考點(diǎn)11牛頓第二定律的應(yīng)用（核心考點(diǎn)精講精練）1.5年真題考點(diǎn)分布牛頓第二定律的應(yīng)用2023·遼寧卷·T22023·湖北卷·T92022·遼寧卷·T72022·浙江6月選考·T192021·全國(guó)甲卷·T142021·全國(guó)乙卷·T212021·遼寧卷·T132.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】近幾年高考主要考查：牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用，主要集中在兩類基本問(wèn)題和超重與失重?！緜淇疾呗浴?.掌握動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題的求解方法.2.會(huì)利用牛頓第二定律對(duì)超重、失重、瞬時(shí)加速度問(wèn)題進(jìn)行分析計(jì)算．【命題預(yù)測(cè)】要特別注意超重和失重與瞬時(shí)加速度問(wèn)題進(jìn)行分析計(jì)算考向1動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題1．解答動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題的關(guān)鍵2．動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題思路（多選）（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，原長(zhǎng)為l的輕質(zhì)彈簧，一端固定在O點(diǎn)，另一端與一質(zhì)量為m的小球相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。桿上M、N兩點(diǎn)與O點(diǎn)的距離均為l，P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為，OP與桿垂直。當(dāng)小球置于桿上P點(diǎn)時(shí)恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g。小球以某一初速度從M點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，在此過(guò)程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．彈簧的勁度系數(shù)為B．小球在P點(diǎn)下方處的加速度大小為C．從M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球受到的摩擦力先變小再變大D．從M點(diǎn)到P點(diǎn)和從P點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球受到的摩擦力做功相同（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）物流公司通過(guò)滑軌把貨物直接裝運(yùn)到卡車中。如圖所示，傾斜滑軌與水平面成24°角，長(zhǎng)度，水平滑軌長(zhǎng)度可調(diào)，兩滑軌間平滑連接。若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開(kāi)始下滑，其與滑軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，貨物可視為質(zhì)點(diǎn)（取，，重力加速度）。（1）求貨物在傾斜滑軌上滑行時(shí)加速度的大??；（2）求貨物在傾斜滑軌末端時(shí)速度的大??；（3）若貨物滑離水平滑軌末端時(shí)的速度不超過(guò)2m/s，求水平滑軌的最短長(zhǎng)度?？枷?超重和失重問(wèn)題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(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)(選填“無(wú)關(guān)”或“相關(guān)”)．(2)視重：當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為視重．2．超重、失重和完全失重的對(duì)比名稱超重失重完全失重現(xiàn)象視重大于實(shí)重視重小于實(shí)重視重等于0產(chǎn)生條件物體的加速度向上物體的加速度向下物體豎直向下的加速度等于g對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)情境加速上升或減速下降加速下降或減速上升自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、宇宙航行等原理F－mg＝maF＝mg＋mamg－F＝maF＝mg－mamg－F＝mgF＝03.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）即使物體的加速度不是豎直方向，但只要在豎直方向上有分加速度，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。4.判斷超重和失重的方法從受力的角度判斷當(dāng)物體所受向上的拉力（或支持力）大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)從加速度的角度判斷當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)從速度變化的角度判斷（1）物體向上加速或向下減速時(shí)，處于超重狀態(tài)；（2）物體向下加速或向上減速時(shí)，處于失重狀態(tài)（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，魚(yú)兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）A．魚(yú)兒吞食花瓣時(shí)魚(yú)兒受力平衡B．魚(yú)兒擺尾出水時(shí)浮力大于重力C．魚(yú)兒擺尾擊水時(shí)受到水的作用力D．研究魚(yú)兒擺尾擊水躍出水面的動(dòng)作可把魚(yú)兒視為質(zhì)點(diǎn)（2023·山東泰安·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示是神舟十四號(hào)飛船返回艙夜間返回打開(kāi)降落傘后的紅外照片。返回艙（包括降落傘等設(shè)備）開(kāi)始一段時(shí)間先減速后勻速下降，最后返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)安全著陸，任務(wù)取得圓滿成功，對(duì)返回艙的降落過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．打開(kāi)降落傘之后，返回艙仍處于失重狀態(tài)B．勻速下降階段，返回艙的機(jī)械能守恒C．減速下降階段，返回艙動(dòng)量的減少量等于降落傘對(duì)其拉力沖量的大小D．勻速下降階段，返回艙機(jī)械能的減少量等于其重力所做的功考向3瞬時(shí)問(wèn)題1.瞬時(shí)加速度問(wèn)題的兩類模型1．兩種模型合外力與加速度具有因果關(guān)系，二者總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，當(dāng)物體所受合外力發(fā)生變化時(shí)，加速度也隨著發(fā)生變化，而物體運(yùn)動(dòng)的速度不能發(fā)生突變．輕繩、輕桿和接觸面類不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力，剪斷或脫離后，不需要時(shí)間恢復(fù)形變，彈力立即消失或改變，一般題目中所給的輕繩、輕桿和接觸面在不加特殊說(shuō)明時(shí)，均可按此模型處理彈簧、蹦床和橡皮條類當(dāng)彈簧的兩端與物體相連（即兩端為固定端）時(shí)，由于物體有慣性，彈簧的長(zhǎng)度不會(huì)發(fā)生突變，所以在瞬時(shí)問(wèn)題中，其彈簧的大小認(rèn)為是不變的，即此時(shí)彈簧的彈力不會(huì)發(fā)生突變2.求解瞬時(shí)加速度的一般思路eq\x(\a\al\vs4\co1(分析瞬時(shí)變化前,物體的受力情況))→eq\x(\a\al\vs4\co1(分析瞬時(shí)變化后,哪些力變化或消失))→eq\x(\a\al\vs4\co1(求出變化后物體所受合力,根據(jù)牛頓第二定律列方程))→eq\x(求瞬時(shí)加速度)（多選）（2023·湖南邵陽(yáng)·統(tǒng)考二模）如圖所示，兩小球1和2之間用輕彈簧B相連，彈簧B與水平方向的夾角為30°，小球1的左上方用輕繩A懸掛在天花板上，繩A與豎直方向的夾角為30°，小球2的右邊用輕繩沿C水平方向固定在豎直墻壁上。兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為，則（）A．球1和球2的質(zhì)量之比為B．球1和球2的質(zhì)量之比為C．在輕繩A突然斷裂的瞬間，球1的加速度大小為D．在輕繩A突然斷裂的瞬間，球2的加速度大小為（2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在質(zhì)量為的箱式電梯的地板上固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧的上端拴接一質(zhì)量為的物體，質(zhì)量為的物體B放置在物體上，整個(gè)裝置隨電梯一起勻速下降，彈簧保持豎直，重力加速度為。某時(shí)刻懸掛電梯的鋼索突然斷裂，在鋼索斷裂的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的加速度大小為0 B．物體B的加速度大小為C．箱式電梯的加速度大小為 D．物體B對(duì)物體的壓力為0考向4單位制1．單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制．2．基本單位：基本量的單位．國(guó)際單位制中基本量共七個(gè)，其中力學(xué)有三個(gè)，是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，單位分別是米、千克、秒．3．導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位．4．國(guó)際單位制的基本單位物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)長(zhǎng)度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時(shí)間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開(kāi)[爾文]K物質(zhì)的量n，(ν)摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度I，(Iv)坎[德拉]cd（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）安培通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流之間相互作用力的規(guī)律。若兩段長(zhǎng)度分別為和、電流大小分別為I1和I?的平行直導(dǎo)線間距為r時(shí)，相互作用力的大小可以表示為。比例系數(shù)k的單位是（）A．kg·m/（s2·A） B．kg·m/（s2·A2） C．kg·m2/（s3·A） D．kg·m2/（s3·A3）（2023·河北滄州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）1889年第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn)制造的“國(guó)際千克原器”保存在巴黎西郊一間地下儲(chǔ)藏室內(nèi)，其質(zhì)量受空氣污染和氧化等因素影響出現(xiàn)細(xì)微變化，已難以適應(yīng)現(xiàn)代精密測(cè)量要求，因此2018年11月16日，第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定，千克由普朗克常量h及米和秒定義，即1kg。則普朗克常量h的單位可表示為（）A．J?s B．N?m C．W D．【基礎(chǔ)過(guò)關(guān)】1．（2023·湖南邵陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）下列單位之間的等式不成立的是（）A．m/s2=N/kg B．N=kg·m/s2C．N/C=V/m D．C=A/s2．（2023秋·湖南長(zhǎng)沙·高三湖南師大附中?？奸_(kāi)學(xué)考試）“笛音雷”是春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時(shí)間內(nèi)的速度—時(shí)間圖像如圖所示（取豎直向上為正方向），其中時(shí)刻為“笛音雷”起飛時(shí)刻、DE段是斜率大小為重力加速度g的直線。不計(jì)空氣阻力，則關(guān)于“笛音雷”的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．“笛音雷”在時(shí)刻上升至最高點(diǎn)B．時(shí)間內(nèi)“笛音雷”做自由落體運(yùn)動(dòng)C．時(shí)間內(nèi)“笛音雷”的平均速度為D．時(shí)間內(nèi)“笛音雷”處于失重狀態(tài)3．（2023春·山東濰坊·高一山東省高密市第一中學(xué)?？计谀┘铀俣葌鞲衅魇且恍┲悄苁謾C(jī)上配備的較為實(shí)用的軟件，能顯示物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度變化情況?，F(xiàn)出于安全角度，需要分析某升降機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的加速度，將手機(jī)放置于升降機(jī)地面上并打開(kāi)加速度傳感器，使升降機(jī)從靜止開(kāi)始迅速上下運(yùn)動(dòng)，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時(shí)間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向。由此可判斷出（）A．手機(jī)在時(shí)刻速度為0B．運(yùn)行過(guò)程中手機(jī)有可能與升降機(jī)分離C．手機(jī)在時(shí)間內(nèi)，處于超重狀態(tài)D．在時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)受到手機(jī)的壓力先減小再增大4．（2023·湖北·華中師大一附中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，輕彈簧的右端與固定豎直擋板連接，左端與B點(diǎn)對(duì)齊。質(zhì)量為m的小物塊以初速度從A向右滑動(dòng)，物塊壓縮彈簧后被反彈，滑到AB的中點(diǎn)C（圖中未畫(huà)出）時(shí)速度剛好為零。已知A、B間的距離為L(zhǎng)，彈簧的最大壓縮量為，重力加速度為g，則小物塊反彈之后從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間為（）A． B． C． D．5．（多選）（2023·海南省直轄縣級(jí)單位·嘉積中學(xué)?？家荒＃┪挥趶埣医绲摹鞍冽?zhí)焯荨卑蕉?，直插云霄，垂直高度達(dá)335m，運(yùn)行高度為326m，被譽(yù)為世界上最高的戶外電梯。若游客乘坐“百龍?zhí)焯荨毕律綍r(shí)，其距離天梯底部的高度h與時(shí)間t的關(guān)系簡(jiǎn)化圖如圖所示，圖中段為直線，忽略重力加速度的變化，則下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)間內(nèi)，游客所受重力的功率逐漸減小B．游客在時(shí)間內(nèi)受到的支持力大于在時(shí)間內(nèi)受到的支持力C．時(shí)間內(nèi)，游客的機(jī)械能逐漸減小D．時(shí)間內(nèi)，游客處于失重狀態(tài)；時(shí)間內(nèi)，游客處于超重狀態(tài)6．（多選）（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）水平地面上放置一質(zhì)量為的木箱，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定。如圖甲所示，一小孩用一水平推力推木箱，木箱在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；如圖乙所示，一大人用等大的拉力與水平方向成角斜向上拉木箱，木箱仍在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度取，則（

）A．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75B．若拉力與水平方向的夾角為，則木箱的加速度大小為C．若用大小為的力水平推木箱，木箱的加速度大小為D．若用大小為且與水平方向成角的力拉木箱時(shí)，木箱離開(kāi)地面【能力提升】7．（2023·河北衡水·衡水市第二中學(xué)?？既＃┤鐖D所示，傾角為20°的足夠長(zhǎng)的質(zhì)量為M的斜面體B靜止在水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊A以一定的初速度沿斜面向下滑動(dòng)，t=0時(shí)刻對(duì)A施加一沿斜面向下的作用力F，使A沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。t=2s時(shí)改變F的大小及方向，使滑塊依然勻速下滑，t=4s時(shí)撤去F，t=6s時(shí)，A恰好靜止在B上。已知滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75，B始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，tan37°=0.75。下列說(shuō)法正確的是（）A．0~1s時(shí)間內(nèi)，B對(duì)地面的壓力小于(M+m)gB．0~1s時(shí)間內(nèi)，B對(duì)地面的摩擦力方向水平向左C．2~4s時(shí)間內(nèi)，當(dāng)F與水平方向夾角為33°且指向左上方時(shí)，F(xiàn)有最小值D．t=3s與t=5s時(shí)，地面對(duì)B的摩擦力大小相等8．（2023·山東·模擬預(yù)測(cè)）蕩秋千是小孩最喜歡的娛樂(lè)項(xiàng)目之一，可簡(jiǎn)化為如圖甲所示的模型。圖中O為秋千的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將小孩視為質(zhì)點(diǎn)并拉至A點(diǎn)由靜止釋放，小孩在豎直面內(nèi)沿ABC往復(fù)運(yùn)動(dòng)，B為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，C為運(yùn)動(dòng)到右側(cè)的最高點(diǎn)，則下列判斷正確的是

（）A．小孩運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)B．小孩運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)C．小孩從A運(yùn)動(dòng)到B和從B運(yùn)動(dòng)到C，合外力做的功相同D．小孩從A運(yùn)動(dòng)到B和從B運(yùn)動(dòng)到C，合外力的沖量相同9．（2023·河北唐山·開(kāi)灤第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)定物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。給位于斜面底端的物塊一個(gè)初速度v0=4m/s，物塊沿傾角θ=37°的斜面上滑到達(dá)最高點(diǎn)后緊接著下滑至出發(fā)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中用測(cè)速儀采集物塊滑動(dòng)過(guò)程中的速度，用電腦軟件繪制v-t圖像，由于設(shè)備故障電腦只繪出了木塊從開(kāi)始上滑至最高點(diǎn)的v-t圖線如圖乙所示。g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊上滑過(guò)程中的加速度的大小4m/s2B．木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C．物塊下滑過(guò)程中的加速度的大小4m/s2D．木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小2m/s10．（多選）（2023秋·湖南岳陽(yáng)·高三統(tǒng)考期末）如圖所示，一根很長(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的輕繩跨光滑的定滑輪，兩端分別系著四個(gè)質(zhì)量相同的小物塊A、B、C、D，其中A、B用不可伸長(zhǎng)的短繩相連，C、D用一輕彈簧相連。初狀態(tài)時(shí)，4個(gè)物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)空氣阻力，物塊可以看成質(zhì)點(diǎn)。重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．剪斷AB間繩子瞬間，D物塊的加速度為0B．剪斷AB間繩子瞬間，C物塊的加速度為0.5g，方向豎直向下C．剪斷CD間彈簧瞬間，A物塊的加速度為0.5g，方向豎直向下D．剪斷AC繩子瞬間，A物塊的加速度為0.5g，方向豎直向下11．（多選）（2023·四川成都·石室中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，兩條光滑的軌道下端固定在水平面上的點(diǎn)，點(diǎn)到點(diǎn)的距離為，軌道上端分別固定在豎直墻面上距點(diǎn)分別為和的兩點(diǎn)，現(xiàn)使一小滑塊分別從軌道頂端由靜止釋放，到達(dá)點(diǎn)所用時(shí)間均為，則（

）A．滑塊由滑到的過(guò)程中支持力的沖量大小相等B．C．滑塊由滑到時(shí)速度的水平分量相等D．與成正比12．（多選）（2023·廣東·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，2023個(gè)完全相同的小球通過(guò)完全相同的輕質(zhì)彈簧（在彈性限度內(nèi)）相連，在水平拉力F的作用下，一起沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)1和2之間彈簧的彈力為，2和3之間彈簧的彈力為，……，2022和2023之間彈簧的彈力為，則下列說(shuō)法正確的是（）A．若水平面光滑，從左到右每根彈簧長(zhǎng)度之比為1∶2∶3∶…∶2021∶2022B．若水平面粗糙，撤去F的瞬間，第2000號(hào)小球的加速度不變C．若水平面光滑，D．若水平面粗糙，13．（2023·湖南邵陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）一個(gè)質(zhì)量m=4kg的物體在水平拉力F的作用下，在水平面上從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1=3s速度變?yōu)関=6