高考冲刺 总复习 物理(粤教)--必修1 第三章 第2讲 牛顿第二定律的应用

答案 D
两种模型
牛顿第二定律的瞬时性
【例1】 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3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a1和a2表示，重力加速度为g则( )
A.a1＝g，a2＝g C.a1＝g，a2＝0
图3 B.a1＝0，a2＝2g D.a1＝2g，a2＝0
A.滑块一直做匀变速直线运动
B.t＝1 s时，滑块速度减为零，然后静止在斜面上
C.t＝2 s时，滑块恰好又回到出发点
图2
D.t＝3 s时，滑块的速度为4 m/s
解析 滑块上滑过程 mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1，解得 a1＝10 m/s2，下滑过程 mgsin θ －μmgcos θ＝ma2，解得 a2＝2 m/s2，故 A 错误；上滑时间 t1＝av01＝1 s，上滑距离 s ＝2va201＝5 m，下滑过程 s＝12a2t22，解得 t2＝ 5 s，故 B、C 错误；t＝3 s 时，滑块还 处于下滑阶段，v＝a2(t－1)＝4 m/s，故 D 正确。
图6
A.沿BO方向
B.沿OB方向
C.竖直向下
D.沿AO方向
解析 小球平衡时，对小球受力分析，重力、弹簧弹力、绳的拉力。当细绳烧断的
瞬间，绳的拉力变为零，重力、弹力不变，所以重力与弹力的合力与绳的拉力等大
小题速练 1.思考判断
(1)物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。( ) (2)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。( ) (3)超重就是物体的重力变大的现象。( ) (4)失重时物体的重力小于mg。( ) (5)加速度等于g的物体处于完全失重状态。( ) (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。( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
1.求解瞬时加速度的一般思路
2.加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不 会发生突变。
1.(2018·上海浦东二模)如图6所示，细绳一端系在小球O上，
另一端固定小球处于静止状态。将细绳
烧断的瞬间，小球的加速度方向( )
第一类：已知受力情况求物体的_运__动__情__况__。 第二类：已知运动情况求物体的_受__力__情__况__。 2.解决两类基本问题的方法 以__加__速__度___为“桥梁”，由运动学公式和_牛__顿__第__二__定__律__列方程求解，具体逻辑关 系如下
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。
B.aA＝g aB＝0
C.aA＝g aB＝g
D.aA＝0 aB＝g
图5
解析 细线被烧断的瞬间，小球B的受力情况不变，加速度为0。烧断前，分析整体 受力可知线的拉力为T＝2mgsin θ，烧断瞬间，A受的合力沿斜面向下，大小为 2mgsin θ，所以A球的瞬时加速度为aA＝2gsin 30°＝g，故选项B正确。 答案 B
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。
第2讲 牛顿第二定律的应用
知识排查
牛顿第二定律的瞬时性
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。
两类动力学问题 1.动力学的两类基本问题
2.在儿童蹦极游戏中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳，质量为m的小明如 图1所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg。若此时小明左侧橡皮绳断 裂，则此时小明的( )
A.加速度为零，速度为零 B.加速度a＝g，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C.加速度a＝g，方向沿未断裂橡皮绳的方向斜向上
图1 D.加速度a＝g，方向竖直向下
解析 根据题意，腰间左右两侧的橡皮绳的弹力等于重力。小明左侧橡皮绳断裂， 则小明此时所受合力方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，大小等于mg，所以小明的 加速度a＝g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，选项B正确。 答案 B
3.如图2所示，一倾角θ＝37°的足够长斜面固定在水平地面上。当t＝0时，滑块以 初速度v0＝10 m/s 沿斜面向上运动，已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，取 重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法中正确的是( )
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a1＝a2 ＝g，故选项A正确。 答案 A
【拓展1】 把“轻绳”换成“轻弹簧” 在【例1】中只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧，其他不变，如图4所 示，则【例1】选项中正确的是( )
解析 剪断轻绳OA后，由于弹簧弹力不能突变，故小球A所受合力为 图4
2mg，小球B所受合力为零，所以小球A、B的加速度分别为a1＝2g，a2 ＝0，故选项D正确。 答案 D
【拓展2】 改变平衡状态的呈现方式
把【拓展1】的题图放置在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，如图5所示，系统静止时
，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，则下列说法正确的是( )
A.aA＝0 aB＝12g
4.对超重和失重的“三点”深度理解
(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)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。