牛頓運(yùn)動(dòng)定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用考情透析考情透析命題點(diǎn)考頻分析命題特點(diǎn)核心素養(yǎng)瞬時(shí)性問(wèn)題2024年：廣東T7安徽T6湖南T3北京T4海南T12023年：湖北T9北京T6全國(guó)乙卷T1江蘇T11全國(guó)甲卷T62022年：全國(guó)甲卷T6遼寧T7江蘇T10山東T16浙江1月T20本專題的考查主要側(cè)重四個(gè)方面：1、瞬時(shí)性問(wèn)題要明確速度的改變需經(jīng)歷一定時(shí)間，不能突變，而加速度與力是可以突變的且其變化具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系。2、連接體問(wèn)題側(cè)重考查整體法和隔離法。3、應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)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(wèn)題的紐帶。4、超重和失重問(wèn)題則是牛頓運(yùn)動(dòng)定律在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，判斷加速度方向是關(guān)鍵。物理觀念：利用相互作用的觀念處理常見的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題科學(xué)思維：應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合整體隔離法進(jìn)行分析推理連接體問(wèn)題兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題超重、失重問(wèn)題熱點(diǎn)熱點(diǎn)突破命題點(diǎn)命題點(diǎn)1瞬時(shí)性問(wèn)題▼考題示例1（2024·湖南·歷年真題）如圖，質(zhì)量分別為4m、3m、2m、m的四個(gè)小球A、B、C、D，通過(guò)細(xì)線或輕彈簧互相連接，懸掛于O點(diǎn)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若將B、C間的細(xì)線剪斷，則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為（）A．g，1.5g B．2g，1.5g C．2g，0.5g D．g，0.5g答案：A解析：剪斷前，對(duì)BCD整體分析FAB＝(3m＋2m＋m)g對(duì)D分析有FCD＝mg剪斷后，對(duì)B分析有FAB－3mg＝3maB解得aB＝g，方向豎直向上對(duì)C分析有FDC＋2mg＝2maC解得aC＝1.5g，方向豎直向下。故選A。跟蹤訓(xùn)練1（2023·西安·模擬）如圖所示，A、B、C三個(gè)小球的質(zhì)量分別為3m、2m、m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接，傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（

）A．A球的受力情況未變，加速度為零B．B球的加速度沿斜面向上，大小為gsinθC．A、B兩個(gè)小球的加速度均沿斜面向上，大小均為D．A、B之間桿的拉力大小為答案：D解析：A．細(xì)線被燒斷的瞬間，繩的拉力突變?yōu)?，AB整體不再受繩的拉力，AB受力情況發(fā)生變化，合力不再為零，則加速度不為零，故A錯(cuò)誤；BCD．對(duì)ABC整體，細(xì)繩燒斷前，ABC靜止，由平衡條件可得彈簧的彈力，燒斷繩的瞬間，AB受到的合力等于C的重力在沿斜面上的分力，由于彈簧彈力不能發(fā)生突變，彈簧彈力不變，由牛頓第二定律有，解得，方向沿斜面向上；設(shè)A、B之間桿的拉力大小為F，以B為研究對(duì)象，有，解得，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。總結(jié)升華瞬時(shí)加速度問(wèn)題的解題關(guān)鍵是：（1）明確速度的改變需經(jīng)歷一定時(shí)間，不能突變，而加速度與力是可以突變的且其變化具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此必須認(rèn)真分析突變前后物體的受力情況；（2）繩子拉力可以發(fā)生突變，彈簧的彈力不會(huì)發(fā)生突變；（3）明確牛頓第二定律具有瞬時(shí)性。命題點(diǎn)命題點(diǎn)2連接體問(wèn)題▼考題示例2（2024·北京·歷年真題）如圖所示，飛船與空間站對(duì)接后，在推力F作用下一起向前運(yùn)動(dòng)。飛船和空間站的質(zhì)量分別為m和M，則飛船和空間站之間的作用力大小為（）A． B． C． D．答案：A解析：根據(jù)題意，對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律有F＝(M＋m)a對(duì)空間站分析有F′＝Ma解兩式可得飛船和空間站之間的作用力F′＝。故選A。跟蹤訓(xùn)練2（2023·全國(guó)·模擬）（多選）如圖，在傾角為θ的光滑斜面上，有兩個(gè)物塊P和Q，質(zhì)量分別為和，用與斜面平行的輕質(zhì)彈簧相連接，在沿斜面向上的恒力F作用下，兩物塊一起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則（

）A．兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B．彈簧的彈力大小為C．若只增大，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們的間距變大D．若只增大θ，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們的間距變大答案：BC解析：A、對(duì)整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，故A錯(cuò)誤；B、對(duì)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，故B正確；C．根據(jù)，可知若只增大，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的彈力T變大，根據(jù)胡克定律可知彈簧的伸長(zhǎng)量變大，故它們的間距變大，故C正確；D．根據(jù)，可知T與θ無(wú)關(guān)，只增大θ，兩物塊一起向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的彈力不變，根據(jù)胡克定律可知彈簧的伸長(zhǎng)量不變，故它們的間距不變，故D錯(cuò)誤。故選：BC?？偨Y(jié)升華1．若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力，則可以把它們看成一個(gè)整體，分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度或其他未知量。2．若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力時(shí)，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。3．連接體問(wèn)題還要充分挖掘題目中的臨界條件，相接觸與脫離的臨界條件：接觸處的彈力FN＝0；相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：接觸處的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力；繩子斷裂的臨界條件：繩子中的張力達(dá)到繩子所能承受的最大張力；繩子松弛的臨界條件：張力為0。命題點(diǎn)命題點(diǎn)3兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題▼考題示例3（2023·江蘇·歷年真題）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回到底端。利用頻閃儀分別對(duì)上滑和下滑過(guò)程進(jìn)行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示。與圖乙中相比，圖甲中滑塊（

）A．受到的合力較小 B．經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能較小C．在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短 D．在A、B之間克服摩擦力做的功較小答案：C解析：A、設(shè)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系可知，圖甲中滑塊的合力大小為：，圖乙中滑塊的合力，由此可知，圖甲中滑塊受到的合力較大，故A錯(cuò)誤；B、因?yàn)槟Σ亮σ恢弊鲐?fù)功，故滑塊的機(jī)械能越來(lái)越小，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，兩種情況下滑塊的重力勢(shì)能相等，則圖甲中滑塊經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)A選項(xiàng)的分析可知，圖甲中滑塊的合力大于圖乙中滑塊的合力，則圖甲中滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大，根據(jù)逆向思維和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，圖甲中滑塊在AB之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，故C正確；D、在A、B之間，滑塊受到的摩擦力大小相等，位移大小也相等，根據(jù)功的計(jì)算公式可知兩種情況下滑塊在A、B之間克服摩擦力做的功相等，故D錯(cuò)誤。故選：C。跟蹤訓(xùn)練3（2023·全國(guó)乙卷·歷年真題）一同學(xué)將排球自O(shè)點(diǎn)墊起，排球豎直向上運(yùn)動(dòng)，隨后下落回到O點(diǎn)。設(shè)排球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比。則該排球（

）A．上升時(shí)間等于下落時(shí)間 B．被墊起后瞬間的速度最大C．達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)加速度為零 D．下落過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)答案：B解析：A．排球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比，則有，由牛頓第二定律得：上升過(guò)程有：，下降過(guò)程有：，可知：，上升和下落過(guò)程位移大小相等，根據(jù)，得，A錯(cuò)誤；B．整個(gè)過(guò)程中空氣阻力一直做負(fù)功，小球機(jī)械能一直在減小，下降過(guò)程中的最低點(diǎn)的速度小于上升過(guò)程的最低點(diǎn)的速度，故排球被墊起時(shí)的速度最大，B正確；C．達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)速度為零，空氣阻力為零，此刻排球受重力作用，加速度為重力加速度，C錯(cuò)誤；D．下落過(guò)程中，排球速度在變，所受空氣阻力在變，故排球所受的合外力在變化，排球在下落過(guò)程中做變加速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選B。總結(jié)升華1．應(yīng)用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)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(wèn)題的紐帶，分析流程如下：2．如果是多過(guò)程問(wèn)題，則前一段的末速度就是后一段的初速度，速度是關(guān)聯(lián)量。必要時(shí)要畫出運(yùn)動(dòng)示意圖。命題點(diǎn)命題點(diǎn)4超重、失重問(wèn)題▼考題示例4[生產(chǎn)生活類]（2023·全國(guó)·模擬）一質(zhì)量為m的乘客乘坐豎直電梯下樓，其位移s與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖所示。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示。重力加速度大小為g。以下判斷正確的是（

）A．時(shí)間內(nèi)，v增大， B．時(shí)間內(nèi)，v減小，C．時(shí)間內(nèi)，v增大， D．時(shí)間內(nèi)，v減小，答案：D解析：A、由于圖象的斜率表示速度，由圖可知在時(shí)間內(nèi)速度增加，即乘客做加速度向下的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，則，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B、在時(shí)間內(nèi)，圖象的斜率保持不變，所以速度不變，即乘客勻速下降，則，故B錯(cuò)誤；CD、在時(shí)間內(nèi)，圖象的斜率變小，所以速度減小，即乘客減速下降，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，則，處于超重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。跟蹤訓(xùn)練4[生產(chǎn)生活類]（2023·廣東·模擬）（多選）圖甲是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動(dòng)作的示意圖，中間的“·”表示人的重心。圖乙是根據(jù)力傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫出的力－時(shí)間圖象。兩圖中各點(diǎn)均對(duì)應(yīng)，其中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒(méi)有畫出。根據(jù)圖象可知（

）A．d點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)人處于超重狀態(tài)B．c點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)人處于失重狀態(tài)C．b點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)人處于下蹲過(guò)程的最低點(diǎn)D．b點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)人處于失重狀態(tài)答案：AD解析：AB．由圖乙可知，人的重力為500N，d、c點(diǎn)位置人所受支持力大于重力，人的加速度向上，處于超重狀態(tài)，A正確，B錯(cuò)誤；CD．b點(diǎn)位置人所受支持力小于重力，人的加速度向下，處于失重狀態(tài)，且加速下蹲，還沒(méi)有到達(dá)最低點(diǎn)，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD?？偨Y(jié)升華1．不管物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，物體本身的重力并沒(méi)有改變，只是