必修一專題十二牛頓第二定律超重與失重復(fù)習(xí)目標(biāo)：1.理解牛頓第二定律及瞬時加速度問題。2.學(xué)會用牛頓第二定律將物體受力情況和運(yùn)動情況聯(lián)系起來，會處理動力學(xué)兩類基本問題，以及解決生活實(shí)際問題。3.通過情景分析，能區(qū)分超重失重現(xiàn)象，并能說出實(shí)質(zhì)。夯實(shí)考點(diǎn)考點(diǎn)一牛頓第二定律1.牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表達(dá)式：F＝ma，其中力F指的是物體所受的合力.3.適用范圍：(1)牛頓第二定律只適用于慣性參考系,即相對于地面靜止或勻速直線運(yùn)動的參考系。(2)牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對于分子、原子等)、低速運(yùn)動(遠(yuǎn)小于光速)的情況?！旧钊肜斫狻颗ｎD第二定律的五個特性合力、加速度、速度之間的決定關(guān)系（1）不管速度是大是小，或是零，只要合力不為零，物體都有加速度。（2）a=?v/?t是加速度的定義式，a與?v、?t無必然聯(lián)系；a=F/m是加速度的決定式，a∝F，a∝1/m。（3）合力與速度同向時，物體加速運(yùn)動；合力與速度方向時，物體減速運(yùn)動。經(jīng)典例題[典例1]（2023春·新疆巴音郭楞·高一?？奸_學(xué)考試）下列對牛頓第二定律的表達(dá)式及其變形公式的理解，正確的是（）A．由可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量和加速度成正比B．由可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運(yùn)動的加速度成反比C．由可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比D．由可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得變式訓(xùn)練變式1（2023·陜西寶雞·寶雞中學(xué)?？级＃┮恢貫?00N的物體靜止在水平桌面上，物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4，現(xiàn)對物體同時施加如圖所示的水平力F1和F2，使物體做勻加速直線運(yùn)動。已知F2=50N，取重力加速度g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則F1的大小可能為（）A．8N B．30N C．50N D．98N夯實(shí)考點(diǎn)考點(diǎn)二動力學(xué)兩類基本問題處理這類問題的基本思路是先求出幾個力的合力,由牛頓第二定律(F合=ma)求出加速度,再由運(yùn)動學(xué)的相關(guān)公式求出速度或位移等。處理這類問題的基本思路是已知加速度或根據(jù)運(yùn)動規(guī)律求出加速度,再由牛頓第二定律求出合力,從而確定未知力,至于牛頓第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法(平行四邊形定則)或正交分解法。【深入理解】解決動力學(xué)兩類問題的兩個關(guān)鍵點(diǎn)1.把握“兩個分析”“一個橋梁”找到不同過程之間的“聯(lián)系”,如第一個過程的末速度就是下一個過程的初速度,若過程較為復(fù)雜,可畫位置示意圖確定位移之間的聯(lián)系。經(jīng)典例題[典例2]（2023·江西宜春·江西省豐城拖船中學(xué)?？家荒＃┤鐖D，一個質(zhì)量為m=2kg的小物塊靜置于足夠長的斜面底端．現(xiàn)對其施加一個沿斜面向上、大小為F=25N的恒力，3s后將F撤去，此時物塊速度達(dá)到15m/s．設(shè)物塊運(yùn)動過程中所受摩擦力的大小不變，取g=10m/s2．求：（1）物塊在斜面上運(yùn)動離斜面底端的最遠(yuǎn)距離；（2）物塊在斜面上運(yùn)動的總時間（結(jié)果可用根式表示）．【方法提煉】兩類動力學(xué)問題的解題步驟變式訓(xùn)練變式2（2023秋·遼寧撫順·高一撫順一中?？茧A段練習(xí)）研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時間（即圖甲中“反應(yīng)過程”所用時間），但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時間延長。在某次試驗(yàn)中，志愿者少量飲酒后駕車以的速度在試驗(yàn)場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離。減速過程中汽車位移x與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運(yùn)動。重力加速度的大小g取。求：(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時間；(2)飲酒使志愿者的反應(yīng)時間比一般人增加了多少；夯實(shí)考點(diǎn)考點(diǎn)三超重與失重1．實(shí)重和視重(1)實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。(2)視重：①當(dāng)物體掛在彈簧測力計(jì)下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計(jì)或臺秤的示數(shù)稱為視重。②視重大小等于彈簧測力計(jì)所受物體的拉力或臺秤所受物體的壓力。2．超重、失重和完全失重的比較經(jīng)典例題[典例3]（2023·四川成都·四川師范大學(xué)附屬中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的金屬小球拴在輕質(zhì)橡皮筋的兩端，橡皮筋的中點(diǎn)固定在紙盒底部的正中間。小球放在紙盒口邊上，現(xiàn)讓紙盒從一定高度自由下落，小球被橡皮筋拉回盒中并能發(fā)生碰撞。不計(jì)空氣阻力，則釋放的瞬間（）A．橡皮筋的彈力為0B．小球加速度大小等于重力加速度gC．紙盒加速度大小小于重力加速度gD．橡皮筋對紙盒作用力大小等于變式訓(xùn)練變式3（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖甲所示，是我國自主研制的全世界最大噸位2600t全地面起重機(jī)。該起重機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)160m高度吊重173t（相當(dāng)于100多輛家用汽車加起來的重量）的極限工況，它轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)場時可以攜帶的總重達(dá)317t，最大車速可達(dá)10km/h，可以通過狹窄、起伏的山地。該起重機(jī)吊著一箱貨物豎直下降，貨物距離地面的高度h與時間t的關(guān)系簡化圖如圖乙所示，圖中t1~t2段為直線，忽略重力加速度的變化，則下列說法正確的是（）A．0~t1時間內(nèi)，貨物處于失重狀態(tài) B．t1~t2時間內(nèi)，貨物處于失重狀態(tài)C．t1~t2時間內(nèi)，貨物處于超重狀態(tài) D．t2~t3時間內(nèi)，貨物處于失重狀態(tài)針對性訓(xùn)練1．（2022·江蘇·高考真題）高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書，書與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度。若書不滑動，則高鐵的最大加速度不超過（）A． B． C． D．2.（2023秋·江西吉安·高三統(tǒng)考期末）若在某次軍事演習(xí)中，某空降兵從懸停在空中的直升機(jī)上跳下，從跳離飛機(jī)到落地的過程中沿豎直方向運(yùn)動的圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A．0~10s內(nèi)空降兵運(yùn)動的加速度越來越大B．0~10s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受重力大于空氣阻力C．0~15s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受的空氣阻力越來越大D．0~15s內(nèi)空降兵處于失重狀態(tài)3.（2023·江蘇鹽城·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，用三根相同輕繩系住一質(zhì)量為且均勻分布的圓環(huán)，每根輕繩與豎直方向的夾角均為，重力加速度為?，F(xiàn)提住輕繩結(jié)點(diǎn)使圓環(huán)以加速度豎直下落，則每根輕繩對圓環(huán)的拉力大小為（）A． B． C． D．4．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）（多選）球形飛行器安裝了可提供任意方向推力的矢量發(fā)動機(jī)，總質(zhì)量為。飛行器飛行時受到的空氣阻力大小與其速率平方成正比（即，為常量）。當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)閉時，飛行器豎直下落，經(jīng)過一段時間后，其勻速下落的速率為；當(dāng)發(fā)動機(jī)以最大推力推動飛行器豎直向上運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后，飛