有k节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知eq \f(F,km)＝eq \f(2,3)·eq \f(F,n－km)，解得k＝eq \f(3,5)n，k是正整数，n只能是5的倍数，故B、C正确，A、D错误。
答案：BC
拓展❷ 将两物体间的相连拓展为两物体叠加
(多选)(2019·高考全国卷Ⅲ)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s2。由题给数据可以得出( )
A．木板的质量为1 kg
B．2～4 s内，力F的大小为0.4 N
C．0～2 s内，力F的大小保持不变
D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
【真题命题立意】 本题在典例1中两物体相互作用的基础上，拓展为两物体叠加在一起的匀变速运动，题目中的条件信息由典例1中直接给出速度的变化和时间，拓展为拉力图象和速度图象信息，考查物理素养中的运动和力的观念，核心知识仍是整体法和隔离法的应用。
解析：木板和实验台间的摩擦忽略不计，由题图(b)知，2 s后物块和木板间的滑动摩擦力大小F摩＝0.2 N。由题图(c)知，2～4 s内，木板的加速度大小a1＝eq \f(0.4,2) m/s2＝0.2 m/s2，撤去外力F后的加速度大小a2＝eq \f(0.4－0.2,1) m/s2＝0.2 m/s2。
设木板质量为m，物块的质量为M，据牛顿第二定律，对木板，
2～4 s内有F－F摩＝ma1，
4 s以后有F摩＝ma2，
且知F摩＝μMg＝0.2 N，
解得m＝1 kg，F＝0.4 N，但由于不知道物块的质量M，故无法求出物块与木板之间的动摩擦因数，选项A、B正确，D错误。
0～2 s内，木板处于静止状态，F的大小等于物块与木板之间的静摩擦力，而物块与木板之间的静摩擦力等于f，则由题图(b)知，F是均匀增加的，选项C错误。
答案：AB
方法技巧
相同加速度连接体的处理方法
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(1)处理连接体问题时，整体法与隔离法往往交叉使用，常按以下思路：
①求内力时，先用整体法求加速度，再用隔离法求物体间的作用力。
②求外力时，先用隔离法求加速度，再用整体法求整体受到的外力。
(2)用隔离法分析物体间的作用力时，一般应选受力个数较少的物体进行分析。
3．如图所示，质量为M的斜面体A置于粗糙水平地面上，斜面体与水平地面间的动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为( )
A．a＝gsin θ，F＝(M＋m)g(μ＋sin θ)
B．a＝gcs θ，F＝(M＋m)gcs θ
C．a＝gtan θ，F＝g(M＋m)(μ＋tan θ)
D．a＝gcs θ，F＝μ(M＋m)g
解析：B向左做匀加速运动，合力水平向左，对B进行受力分析，根据牛顿第二定律得a＝eq \f(F合,m)＝gtan θ，对A、B整体进行受力分析得F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a，解得F＝g(M＋m)(μ＋tan θ)，故选项C正确。
答案：C
4．(多选)如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2沿斜面向上匀加速运动时，弹簧的伸长量为x2。下列说法正确的是( )
A．若m>M，有x1＝x2 B．若m
答案：AB
eq \a\vs4\al(命题点三 动力学中的图象问题) 师生互动
1．常见的动力学图象及问题类型
2．动力学图象问题的解题策略
(1)问题实质是力与运动的关系，解题的关键在于弄清图象斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义。
(2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。
由图象分析物体的运动
[典例2] (多选)质量m＝2 kg、初速度v0＝8 m/s的物体沿着粗糙水平面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还受到一个随时间按如图所示规律变化的水平拉力F的作用。设水平向右为拉力的正方向，且物体在t＝0时刻开始运动，g取10 m/s2，则以下结论正确的是( )
A．0～1 s内，物体的加速度大小为2 m/s2
B．1～2 s内，物体的加速度大小为2 m/s2
C．0～1 s内，物体的位移为7 m
D．0～2 s内，物体的总位移为11 m
[解析] 0～1 s内，物体的加速度大小a1＝eq \f(F＋μmg,m)＝eq \f(6＋0.1×2×10,2) m/s2＝4 m/s2，A错误；1～2 s内物体的加速度大小a2＝eq \f(F′－μmg,m)＝eq \f(6－0.1×2×10,2) m/s2＝2 m/s2，B正确；由题图可得物体运动的v-t图象如图所示，故0～1 s内物体的位移为x1＝6 m，C错误；0～2 s内物体的总位移x＝x1＋x2＝(eq \f(8＋4,2)×1＋eq \f(6＋4,2)×1)m＝11 m，D正确。
[答案] BD
由图象分析物体的受力
[典例3] (多选)(2021·湖南株洲高三检测)粗糙水平面上静止放置质量均为m的A、B两物体，它们分别受到水平恒力F1、F2的作用后各自沿水平面运动了一段时间，之后撤去F1、F2，两物体最终都停止，其vt图象如图所示。下列说法正确的是( )
A．A、B两物体与地面间的动摩擦因数之比为2∶1
B．F1与A物体所受摩擦力大小之比为3∶1
C．F1和F2大小之比为2∶1
D．A、B两物体通过的总位移大小相等
[解析] 由v-t图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1∶2，由牛顿第二定律可知，A、B所受摩擦力大小之比为1∶2，则A、B两物体与地面间的动摩擦因数之比为1∶2，故选项A错误；对A物体，加速(aA1)和减速(aA2)时的加速度之比为2∶1，由牛顿第二定律可知F1－Ff1＝maA1，Ff1＝maA2，可得F1＝3Ff1，选项B正确；对B物体，加速(aB1)和减速(aB2)时的加速度之比为1∶2，同理F2－Ff2＝maB1，Ff2＝maB2，联立可得F2＝eq \f(3,2)Ff2，则F2＝F1，选项C错误；vt 图象面积表示位移，两物体的位移均为x＝eq \f(v0,2)·3t0，故选项D正确。
[答案] BD
由题目条件确定物理量的变化
[典例4] 如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。下图中v、a、f和s分别表示物体的速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。下图正确的是( )
[解析] 根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度—时间图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，A错误；由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度大小是不变的，所以物体的加速度—时间图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，B错误；在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，摩擦力的大小在同一阶段是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上时的小，C正确；物体在斜面上做的是匀加速直线运动，物体的位移为x＝eq \f(1,2)at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，D错误。
[答案] C
5.(2021·湖北武汉高三质检)如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向下的力F作用在P上，使其向下做匀加速直线运动，在弹簧的弹性限度内，下列是力F和运动时间t之间关系的图象，其中正确的是( )
解析：在作用力F之前，物块放在弹簧上处于静止状态，即mg＝kx0，作用力F之后，物块向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有F＋mg－k(x0＋x)＝ma，x即为物块向下运动的位移，则x＝eq \f(1,2)at2，联立可得F＝ma＋eq \f(ka,2)t2，即F随时间变化图象为D，所以D正确，A、B、C错误。
答案：D
6．(2021·四川眉山高三诊断)一物体沿倾角为30°的粗糙斜面从顶端由静止开始下滑，运动的位移—时间图象是一段抛物线，如图所示。已知g取10 m/s2，则( )
A．下滑过程中物体的加速度逐渐变大
B．t＝0.5 s时刻，物体的速度为0.5 m/s
C．0～0.5 s时间内，物体的平均速度为1 m/s
D．物体与斜面间的动摩擦因数为eq \f(\r(3),5)
解析：由匀变速直线运动位移公式x＝eq \f(1,2)at2，代入图中数据解得a＝2 m/s2，A错误；根据运动学公式得vt＝at，将t＝0.5 s 代入方程解得vt＝1 m/s，B错误；0～0.5 s时间内，物体的平均速度eq \x\t(v)＝eq \f(x,t)＝eq \f(0.25,0.5) m/s＝0.5 m/s，C错误；由牛顿第二定律有mgsin 30°－μmgcs 30°＝ma，解得动摩擦因数μ＝eq \f(\r(3),5)，D正确。
答案：D
eq \a\vs4\al(命题点四 动力学中的临界、极值问题) 师生互动
1．“四种”典型的临界条件
(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力FN＝0。
(2)相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值。
(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛与拉紧的临界条件是FT＝0。
(4)加速度变化时，速度达到最值的临界条件：当加速度变为0时，速度达到最大值或最小值。
2．“三种”典型的常用方法
动力学中的临界问题
[典例5] (2021·河南郑州模拟)如图所示，a、b两个物体静止叠放在水平桌面上，已知ma＝mb＝m，a、b间的动摩擦因数为μ，b与地面间的动摩擦因数为eq \f(1,4)μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对a施加一水平向右的拉力F，下列判断正确的是( )
A．若a、b两个物体始终相对静止，则力F不能超过eq \f(3,2)μmg
B．当力F＝μmg时，a、b间的摩擦力为eq \f(3,2)μmg
C．无论力F为何值，b的加速度不会超过eq \f(3,4)μg
D．当力F>μmg时，b相对a滑动
[思路点拨] 解此题的关键有两点：
(1)整体法与隔离法交替应用分析物体的受力特点。
(2)物体间相对运动的条件是静摩擦力达到最大。
[解析] a、b之间的最大静摩擦力为Ffmax＝μmg，b与地面间的最大静摩擦力为Ffmax′＝eq \f(1,4)μ(m＋m)g＝eq \f(1,2)μmg；a、b相对地面一起运动，刚好不发生相对滑动时，由牛顿第二定律，对b有μmg－eq \f(1,2)μmg＝ma0，得a0＝eq \f(1,2)μg；对整体有F0－eq \f(1,2)μmg＝2ma0，得F0＝eq \f(3,2)μmg，所以若a、b两个物体始终相对静止，则力F不能超过eq \f(3,2)μmg，当力F>eq \f(3,2)μmg时，b相对a滑动，故A正确，D错误；当力F＝μmg时，a、b一起加速运动，加速度为a1＝eq \f(μmg－\f(1,2)μmg,2m)＝eq \f(1,4)μg，对a根据牛顿第二定律可得F－Ff1＝ma1，解得a、b间的摩擦力为Ff1＝eq \f(3,4)μmg，故B错误；根据A选项的分析可知，无论力F为何值，b的加速度不会超过eq \f(1,2)μg，故C错误。
[答案] A
动力学中的极值问题
[典例6] 足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑，如图甲所示。若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速度v0＝10 m/s沿木板向上运动，如图乙所示，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的最大距离x将发生变化。重力加速度g取10 m/s2。
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数；
(2)当θ满足什么条件时，小物块沿木板滑行的最大距离最小，并求出此最小值。
[思路点拨] (1)分析物体的运动过程，做好受力分析。
(2)根据动力学知识写出数学表达式，进而讨论出极值。
[解析] (1)当θ＝30°时，小物块恰好能沿着木板匀速下滑，则
mgsin θ＝Ff，Ff＝μmgcs θ，
解得μ＝eq \f(\r(3),3)。
(2)当θ变化时，设沿斜面向上为正方向，小物块的加速度为a，由牛顿第二定律得
－mgsin θ－μmgcs θ＝ma，
由0－veq \\al( 2,0)＝2ax得x＝eq \f(v\\al( 2,0),2gsin θ＋μcs θ)，
令cs α＝eq \f(1,\r(1＋μ2))，sin α＝eq \f(μ,\r(1＋μ2))，
即tan α＝μ，即α＝30°，
则x＝eq \f(v\\al( 2,0),2g\r(1＋μ2)sinθ＋α)，
当α＋θ＝90°时x最小，
可得θ＝60°，
所以x最小值为
xmin＝eq \f(\r(3)v\\al( 2,0),4g)＝eq \f(5\r(3),2) m。
[答案] (1)eq \f(\r(3),3) (2)θ＝60° eq \f(5\r(3),2) m
7．(2021·河北衡水中学调研)如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA＝2.0 kg，小车上放一个物体B，其质量为mB＝1.0 kg。如图甲所示，给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0 N时，A、B开始相对滑动。如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图乙所示，要使A、B不相对滑动，则F′的最大值Fmax为( )
A．2.0 N B．3.0 N
C．6.0 N D．9.0 N
解析：在题图甲中，设A、B间的静摩擦力达到最大值Ffmax时，系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对A、B整体有F＝(mA＋mB)a，对A有Ffmax＝mAa，代入数据解得Ffmax＝2.0 N。在题图乙所示情况中，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a′，根据牛顿第二定律，以B为研究对象有Ffmax＝mBa′，以A、B整体为研究对象，有Fmax＝(mA＋mB)a′，代入数据解得Fmax＝6.0 N，故C正确。
答案：C
8．两个质量均为m的相同物块叠放在一个轻弹簧上面，处于静止状态。弹簧的下端固定于地面上，弹簧的劲度系数为k。从t＝0时刻起，给A物块一个竖直向上的作用力F，使得两物块以0.5g的加速度匀加速上升。下列说法正确的是( )
A．A、B分离前合外力大小与时间的平方成线性关系
B．分离时弹簧处于原长状态
C．在t＝ eq \r(\f(2m,k))时刻A、B分离
D．分离时B的速度大小为 eq \r(\f(m,4k))g
解析：A、B分离前两物块做匀加速运动，合外力不变，A错误；开始时弹簧的压缩量为x1，则2mg＝kx1；当两物块分离时，加速度相同且两物块之间的弹力为零，对物块B，有kx2－mg＝ma，且x1－x2＝eq \f(1,2)at2，解得x1＝eq \f(2mg,k)，x2＝eq \f(3mg,2k)，t＝ eq \r(\f(2m,k))，此时弹簧仍处于压缩状态，B错误，C正确；分离时B的速度为v＝at＝eq \f(1,2)g·eq \r(\f(2m,k))＝eq \r(\f(m,2k))g，D错误。
答案：C
超重现象
失重现象
完全失重现象
概念
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
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
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象
产生条件
物体的加速度方向向上
物体的加速度方向向下
物体的加速度方向竖直向下，大小a＝g
原理方程
F－mg＝ma
mg－F＝ma
mg－F＝ma＝mg
F＝0
运动状态
加速上升或减速下降
加速下降或减速上升
以a＝g的加速度加速下降或减速上升
适用条件
注意事项
优点
整体法
系统内各物体保持相对静止，即各物体具有相同的加速度
只分析系统外力，不分析系统内各物体间的相互作用力
便于求解系统受到的外力
隔离法
(1)系统内各物体加速度不相同
(2)要求计算系统内物体间的相互作用力
(1)求系统内各物体间的相互作用力时，可先用整体法，再用隔离法
(2)加速度大小相同、方向不同的连接体，应采用隔离法分析
便于求解系统内各物体间的相互作用力
极限法
把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的
假设法
临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题
数学法
将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解决临界极值问题
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