第三章 牛顿运动定律 第15课时　牛顿第二定律的应用　双基落实课学生用

第15课时牛顿第二定律的应用[双基落实课]如图甲所示，2023年5月30日“神舟十六号”的三名航天员成功进入中国空间站，正式开启为期5个月的太空生活。图乙为张家界的旅游观光电梯。结合上述情境判断下列说法的正误：（1）当观光电梯启动瞬间，乘客立即获得加速度并且处于超重状态。（）（2）观光电梯的乘客的加速度大小与其受到的合外力成正比，与其质量成反比。（）（3）航天员在空间站中处于完全失重状态。（）（4）超重就是物体的重力变大的现象。（）（5）加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。（）考点一瞬时加速度问题[互动共研类]1.瞬时加速度问题的两类模型轻绳、轻杆和接触面类不发生明显形变就能产生弹力，剪断或脱离后，不需要时间恢复形变，弹力立即消失或改变，一般题目中所给的轻绳、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理弹簧、蹦床和橡皮条类当弹簧的两端与物体相连（即两端为固定端）时，由于物体有惯性，弹簧的长度不会发生突变，所以在瞬时问题中，其弹簧的大小认为是不变的，即此时弹簧的弹力不会发生突变2.求解瞬时加速度的一般思路【典例1】如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，现将细绳L2剪断，则细绳L2剪断瞬间，下列说法正确的是（）A.细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶1B.细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶cos2θC.A与B的加速度之比为1∶1D.A与B的加速度之比为cosθ∶1听课记录1.【橡皮条模型】“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳。如图所示，质量为m的小明静止悬挂时，两橡皮绳的夹角为60°，则（）A.每根橡皮绳的拉力大小为12B.若将悬点间距离变小，则每根橡皮绳所受拉力将变小C.若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时加速度大小a＝gD.若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳，则小明左侧轻绳断裂时，小明的加速度大小a＝g2.【轻弹簧、轻杆模型】如图所示，光滑斜面的倾角为θ，A球质量为2m、B球质量为m，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，在系统静止时，突然撤去挡板的瞬间有（）A.图甲中A球的加速度为gsinθB.图甲中B球的加速度为0C.图乙中A、B两球的加速度均为0D.图乙中A、B两球的加速度均为gsinθ考点二动力学中的两类基本问题[多维探究类]1.两个关键点（1）把握“两个分析”“一个桥梁”（2）找到不同过程之间的“联系”，如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂，可画位置示意图确定位移之间的联系。

2.解题思路【典例2】如图所示，ABC是一雪道，AB段为长L＝80m、倾角θ＝37°的斜坡，BC段水平，AB与BC平滑相连。一个质量m＝75kg的滑雪运动员（含滑雪板），从斜坡顶端以v0＝2.0m/s的初速度匀加速滑下，经时间t＝5.0s到达斜坡底端B点。滑雪板与雪道间的动摩擦因数在AB段和BC段均相同（运动员可视为质点）。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）运动员在斜坡上滑行时的加速度大小a；（2）滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ；（3）运动员滑上水平雪道后，在t'＝2.0s内滑行的距离x。尝试解题1.【已知受力求运动情况】（多选）如图所示，Oa、Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O'为圆心。每根杆上都套着一个小滑环（未画出），两个滑环从O点无初速度释放，一个滑环从d点无初速度释放，用t1、t2、t3分别表示滑环沿Oa、Ob、da到达a或b所用的时间。下列关系正确的是（）A.t1＝t2 B.t2＞t3C.t1＜t2 D.t1＝t32.【已知运动情况求受力】网红桥——坝陵河大桥位于贵州镇宁县，桥面离谷底高为370m，是目前亚洲第一大公路桥，曾举办过中国首届大桥低空跳伞比赛。假设某跳伞运动员从静止离开桥面，开始做匀加速直线运动，加速度为9.6m/s2，经过5s后打开降落伞做匀减速直线运动，速度减至2m/s时，安全降落在峡谷的谷底。已知运动员和伞包的总质量为75kg。求：（1）运动员做匀加速运动的位移大小；（2）运动员做匀减速运动的时间；（3）运动员（含伞包）展开降落伞后所受的空气阻力大小。考点三超重和失重[素养自修类]1.【根据运动情况判断超重、失重】如图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零B.在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力C.在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力D.在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力小于B的重力2.【根据超重、失重判断运动情况】在竖直方向运动的电梯地板上放置一台秤，将物体放在台秤上。电梯静止时台秤示数为FN。在电梯运动的某段过程中，台秤示数大于FN。在此过程中（）A.物体受到的重力增大 B.物体处于失重状态C.电梯可能正在加速下降 D.电梯可能正在加速上升1.超重和失重的理解（1）不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。（2）在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失。（3）即使物体的加速度不是竖直方向，但只要在竖直方向上有分加速度，物体就会处于超重或失重状态。2.判断超重和失重的方法从受力的角度判断当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度