第三章 牛頓運動定律 第15課時　牛頓第二定律的應用　雙基落實課學生用

第15課時牛頓第二定律的應用[雙基落實課]如圖甲所示，2023年5月30日“神舟十六號”的三名航天員成功進入中國空間站，正式開啟為期5個月的太空生活。圖乙為張家界的旅游觀光電梯。結合上述情境判斷下列說法的正誤：（1）當觀光電梯啟動瞬間，乘客立即獲得加速度并且處于超重狀態(tài)。（）（2）觀光電梯的乘客的加速度大小與其受到的合外力成正比，與其質量成反比。（）（3）航天員在空間站中處于完全失重狀態(tài)。（）（4）超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象。（）（5）加速度大小等于g的物體一定處于完全失重狀態(tài)。（）考點一瞬時加速度問題[互動共研類]1.瞬時加速度問題的兩類模型輕繩、輕桿和接觸面類不發(fā)生明顯形變就能產生彈力，剪斷或脫離后，不需要時間恢復形變，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明時，均可按此模型處理彈簧、蹦床和橡皮條類當彈簧的兩端與物體相連（即兩端為固定端）時，由于物體有慣性，彈簧的長度不會發(fā)生突變，所以在瞬時問題中，其彈簧的大小認為是不變的，即此時彈簧的彈力不會發(fā)生突變2.求解瞬時加速度的一般思路【典例1】如圖所示，A、B兩小球分別用輕質細繩L1和輕彈簧系在天花板上，A、B兩小球之間用一輕質細繩L2連接，細繩L1、彈簧與豎直方向的夾角均為θ，細繩L2水平拉直，現(xiàn)將細繩L2剪斷，則細繩L2剪斷瞬間，下列說法正確的是（）A.細繩L1上的拉力與彈簧彈力之比為1∶1B.細繩L1上的拉力與彈簧彈力之比為1∶cos2θC.A與B的加速度之比為1∶1D.A與B的加速度之比為cosθ∶1聽課記錄1.【橡皮條模型】“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側的是懸點等高、完全相同的兩根橡皮繩。如圖所示，質量為m的小明靜止懸掛時，兩橡皮繩的夾角為60°，則（）A.每根橡皮繩的拉力大小為12B.若將懸點間距離變小，則每根橡皮繩所受拉力將變小C.若此時小明左側橡皮繩斷裂，則小明此時加速度大小a＝gD.若拴在腰間左右兩側的是懸點等高、完全相同的兩根輕繩，則小明左側輕繩斷裂時，小明的加速度大小a＝g2.【輕彈簧、輕桿模型】如圖所示，光滑斜面的傾角為θ，A球質量為2m、B球質量為m，圖甲中A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質桿相連，擋板C與斜面垂直，輕彈簧、輕桿均與斜面平行，在系統(tǒng)靜止時，突然撤去擋板的瞬間有（）A.圖甲中A球的加速度為gsinθB.圖甲中B球的加速度為0C.圖乙中A、B兩球的加速度均為0D.圖乙中A、B兩球的加速度均為gsinθ考點二動力學中的兩類基本問題[多維探究類]1.兩個關鍵點（1）把握“兩個分析”“一個橋梁”（2）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，若過程較為復雜，可畫位置示意圖確定位移之間的聯(lián)系。

2.解題思路【典例2】如圖所示，ABC是一雪道，AB段為長L＝80m、傾角θ＝37°的斜坡，BC段水平，AB與BC平滑相連。一個質量m＝75kg的滑雪運動員（含滑雪板），從斜坡頂端以v0＝2.0m/s的初速度勻加速滑下，經時間t＝5.0s到達斜坡底端B點。滑雪板與雪道間的動摩擦因數(shù)在AB段和BC段均相同（運動員可視為質點）。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）運動員在斜坡上滑行時的加速度大小a；（2）滑雪板與雪道間的動摩擦因數(shù)μ；（3）運動員滑上水平雪道后，在t'＝2.0s內滑行的距離x。嘗試解題1.【已知受力求運動情況】（多選）如圖所示，Oa、Ob和ad是豎直平面內三根固定的光滑細桿，O、a、b、c、d位于同一圓周上，c為圓周的最高點，a為最低點，O'為圓心。每根桿上都套著一個小滑環(huán)（未畫出），兩個滑環(huán)從O點無初速度釋放，一個滑環(huán)從d點無初速度釋放，用t1、t2、t3分別表示滑環(huán)沿Oa、Ob、da到達a或b所用的時間。下列關系正確的是（）A.t1＝t2 B.t2＞t3C.t1＜t2 D.t1＝t32.【已知運動情況求受力】網紅橋——壩陵河大橋位于貴州鎮(zhèn)寧縣，橋面離谷底高為370m，是目前亞洲第一大公路橋，曾舉辦過中國首屆大橋低空跳傘比賽。假設某跳傘運動員從靜止離開橋面，開始做勻加速直線運動，加速度為9.6m/s2，經過5s后打開降落傘做勻減速直線運動，速度減至2m/s時，安全降落在峽谷的谷底。已知運動員和傘包的總質量為75kg。求：（1）運動員做勻加速運動的位移大?。唬?）運動員做勻減速運動的時間；（3）運動員（含傘包）展開降落傘后所受的空氣阻力大小?？键c三超重和失重[素養(yǎng)自修類]1.【根據運動情況判斷超重、失重】如圖所示，A、B兩人用安全帶連接在一起，從飛機上跳下進行雙人跳傘運動，降落傘未打開時不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力一定為零B.在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力大于B的重力C.在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力等于B的重力D.在降落傘打開后的下降過程中，安全帶的作用力小于B的重力2.【根據超重、失重判斷運動情況】在豎直方向運動的電梯地板上放置一臺秤，將物體放在臺秤上。電梯靜止時臺秤示數(shù)為FN。在電梯運動的某段過程中，臺秤示數(shù)大于FN。在此過程中（）A.物體受到的重力增大 B.物體處于失重狀態(tài)C.電梯可能正在加速下降 D.電梯可能正在加速上升1.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，一切由重力產生的物理現(xiàn)象都會完全消失。（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，物體就會處于超重或失重狀態(tài)。2.判斷超重和失重的方法從受力的角度判斷當物體所受向上的拉力（或支持力）大于重力時，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時，物體處于失重狀態(tài)；等于零時，物體處于完全失重狀態(tài)從加速度的角度判斷當物體具有向上的加速度