2027届新高考物理热点精准复习牛顿第二定律的基本应用

2027届新高考物理热点精准复习牛顿第二定律的基本应用索引考点1考点2课时跟踪练考点3课程标准

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。01考点1瞬时问题的两类模型1.两种模型合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,当物体所受合力发生变化时,加速度也随之发生变化,而物体运动的速度不能发生突变。2.解题思路

02考点2超重与失重现象超重、失重和完全失重的对比

超重失重完全失重现象视重_______实重视重______实重视重等于___产生条件物体的加速度_______物体的加速度_______物体竖直向下的加速度等于____大于小于0向上向下g

超重失重完全失重对应运动情境_____上升或_____下降_______下降或_______上升自由落体运动、竖直上抛运动等原理F-mg=maF=_______mg-F=maF=_______mg-F=mgF=___加速减速加速减速mg+mamg-ma0对超重和失重的理解(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)尽管物体的加速度方向不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态。1.减速上升的升降机内的物体对地板的压力大于物体的重力。()2.加速度大小等于g的物体处于完全失重状态。()3.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。()4.物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。()×××√(人教版必修第一册P110“思考与讨论”改编)某同学在一个力传感器上进行下蹲和站起的动作,在动作过程中力传感器的示数随时间的变化情况如图所示,则该同学在超重状态下加速度的最大值约为(

)

A.6

m/s2

B.5

m/s2C.4

m/s2

D.3

m/s2超重、失重现象的图像问题(2025·北京卷)模拟失重环境的实验舱,通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出,上升到最高点后回落,再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中,受到的空气阻力f的大小随速率的增大而增大,f随时间t的变化如图所示(向上为正)。下列说法正确的是(

)A.从t1到t3,实验舱处于电磁弹射过程B.从t2到t3,实验舱加速度大小减小C.从t3到t5,实验舱内物体处于失重状态D.t4时刻,实验舱达到最高点

超重、失重现象的分析和计算(2026·河北模拟)近几年,极限运动越来越受到年轻人的喜欢,其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示是简化模型,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的力传感器相连,此时力传感器示数为1200N。打开扣环,从A点由静止释放,体验者像火箭一样被“竖直发射”,经B点上升到最高位置C点,在B点时速度最大。已知人与装备(可视为质点)的总质量为60kg,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是(

)A.打开扣环瞬间,体验者的加速度大小为20m/s2B.从A到B过程,体验者做加速度增大的加速运动C.在B点,体验者所受合力最大D.在C点,体验者处于超重状态[解析]

传感器示数T=1

200

N,设此时弹性轻绳的弹力大小为F,由平衡条件有F=T+mg,解得F=1

800

N,打开扣环瞬间,由牛顿第二定律有F-mg=ma,解得a=20

m/s2,故A正确;体验者从A到B过程,弹性轻绳的拉力大于体验者的重力,随着体验者向上运动,弹性轻绳的伸长量减小,弹性轻绳的弹力减小,体验者所受合力减小,加速度减小,到达B点时弹性轻绳的弹力与重力相等,合力为零,故体验者做加速度不断减小的加速运动,故B错误;在B点时速度最大,故体验者所受合力为零,故C错误;在B点时速度最大,C点速度为零,可知B到C过程体验者做减速运动,加速度向下,故体验者处于失重状态,故D错误。·方法总结·判断超重和失重现象的方法从受力的角度判断当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态;等于零时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时,处于超重状态;具有向下的加速度时,处于失重状态;向下的加速度恰好等于重力加速度时,处于完全失重状态从速度变化的角度判断物体向上加速或向下减速时,处于超重状态;物体向下加速或向上减速时,处于失重状态03考点3动力学的两类基本问题

运动情况受力加速度牛顿第二定律两个关键点(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。

(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小。(2)求货物到倾斜滑轨末端时速度v的大小。(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s,求水平滑轨的最短长度l2。[答案]

(1)2m/s2

(2)4m/s

(3)2.7m

·方法总结·

常见物体运动的加速度大小(二级结论)

(1)沿粗糙水平面滑行的物体:a=μg。

(2)沿光滑斜面滑行的物体:a=gsin

θ。

(3)沿粗糙斜面下滑的物体:a=g(sin

θ-μcos

θ)。

(4)沿粗糙斜面上滑的物体:a=g(sin

θ+μcos

θ)。已知运动情况分析受力情况(2026·广东佛山顺德区模拟)2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。当返回舱距离地面1.2m时,返回舱的速度为8m/s,此时返回舱底部的4台反推火箭点火工作,使返回舱触地前瞬间速度降到2m/s,实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动,返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为3×