文档内容
第 2 讲 牛顿第二定律的基本应用
目标要求 1.掌握动力学两类基本问题的求解方法.2.会利用牛顿第二定律对超重、失重、
瞬时加速度问题进行分析计算．
考点一 瞬时问题
1．两种模型
合外力与加速度具有因果关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，当物体所受合外
力发生变化时，加速度也随着发生变化，而物体运动的速度________发生突变．
2．解题思路
→→→
例1 如图所示，物块1的质量为3m，物块2的质量为m，两者通过弹簧相连，整个系统
置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出的瞬
间，物块1、2的加速度大小分别为a、a.重力加速度为g.则有( )
1 2
A．a＝0，a＝g B．a＝g，a＝g
1 2 1 2
C．a＝0，a＝4g D．a＝g，a＝4g
1 2 1 2
听课记录：______________________________________________________________
________________________________________________________________________例2 (多选)如图所示，质量为m的小球被一根轻质橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球
静止时，橡皮筋处在水平方向上，绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列判断中
正确的是( )
A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变
B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsin θ
C．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为
D．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsin θ
听课记录：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________
例3 (多选)如图所示，水平轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a和b，拴接小球的细
线P、Q固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为 37°.现剪断细线P.弹簧
的劲度系数为k，重力加速度大小为g，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.下列说法正确的是(
)
A．剪断细线P前，弹簧形变量为
B．剪断细线P的瞬间，小球b的加速度大小为
C．剪断与a球连接处的弹簧的瞬间，细线P的拉力变小
D．剪断与a球连接处的弹簧的瞬间，小球a的加速度大小为0.8g
听课记录：______________________________________________________________
________________________________________________________________________
考点二 超重和失重问题
1．实重和视重
(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态________(选填“无关”或“相关”)．
(2)视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视
重．
2．超重、失重和完全失重的对比
名称 超重 失重 完全失重
现象 视重____实重 视重____实重 视重等于__物体竖直向下的加速度等
产生条件 物体的加速度______ 物体的加速度______
于____
对应运动 自由落体运动、竖直上抛
加速上升或减速下降 加速下降或减速上升
情境 运动、宇宙航行等
F－mg＝ma mg－F＝ma mg－F＝mg
原理
F＝________ F＝________ F＝______
1．加速上升的物体处于超重状态．( )
2．减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于物体的重力．( )
3．加速度大小等于g的物体处于完全失重状态．( )
4．物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化．( )
5．根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向．( )
1．判断超重和失重的方法
(1)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．
(2)从加速度的角度判断
当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)加速度时，物体处于
失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态．
2．对超重和失重现象的理解
(1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了(即
“视重”变大或变小了)．
(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，如天平失效、浸在水
中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等．
考向1 对超、失重现象的理解
例4 “蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a
点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气
阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中( )A．人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态
C．在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态
D．在c点，人的速度为零，其加速度也为零
听课记录：______________________________________________________________
________________________________________________________________________
考向2 超、失重现象的图像问题
例5 (多选)(2023·河南省模拟)在直升机竖直降落的过程中，开始时飞机匀速降落，飞行员
对座椅的压力情况如图所示，取重力加速度大小g＝10 m/s2，下列说法正确的是( )
A．飞行员的质量为70 kg
B．飞行员在t 时刻的加速度方向向下
1
C．飞行员在t 时刻的加速度方向向下
2
D．从图中可知飞行员在这两次规避障碍过程中的加速度的最大值为6 m/s2
听课记录：______________________________________________________________
________________________________________________________________________
考向3 超、失重现象的分析和计算
例6 跳楼机可以使人体验失重和超重(如图所示)．现让升降机将座舱送到距地面H＝78 m
的高处，然后让座舱自由下落，落到距地面h＝30 m的位置时开始制动，使座舱均匀减速，
座舱落到地面时刚好停下，在该体验中，小明将质量m＝10 kg的书包平放在大腿上(不计空
气阻力，g取10 m/s2)．(1)当座舱静止时，请用所学知识证明书包的重力G与书包对小明大腿的压力大小F相等．
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)当座舱落到距地面h＝50 m的位置时，求小明对书包的作用力大小F；
1 1
(3)求跳楼机制动后(匀减速阶段)加速度a的大小；
(4)当座舱落到距地面h＝15 m的位置时，求小明对书包的作用力大小F.
2 2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
考点三 动力学两类基本问题
1．动力学问题的解题思路
2．解题关键
(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；
(2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；连接点的速度是联系各物理过程的桥梁．
例7 (2023·四川金堂县淮口中学高三检测)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＝75 kg的滑雪运动员
(含滑雪板)，从斜坡顶端以v ＝2.0 m/s的初速度匀加速滑下，经时间t＝5.0 s到达斜坡底端
0
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＝10
m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝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′＝2.0 s内滑行的距离x.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例8 (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t 、t 、t 分
1 2 3
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．t＝t B．t>t C．t
