备考2024届高考物理一轮复习讲义第三章运动和力的关系第2讲牛顿第二定律的基本应用考点1瞬时性问题

第2讲　牛顿第二定律的基本应用课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题.2.通过实验，认识超重和失重现象.瞬时性问题2022：全国甲T19；2019：浙江4月T121.物理观念：理解和掌握牛顿运动定律；能从运动与相互作用的视角分析自然与生活的有关简单问题.2.科学思维：运用牛顿运动定律分析、解决问题；掌握“整体法”“隔离法”“图像法”“控制变量法”“临界法”等的应用.3.科学探究：通过实验，认识超重和失重.4.科学态度与责任：乐于将牛顿运动定律应用于生产、生活实际；能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用.超重和失重问题2020：山东T1；两类动力学问题2023：浙江1月T5；2022：湖南T9，辽宁T7，全国乙T15，浙江1月T19；2021：河北T13，浙江6月T4，浙江6月T19命题分析预测牛顿第二定律是每年高考必考内容，主要考查两类动力学问题和对生活中现象的解释.预计2025年高考仍是必考点，可能会结合图像或航天实际在选择题中考查，还可能结合运动学知识考查简单计算题.考点1　瞬时性问题加速度与合力具有因果关系，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，加速度也随着发生变化，而物体运动的速度[1]　不能　发生突变. 如图所示，两个质量均为m的小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来，重力加速度为g.（1）剪断细绳前，弹簧对A球的弹力是　mg　，弹簧对B球的拉力是　mg　；剪断细绳的瞬间，弹簧对A球的弹力是　mg　，弹簧对B球的拉力是　mg　.（2）剪断细绳的瞬间，A球和B球的加速度分别是　2g　、　0　.解析　剪断细绳之前，细绳的拉力为2mg，轻弹簧拉力为mg；当剪断细绳的瞬间，细绳拉力消失，轻弹簧拉力不发生突变，则A球所受合力为2mg，加速度为2g，B球所受合力为0，加速度为0.明确并注意区别牛顿第二定律瞬时性问题的几种模型模型受外力时形变特点受外力时形变量弹力能否突变产生拉力或压力轻绳不可伸长微小不计可以突变只能受拉力作用，不能承受压力橡皮绳较大 只能变长，不能变短两端连有物体时不能突变只能受拉力作用，不能承受压力轻弹簧既可变长，又可变短较大两端连有物体时不能突变既能承受拉力，又能承受压力轻杆不可伸长，不可缩短微小不计可以突变既能承受拉力，又能承受压力研透高考明确方向1.[轻杆连接]两个质量均为m的小球，用轻杆连接后通过细绳悬挂在天花板上，如图所示.现突然剪断细绳OA，让小球下落，在剪断细绳的瞬间，小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，重力加速度为g，则（　A　）A.a1＝g，a2＝gB.a1＝0，a2＝2gC.a1＝g，a2＝0D.a1＝2g，a2＝0解析　剪断细绳的瞬间，A、B间轻杆的弹力可瞬间发生变化，A、B的加速度相同，将两球看成一个整体，由受力分析可得mg＋mg＝2ma，两球的加速度均为g，即a1＝g，a2＝g，故A正确.命题拓展轻杆连接→轻绳连接若小球A和小球B之间用轻绳连接，在剪断细绳OA的瞬间，小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，重力加速度为g，则（　A　）A.a1＝g，a2＝gB.a1＝0，a2＝2gC.a1＝g，a2＝0D.a1＝2g，a2＝0解析　剪断细绳的瞬间，A、B间轻绳的弹力可瞬间发生变化，A、B的加速度相同，将两球看成一个整体，由受力分析可得mg＋mg＝2ma，两球的加速度均为g，即a1＝g，a2＝g，故A正确. 2.[轻绳、轻弹簧连接/2024山东济南联考]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（　D　）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解析　根据题述可知，A、B两球的质量相等，设为m，剪断细绳L2后，A球做圆周运动，剪断瞬间速度为0，向心加速度为0，只有切向加速度，故对A球进行受力分析，如图甲所示，有FT＝mgcosθ，mgsinθ＝ma1；剪断细绳L2瞬间，对B球进行受力分析，如图乙所示，由于弹簧的弹力不发生突变，则弹簧的弹力还保持不变，有Fcosθ＝mg，mgtanθ＝ma2，所以FT：F＝cos2θ：1，a1：a2＝cosθ：1，故D正确.方法点拨利用建模思想求解瞬时加速度