第2講牛頓第二定律的基本應(yīng)用

夯宴雙星

基礎(chǔ)梳理

1.瞬時(shí)問題

（1）當(dāng)物體所受合力發(fā)生突變時(shí)，加速度也同時(shí)發(fā)生突變，而物體運(yùn)動(dòng)的速度不能發(fā)生突變.

（2）輕繩（或輕桿）和輕彈簧（或橡皮條）的區(qū)別

如圖甲、乙中小球處、汲原來均靜止，現(xiàn)如果均從圖中/處剪斷，則剪斷繩子瞬間圖甲中的輕質(zhì)彈

簧的彈力來不及變化；圖乙中的下段繩子的拉力立即變?yōu)?.

①輕繩（或輕桿）：剪斷輕繩（或輕桿）后，原有的彈力將突變?yōu)?.

②輕彈簧（或橡皮條）：當(dāng)輕彈簧（或橡皮條）兩端與其他物體連接時(shí)，輕彈簧（或橡皮條）的彈力_

不能發(fā)生突變.

2.超重和失重

（1）超重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象;物體具有—

向上的加速度.

（2）失重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象;物體具有—

向下的加速度.

（3）完全失重：物體對支持物的壓力（或?qū)ωQ直懸掛物的拉力）^^的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)

象；物體的加速度a=g,方向豎直向卜.

（4）實(shí)重和視重

①實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān).

②視重：當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí)，物體對彈簧測力計(jì)的拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不等于

_物體的重力.此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重.

3.動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題

（1）由物體的受力情況求解運(yùn)動(dòng)情況的基本思路：先求出幾個(gè)力的合力，由牛頓第二定律/合=

儂）求出加速度,再由運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式求出速度或位移.

（2）由物體的運(yùn)動(dòng)情況求解受力情況的基本思路：先根據(jù)運(yùn)動(dòng)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.

（3）應(yīng)用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問題，受力分析和運(yùn)動(dòng)分析是關(guān)鍵，加速度是解決此類問題的

紐帶，分析流程如下：

由力求運(yùn)動(dòng)

f~~、牛頓第二定律J------、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式一，

［受力情況，［加速加］［運(yùn)動(dòng)［況］

由運(yùn)動(dòng)求力

易錯(cuò)辨析

1.對靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平力，當(dāng)力剛作用瞬間，物體立即獲得加速度.（V）

2.超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減小了.（X）

3.加速度大小等于g的物體處于完全失重狀態(tài).（X）

4.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)物體不受重力作用.（X）

5.物體具有向上的速度時(shí)處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時(shí)處于失重狀態(tài).（X）

6.運(yùn)動(dòng)物體的加速度可根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度、位移、時(shí)間等信息求解，所以加速度由運(yùn)動(dòng)情況決

定.（X）

素養(yǎng)發(fā)展

考點(diǎn)u瞬時(shí)加速度問題分析

1.兩種模型

加速度與合外力具有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系，二者總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，具體可簡化為以下

兩種模型：

:不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力，剪斷或

輕繩輕桿i脫離后，不需要時(shí)間恢復(fù)形變，彈力立

和接觸面1即消失或改變一般題目中所給的輕繩、

!輕桿和接觸面在不加特殊說明時(shí)，均可

；按此模型處理

兩種‘1

模?型;百躥售而薪耳說葡展7而薪，畝

1定端）時(shí),由于物體有慣性.彈簧的長

彈簧、蹦床；度不會(huì)發(fā)生突變，所以在瞬時(shí)問題中，

和橡土筋;其彈力的大小認(rèn)為是不變的，即此時(shí)彈

:簧的彈力不突變

2.在求解瞬時(shí)加速度時(shí)應(yīng)注意的問題

（1）物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，需要重新進(jìn)行受力分析

和運(yùn)動(dòng)分析.

（2）加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個(gè)積累的過程，不會(huì)發(fā)生突變.

八

4

國斷（2023?伍佑中學(xué)期初）如圖所示，質(zhì)量相等的小球處、仍通過輕彈簧相連，處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)

突然將圖中/處剪斷，在剪斷的瞬間防、施的加速度分別為（A）

A.2g、0B.2g、g

C.g、gD.g、0

解析：設(shè)兩小球質(zhì)量均為如剪斷輕繩前對下方小球也受力分析可得彈簧彈力履=儂，剪斷輕繩

的瞬間，由于彈簧彈力不能突變，故小球泌所受合力為履+儂=2儂，根據(jù)牛頓第二定律，則小球處的

加速度&=等=2.磔的受力情況沒有變化，小球血所受合力為零，小球磔的加速度為包=0,故A

正確.

囪硼2（2024?江都中學(xué)期初）如圖所示，/球質(zhì)量為8球質(zhì)量的3倍，光滑固定斜面的傾角為%

圖甲中，46兩球用輕彈簧相連，圖乙中/、方兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直,

彈簧、輕桿均與斜面平行，重力加速度為g,則在突然撤去擋板的瞬間有（C）

甲乙

A.圖甲中/球的加速度大小為gsin3

B.圖甲中6球的加速度大小為2gsine

C.圖乙中46兩球的加速度大小均為gsine

D.圖乙中輕桿的作用力一定不為零

解析：設(shè)5球質(zhì)量為R,則/球的質(zhì)量為3雙撤去擋板前，題圖甲、乙中擋板對5球的彈力大小均

為4儂sin9,因彈簧彈力不能突變，而輕桿的彈力會(huì)突變，所以撤去擋板瞬間，題圖甲中月球所受

的合力為零，加速度為零，6球所受合力大小為4儂sin9,加速度大小為4gsin9；題圖乙中，撤

去擋板的瞬間，46兩球整體受到的合力大小為4儂sinA、夕兩球的加速度大小均為gsin9,

則每個(gè)球受到的合力大小均等于自身重力沿斜面向下的分力，輕桿的作用力為零，C正確.

考點(diǎn)因超重和失重現(xiàn)象

1.對超重和失重的理解

（1）不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變.

（2）在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失.

（3）盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重

或失重狀態(tài).

2.判斷超重和失重的方法

當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處

從受力的角度判

于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；等于零

斷

時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)

當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；具有

從加速度的角度

向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等

判斷

于重力加速度時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)

從速度變化的角物體向上加速或向下減速時(shí)，超重；

度判斷物體向下加速或向上減速時(shí)，失重

某人在地面上最多可舉起50kg的物體，若他在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中最多舉起了60kg

的物體，電梯加速度的大小和方向?yàn)?取g=10m/s?)(D)

A.2m/s2豎直向上B.-m/s2豎直向上

5

C.2m/s2豎直向下D.-m/s2豎直向下

解析：由題意可知，在地面上，人能承受的最大壓力為冗=儂=500N,在電梯中人能舉起60kg

600—5005

物體，物體一定處于失重狀態(tài)，對60kg的物體有m'g—F=m'a,可得a--------m/s2=-m/s2,

mbl)o

D正確.

畫如圖甲是某人站在接有傳感器的力板上做下蹲、起跳和回落動(dòng)作的示意圖，圖中的小黑點(diǎn)表

示人的重心.圖乙是力板所受壓力隨時(shí)間變化的圖像，取C)

A.人的重力可由6點(diǎn)讀出，約為300N

B.6到c的過程中，人先處于超重狀態(tài)，再處于失重狀態(tài)

C.人在雙腳離開力板的過程中，處于完全失重狀態(tài)

D.人在b點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的加速度大于在c點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的加速度

解析：開始時(shí)人處于平衡狀態(tài)，由a點(diǎn)讀出，人對傳感器的壓力約為900N,人的重力也約為900

N,故A錯(cuò)誤；當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，則物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加

速度；當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，則物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度；b

到c的過程中，人先處于失重狀態(tài)，再處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；雙腳離開力板的過程中只受重力的

作用，處于完全失重狀態(tài)，故C正確；6點(diǎn)壓力與重力的差值要小于C點(diǎn)壓力與重力的差值，則人在6

點(diǎn)的加速度要小于在c點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤.

考點(diǎn)?動(dòng)力學(xué)兩類基本問題

1.兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟

(明確”究對象)--利用整體法或隔離法確定研究對象

受力分析和運(yùn)畫好受力示意圖、運(yùn)動(dòng)情景圖，明確物體

動(dòng)狀態(tài)分析的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過程

選取力的

處理方法合成法或正交分解法

(選取正方向)通常規(guī)定加速度的方向?yàn)檎较?/p>

①根據(jù)牛頓第二定律區(qū)=用?；颍?g

確定合外力

列方程求解②由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出輔助方程

2.多運(yùn)動(dòng)過程的分析

(1)基本思路

①將“多過程”分解為許多“子過程”，各“子過程”間由“銜接點(diǎn)”連接.

②對各“銜接點(diǎn)”進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，必要時(shí)畫出受力圖和過程示意圖.

③根據(jù)“子過程”“銜接點(diǎn)”的模型特點(diǎn)選擇合適的物理規(guī)律列方程.

④分析“銜接點(diǎn)”速度、加速度等的關(guān)聯(lián)，確定各段間的時(shí)間關(guān)聯(lián)，并列出相關(guān)的輔助方程.

⑤聯(lián)立方程組，分析求解，對結(jié)果進(jìn)行必要的驗(yàn)證或討論.

(2)解題關(guān)鍵

①注意應(yīng)用廣大圖像和情景示意圖幫助分析運(yùn)動(dòng)過程.

②抓住兩個(gè)分析：準(zhǔn)確受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析.

顫15(2024?鹽城高三上期中)一輛肇事汽車在緊急剎車后停了下來，路面上留下了一條車輪滑

動(dòng)的磨痕.警察測出路面上磨痕長度為22.5m.根據(jù)對車輪與路面材料的分析可知，車輪在路面上滑

動(dòng)時(shí)汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小是5.0m/s2.取g=10m/s2.求汽車：

(1)剎車時(shí)速度的大小F.

答案：15m/s

解析：由題可得F=2ax

解得v=15m/s

(2)與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃.

答案:0.5

解析：由題可得尸合=儂

則有Fa=f=lung

解得U=0.5

畫映如圖甲所示，傾角。=37°的足夠長的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量R=1kg的物塊在沿

斜面向上的恒力尸作用下，由斜面底端/處從靜止開始沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)G=2s

時(shí)撤去外力F,物塊繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后物塊到達(dá)最高點(diǎn)B.物塊運(yùn)動(dòng)的廣亡圖像如圖乙所示.取

g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

t;/(m?s7)

(1)物塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).

答案：0.5

解析：(1)由圖像得第3s內(nèi)的加速度大小為

Av.

31~—~~—10m/s?

61

第3s內(nèi)儂sin0+iimgcos9=叫

解得4=0.5

(2)沿斜面向上的恒力尸的大小.

答案：15N

解析：由圖像得前2s內(nèi)的加速度為

A,,

a2=~~K=5m/s

L2

前2s內(nèi)F—mgsin9-ningcos。=maz

解得b=15N

(3)物塊從最高點(diǎn)8返回到斜面底端力點(diǎn)所用時(shí)間t.

答案：標(biāo)s

解析：當(dāng)物塊從8點(diǎn)返回時(shí)

mgsin。一iimgcos。=眸

解得a=2m/s2

即物塊從夕返回4時(shí)，一直做a=2m/s?的勻加速直線運(yùn)動(dòng).

「力圖像面積代表位移，A,8兩點(diǎn)間的距離

1

JV=-X3X10m=15m

s

“等時(shí)圓”模型及應(yīng)用

丙

1.模型特征

(1)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到環(huán)的最低點(diǎn)所用時(shí)間相等，如圖甲所

示.

(2)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上最高點(diǎn)沿不同的光滑弦由靜止開始滑到下端所用時(shí)間相等，如圖乙所示.

(3)兩個(gè)豎直圓環(huán)相切且兩環(huán)的豎直直徑均過切點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到下

端所用時(shí)間相等，如圖丙所示.

2.思維模板

徑的關(guān)系式

咽如圖所示，網(wǎng)為圓的豎直直徑，AQ,BQ、制為三個(gè)光滑斜面軌道，分別與圓相交于4B、

C三點(diǎn).現(xiàn)讓三個(gè)小球（可以看成質(zhì)點(diǎn)）分別沿著力aBQ、的軌道自端點(diǎn)由靜止滑到。點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)的平均

速度分別為%、吸和%,則（A）

A.理＞匕＞匕B.Kl>V2>V3

C.匕＞匕＞及D.K1>V3>V2

解析：設(shè)任一斜面的傾角為%圓的直徑為a根據(jù)牛頓第二定律得到4=gsin9,斜面的長度

2dsin9

為x=dsin9,貝?。萦煞?得方=三，可見，小球下滑到0點(diǎn)的時(shí)間與

gsin夕

斜面的傾角無關(guān)，即11=22=均，根據(jù)卜=:因太2＞汨＞矛3,可知運(yùn)＞%＞內(nèi)，故A正確.

類題固法

1.（2024?淮安第一次調(diào)研）如圖所示，球殼內(nèi)有三條弦力、OB、OC,。為球內(nèi)的最低點(diǎn)，它們與

水平面間的夾角分別為60°、45。、30。.三個(gè)光滑的小環(huán)分別從4B、。處由靜止沿所在弦下滑，運(yùn)

動(dòng)到最低點(diǎn)所用的時(shí)間分別為以友、tc,則三者之間大小關(guān)系為（A）

A.tA=tB=tc

C.tA>ts>tcD.tA=tB

解析：設(shè)弦與豎直方向夾角為以球的半徑為尼由小環(huán)沿弦做勻加速運(yùn)動(dòng)有27?cos9=^gcos

解得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為力=2、yi，與弦和豎直方向夾角無關(guān)，所以小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)間相等，故

選A.

2.（2024?東臺(tái)期初改編）如圖所示，圓1和圓2外切，它們的圓心在同一豎直線上，有三塊光滑

的板，它們的一端搭在墻上，另一端搭在圓2上，三塊板都通過兩圓的切點(diǎn)，/在圓上，方在圓內(nèi)，C

在圓外.從4，三處同時(shí)由靜止釋放一個(gè)小球，它們都沿光滑板運(yùn)動(dòng)，則最先到達(dá)圓2上的球是

（B）

1

A.從/處釋放的球

B.從6處釋放的球

C.從C處釋放的球

D.從4B、。三處釋放的球同時(shí)到達(dá)

解析：設(shè)經(jīng)過切點(diǎn)的板兩端點(diǎn)分別在圓1、圓2上，板與豎直方向的夾角為。，圓1的半徑為r,

圓2的半徑為A,則圓內(nèi)軌道的長度s=2（r+7?）cosa,下滑時(shí)小球的加速度a=gcosa,根據(jù)位移

時(shí)間公式得s=]at,貝I]t=A/—=A/-g?osa—=\g—，即當(dāng)板的麻點(diǎn)在圓上時(shí)，小球沿

不同板下滑到底端所用的時(shí)間相同.由題意可知，/在圓上，6在圓內(nèi)，C在圓外，從8處釋放的球下

滑的時(shí)間最短，B正確.

一―內(nèi)化

1.（2023?伍佑中學(xué)期初考）如圖所示，一木塊在光滑水平面上受到一恒力尸作用而運(yùn)動(dòng)，前方固

定一輕質(zhì)彈簧.當(dāng)木塊接觸彈簧后，下列說法中正確的是（B）

/

4F

--

A.木塊將立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.木塊仍將加速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間

C.當(dāng)彈簧彈力大小等于恒力產(chǎn)時(shí)，木塊速度為零

D.當(dāng)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時(shí)，木塊加速度為零

解析：當(dāng)木塊接觸彈簧后，恒力尸先大于彈簧的彈力，后小于彈簧的彈力，木塊先做加速運(yùn)動(dòng)，后

做減速運(yùn)動(dòng)，隨著彈簧彈力的增大，加速度先減小，后增大，故木塊先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，后

做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng).當(dāng)彈簧彈力大小等于恒力6時(shí)，木塊的速度最大，故A、C錯(cuò)誤，B正確；

在彈簧處于最大壓縮量時(shí)，木塊速度為零，此時(shí)彈簧的彈力大于恒力凡合力向右，加速度不為零，故

D錯(cuò)誤.

2.（2023?無錫期末）在電梯內(nèi)放一個(gè)體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，小花站在體重計(jì)上示數(shù)為50kg.電梯

運(yùn)動(dòng)過程中，某段時(shí)間內(nèi)小花發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示.在這段時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是（D）

A.電梯一定豎直向上運(yùn)動(dòng)

B.電梯一定豎直向下運(yùn)動(dòng)

C.小花所受的重力變小了

D.電梯的加速度大小為f方向豎直向下

解析：由題意可知，小花這段時(shí)間是處于失重狀態(tài)，故小花的加速度方向豎直向下，可能是加速向

下運(yùn)動(dòng)，也有可能是減速向上運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；小花所受的重力只與小花的質(zhì)量和當(dāng)?shù)氐闹亓铀?/p>

度有關(guān)，而這兩個(gè)物理量沒有發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；由牛頓第二定律尸=儂可知，對小花進(jìn)行受力分

析，代入儂-可知方向豎直向下，故D正確.

3.（2024?泰州中學(xué)期初）如圖所示，質(zhì)量分別為力和2加的44兩物塊，用一輕彈簧相連，將/

用輕繩懸掛于天花板上，用一木板托住物塊占調(diào)整木板的位置，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，懸掛/物塊

的懸繩恰好伸直且沒有拉力，此時(shí)輕彈簧的形變量為乂突然撤去木板，重力加速度為g,物體運(yùn)動(dòng)過

程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說法中正確的是（C）

A.撤去木板瞬間，5物塊的加速度大小為g

B.撤去木板瞬間，6物塊的加速度大小為0.5g

C.撤去木板后，8物塊向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)速度最大

D.撤去木板后，5物塊向下運(yùn)動(dòng)2x時(shí)速度最大

解析：撤去木板瞬間，6物塊受到的合力為3儂，由牛頓第二定律可知為=1.5g,故A、B錯(cuò)誤;

當(dāng)8物塊受到的合外力為零時(shí)，速度最大，此時(shí)T2=2mg=kx2,Xmg=kx,所以彈簧此時(shí)的伸長量用

=2x,即6物塊向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)速度最大，故C正確，D錯(cuò)誤.

4.為了使雨滴能盡快地淌離房頂，要設(shè)計(jì)好房頂?shù)母叨?，設(shè)雨滴沿房頂下淌時(shí)做無初速度無摩擦

的運(yùn)動(dòng)，那么如圖所示的四種情況中最符合要求的是（C）

CD

解析：設(shè)屋檐的底角為夕，底邊長為2￡（不變）.雨滴做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第

二定律得加速度a=姮￡=gsin9,位移大小s=%巴而s=*,聯(lián)立以上各式得t=

4￡

71H.當(dāng)"45。時(shí)，sin2為最大值，時(shí)間力最短，故C正確.

配套精練

1.如圖所示，跳高運(yùn)動(dòng)員起跳后向上運(yùn)動(dòng)，越過橫桿后向下運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員越過橫桿前、后在空

中所處的狀態(tài)分別為（A）

A.失重、失重B.超重、超重

C.失重、超重D.超重、失重

2.兩個(gè)質(zhì)量均為勿的小球，用兩條輕繩連接，處于平衡狀態(tài)，如圖所示.現(xiàn)突然迅速剪斷輕繩0A,

讓小球下落.在剪斷輕繩的瞬間，設(shè)小球46的加速度分別用以和包表示，則（A）

，〃〃〃〃〃〃,

O

6

4

A.8=g,B.a=0,&=2g

C.a=g,也=0D.a=2g，&=0

解析：由于繩子張力可以突變，故剪斷以后小球48只受重力，其加速度以=&=g,故A正確.

3.（2024?徐州期中）某同學(xué)把一只彈簧測力計(jì)改裝成“豎直加速度測量儀”，用來測量電梯豎直

運(yùn)行時(shí)的加速度，他將彈簧測力計(jì)上原本為1.0N的刻度改為0m/s2.測量電梯加速度時(shí)將重1.0N的

鉤碼掛在彈簧測力計(jì)上，當(dāng)指針指在0m/s,刻度線上方時(shí)（A）

A.鉤碼處于失重狀態(tài)

B.鉤碼處于超重狀態(tài)

C.電梯可能在加速上行

D.電梯可能在減速下行

解析：當(dāng)指針指在0m/s,刻度線上方時(shí)，可知拉力小于1N,對鉤碼有儂一尸=儂，即加速度向

下，鉤碼處于失重狀態(tài)，電梯加速上行或者減速下行時(shí)均為超重狀態(tài)，故選A.

4.如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某

一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度

后再下落，如此反復(fù).通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力尸隨時(shí)間t變化的

圖像如圖乙所示（忽略一切阻力），貝lj（D）

F

乙

A.心時(shí)刻小球速度最大

B.打時(shí)刻小球處于失重狀態(tài)

C.友?友這段時(shí)間內(nèi)，小球的加速度先增大，后減小

D.友?友這段時(shí)間內(nèi)，小球的速度先增大，后減小

解析：小球先自由下落，九時(shí)刻與彈簧接觸后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度減為零時(shí)，速

度達(dá)到最大；之后加速度變?yōu)橄蛏锨也粩嘧兇?，小球做減速運(yùn)動(dòng)，友時(shí)刻減速到0,處于超重狀態(tài)，故

A、B錯(cuò)誤；灰?友時(shí)間內(nèi)，小球處于上升過程，先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，加速度先減小，后增大，

故C錯(cuò)誤，D正確.

5.（2024?常州期中）某同學(xué)用智能手機(jī)中加速度傳感器研究運(yùn)動(dòng).用手掌托著手機(jī)，打開加速度

傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動(dòng)，得到豎直方向的加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，以豎直

向上為正方向，取g=10m/s?.由此可判斷出手機(jī)（C）

A.右時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)

B.友時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)

C.以時(shí)刻對手掌的壓力為零

D.打?友時(shí)間內(nèi)，受到的支持力先減小，再增大

解析：白時(shí)刻向上的加速度最大，此時(shí)手機(jī)將繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻沒有運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，故A錯(cuò)

誤；友時(shí)刻加速度為零，此時(shí)向上的速度最大，還沒有運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；套時(shí)刻加速度為向下

的g,此時(shí)手機(jī)完全失重，則對手掌的壓力為零，故C正確；心?右時(shí)間內(nèi)，加速度先向上，后向下，

則手機(jī)先超重，后失重，則手機(jī)受到的支持力一直減小，故D錯(cuò)誤.

6.彩虹圈有很多性質(zhì)和彈簧相似，在彈性限度內(nèi)彩虹圈間的彈力隨著形變量的增加而增大，但彩

虹圈的重力不能忽略.用手拿起彩虹圈的上端，讓彩虹圈的下端自由下垂且離地面一定高度，然后由

靜止釋放.設(shè)下落過程中彩虹圈始終沒有超出彈性限度，貝hA）

A.剛釋放瞬間彩虹圈上端的加速度大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

B.剛釋放瞬間彩虹圈下端的加速度等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

C.剛開始下落的一小段時(shí)間內(nèi)彩虹圈的長度變長

D.彩虹圈的下端接觸地面前，彩虹圈的長度不變

解析：由于彩虹圈重力的作用，剛釋放瞬間彩虹圈上端會(huì)受到其下面向下的拉力，則其合力大于重

力，所以剛釋放瞬間彩虹圈上端的加速度大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，故A正確；彩虹圈下端會(huì)受到上面

彩虹圈的向上的拉力，其合力小于重力，則剛釋放瞬間彩虹圈下端的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>

故B錯(cuò)誤；由于彩虹圈上端的加速度大于其下端的加速度，則剛開始下落的一小段時(shí)間內(nèi)彩虹圈的長

度變短，故C錯(cuò)誤；彩虹圈下端接觸地面前，彩虹圈內(nèi)部彈力使得彩虹圈的長度不斷變化，故D錯(cuò)誤.

7.一小物塊從傾角為。=30°的足夠長的斜面底端以初速度玲=10m/s沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)（如

圖所示），已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=%，取g=10m/s2,則物塊在時(shí)間力=1.5s時(shí)運(yùn)動(dòng)的

O

距離為（B）

A.3.75mB.5m

C.6.25mD.15m

解析：小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為a=gsinaiigcosa-=10m/s2,物塊運(yùn)動(dòng)到

VQ

最高點(diǎn)所需時(shí)間t=—=ls＜l.5s,由于儂sina=nmgcos。，小物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)速度為零后，

a

2

將靜止在斜面上不再運(yùn)動(dòng)，故此時(shí)小物塊運(yùn)動(dòng)的距離為x=f=5m,B正確.

la

8.（2024?泰州中學(xué)期初）如圖所示，充滿某種液體的密閉容器用繩子懸掛在天花板上，輕彈簧/

下端固定在容器底部，輕彈簧6上端固定在容器頂部.甲、乙、丙是三個(gè)不同材質(zhì)的實(shí)心球，甲連在4

的上端，乙連在5的下端，丙懸浮在液體中.已知甲、乙、丙和液體的密度關(guān)系為。乙〈0丙=0淑＜0

甲，則剪斷繩的瞬間相對于容器（不計(jì)空氣阻力）（C）

A.甲球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，乙、丙球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)

B.甲、丙球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，乙球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)

C.甲球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，乙球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，丙球不動(dòng)

D.甲球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，乙球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，丙球不動(dòng)

解析：依題意，由于0乙〈0丙=0液＜0甲，根據(jù)浮力公式/浮=0濃排可知，輕彈簧/、6均處于壓

縮狀態(tài)，剪斷繩的瞬間，系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)，由于彈簧的彈力不會(huì)發(fā)生突變，根據(jù)牛頓第二定律可

知，甲的加速度小于g,乙的加速度大于g,丙的加速度等于g,所以三者相對于容器，甲球?qū)⑾蛏线\(yùn)

動(dòng)，乙球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，丙球保持不動(dòng)，故選C.

9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有半徑為A和2A的兩個(gè)圓，兩圓的最高點(diǎn)相切，切點(diǎn)為45和。分

別是小圓和大圓上的兩個(gè)點(diǎn)，其中48長為明凡4c長為2明發(fā)現(xiàn)沿46和4C建立兩條光滑軌道，自A

處由靜止釋放小球，已知小球沿軌道運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)所用時(shí)間為h,沿/C軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為

t2,則