2026届高考物理一轮总复习第3章运动和力的关系第15讲牛顿第二定律的基本应用课件

这是一份2026届高考物理一轮总复习第3章运动和力的关系第15讲牛顿第二定律的基本应用课件，共56页。PPT课件主要包含了基础梳理·易错辨析，核心考点·重点突破，名师讲坛·素养提升，运动情况，受力情况，加速度，牛顿运动定律，等于零，竖直向上，竖直向下等内容，欢迎下载使用。
第15讲　牛顿第二定律的基本应用
一、两类动力学问题1．动力学的两类基本问题：第一类：已知受力情况求物体的____________；第二类：已知运动情况求物体的____________。
2．解决两类基本问题的方法：以__________为“桥梁”，由运动学公式和________________列方程求解，具体逻辑关系如图：
二、超重与失重1．当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的________反映物体对弹簧的弹力或物体对台秤的压力。
2．超重、失重和完全失重的比较
1．已知物体受力情况，求解运动量时，应先根据牛顿第二定律求解加速度。(　　)2．加速度大小等于g的物体处于完全失重状态。(　　)3．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。(　　)4．加速上升的物体处于超重状态。(　　)5．物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。(　　)6．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。(　　)
应用牛顿第二定律分析瞬时问题(能力考点•深度研析)
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：
　(多选)如图所示，水平轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a和b，拴接小球的细线P、Q固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为37°。现剪断细线P，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，取sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。下列说法正确的是(　　)
C．剪断与a球连接处的弹簧的瞬间，细线P的拉力变小D．剪断与a球连接处的弹簧的瞬间，小球a的加速度大小为0.8g
“四步骤”巧解瞬时性问题第一步：分析原来物体的受力情况。第二步：分析物体在突变时的受力情况。第三步：由牛顿第二定律列方程。第四步：求出瞬时加速度，并讨论其合理性。
【跟踪训练】(弹簧或轻杆问题)(多选)如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为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，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有(　　)A．乙图中A球加速度为gsin θB．两图中A球的加速度均为零C．图乙中轻杆的作用力一定不为零D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
[关键点拨]　突然撤去挡板的瞬间，甲图中弹簧弹力不变，A、B加速度不同；乙图中，轻杆弹力突变为0，此时A、B可当作整体分析。[答案]　AD[解析]　对甲图，弹簧弹力F＝mgsin θ，突然撤去挡板的瞬间，弹簧来不及伸开，弹力不变。对A球进行受力分析，仍处于平衡状态，加速度为零；对B球进行受力分析，根据牛顿第二定律F＋mgsin θ＝maB，解得aB＝2gsin θ；对乙图，轻杆为刚性杆，突然撤去挡板的瞬间，轻杆作用力为零，以A、B为整体，根据牛顿第二定律2mgsin θ＝2ma，得a＝gsin θ，即A、B的加速度都为gsin θ，综上分析可知，A、D正确，B、C错误。
(接触面和弹簧问题)如图所示，质量均为2 kg的木块A和B静止在倾角为30°的光滑斜面上，此时A、B间恰好没有弹力，则剪断细绳的瞬间A、B间的弹力为(　　)A．0 B．5 NC．10 N D．20 [答案]　B
[解析]　初状态因A、B间恰好没有弹力，所以此时弹簧弹力F＝mgsin 30°。剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不能突变，仍为mgsin 30°，以A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律有2mgsin 30°－F＝2ma，解得a＝2.5 m/s2；再隔离B分析有mgsin 30°－FN＝ma，解得FN＝5 N，故B正确。
超重与失重现象(基础考点•自主探究)
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(1)从受力的角度判断当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态。(3)从速度变化的角度判断①物体向上加速或向下减速时，超重；②物体向下加速或向上减速时，失重。
【跟踪训练】(从加速度角度判断)(2024·陕西西安调研)2022年2月8日，在中国北京冬奥会上，自由式滑雪女子大跳台项目，中国选手谷爱凌拿到了一枚宝贵的金牌。这不仅是她本人的首枚奥运金牌，更是中国代表团在本届冬奥会雪上项目的首金。自由滑雪女子空中技巧比赛中比赛场地可简化为如图所示的助滑区、弧形过渡区、着陆区、减速区等组成。若将运动员看作质点，且忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A．运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态B．运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中处于完全失重状态C．运动员在弧形过渡区运动过程中处于失重状态D．运动员在减速区减速过程中处于失重状态[答案]　B
[解析]　运动员在助滑区加速下滑时，加速度沿斜面向下，加速度在竖直方向的分加速度为竖直向下，处于失重状态，A错误；忽略空气阻力，运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前，在空中只受到竖直向下的重力作用，物体的加速度为竖直向下的重力加速度，处于完全失重状态，B正确；运动员在弧形过渡区做圆周运动，加速度有竖直向上的分量，处于超重状态，C错误；运动员在减速区减速过程中，减速下降，竖直方向的分加速度竖直向上，处于超重状态，D错误。
(从力的角度判断)人站在力传感器上完成下蹲和站起动作，传感器记录的力随时间变化图像(F－t图像)如图所示，重力加速度g＝10 m/s2，则(　　)
A．下蹲过程中最大加速度为6 m/s2B．人在下蹲过程中，力传感器的示数先变大后变小C．人在站起过程中，先失重后超重D．人在8 s内完成了两次下蹲和两次站起动作[答案]　A
(从速度变化的角度判断)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x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>mgB．t1～t2时间内，v减小，FN