新高考物理一輪復(fù)習(xí)提升練習(xí)導(dǎo)學(xué)案第12講 牛頓第二定律的簡單應(yīng)用（原卷版）

第12講牛頓運動第二定律的簡單應(yīng)用第12講牛頓運動第二定律的簡單應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)明確目標(biāo)確定方向1.理解牛頓第二定律的內(nèi)容、表達式及性質(zhì).2.應(yīng)用牛頓第二定律解決瞬時問題和兩類動力學(xué)問題．【知識回歸】回歸課本夯實基礎(chǔ)第一部分基礎(chǔ)知識梳理牛頓第二定律1內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2：表達式：F＝ma。二．動力學(xué)兩類問題1．解決兩類基本問題的方法以加速度為“橋梁”，由運動學(xué)公式和牛頓第二定律列方程求解，具體邏輯關(guān)系如圖：第二部分：重難點辨析一、牛頓第二定律的性質(zhì)1.矢量性2瞬時性3獨立性4相對性二、瞬時突變的兩種模型(1)剛性繩(或接觸面)——不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時間。(2)彈簧(或橡皮繩)——兩端同時有約束的不能瞬時突變2．解題思路：eq\x(\a\al(分析瞬時變化前后,物體的受力情況))―→eq\x(\a\al(列牛頓第二,定律方程))―→eq\x(\a\al(求瞬時,加速度))三．牛頓運動定律與圖像問題1．常見的動力學(xué)圖像v-t圖像、a-t圖像、F-t圖像、F-a圖像等。2．動力學(xué)圖像問題的類型【典例分析】精選例題提高素養(yǎng)【例1】．如圖所示，兩個傾角均為SKIPIF1<0的斜面體固定在卡車上（每個斜面上都安裝力傳感器），在兩個斜面之間放著一個較重的圓柱狀工件。當(dāng)汽車靜止時，斜面與工件間的力傳感器的讀數(shù)均為SKIPIF1<0。不計斜面與工件之間的摩擦，則汽車在水平面沿直線行駛過程中，傳感器的最大值為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．F D．SKIPIF1<0【例2】．小端同學(xué)在研究豎直向上拋出的物體運動時，分別有幾種不同的模型。已知該同學(xué)拋出小球的質(zhì)量m＝0.1kg，初速度v0＝10m/s，且方向豎直向上，重力加速度為g＝10m/s2。（1）若不計空氣阻力，則小球從拋出直至回到拋出點經(jīng)過多長時間？（2）若空氣阻力大小恒為0.2N，則小球上升到最高點時，離拋出點的高度為多少？（3）若空氣阻力大小與速度大小滿足F＝kv的關(guān)系，其中k為定值。若已知小球落回拋出點前速度恒定且大小為5m/s，則關(guān)系式中的k值為多少？【例3】5．課外興趣小組為了研究瞬時加速度問題，將兩個相同的小球分別和相同長度的彈性繩和剛性繩相連，然后從某高度靜止釋放。如圖，連接A、B的是一般細繩（剛性繩），連接C、D的是橡皮筋。那么在實驗過程中，小球在釋放后的短暫時間（橡皮筋還未第一次恢復(fù)原長）后，下列圖中符合ABCD實際排列情況的是（）A． B．C． D．【例4】．在測試汽車的安全氣囊對駕乘人員頭部防護作用的實驗中，某小組得到了假人頭部所受安全氣囊的作用力隨時間變化的曲線（如圖）。從碰撞開始到碰撞結(jié)束過程中，若假人頭部只受到安全氣囊的作用，則由曲線可知，假人頭部（

）A．速度的變化量等于曲線與橫軸圍成的面積 B．動量大小先增大后減小C．動能變化正比于曲線與橫軸圍成的面積 D．加速度大小先增大后減小【鞏固練習(xí)】舉一反三提高能力1．2022年6月17日，中國第三艘航空母艦“福建艦”正式下水，其配備有三條電磁彈射器，電磁彈射器可額外為飛機提供恒定的推力助其短距離起飛，從而極大提升航空母艦的打擊力。某艦載機，在地面測試時，發(fā)動機打開，飛機由靜止勻加速滑跑距離為L時達到升空速度v，離地起飛。若該型飛機同等條件下，在福建艦彈射器的恒定推力輔助作用下僅需滑跑SKIPIF1<0即可起飛，且知該型艦載機的質(zhì)量為m，則飛機在起飛的過程中彈射器為其提供的推力大小為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<02．如圖所示，甲、乙、丙二個實心小鐵球，用細線懸掛在水平橫桿上，其中甲、乙兩球離地高度均為2h，丙球離地高度為h，現(xiàn)同時剪斷甲、乙兩球上方的細線，空氣阻力不計，則（）A．乙球比甲球先落地 B．乙球落地時的速度大小是丙球的SKIPIF1<0倍C．乙球在空中運動的時間是丙球的2倍 D．乙、丙球之間的細線對兩球有拉力3．如圖甲所示為麗江古城古老的住宅樓和萬古樓，萬古樓的“飛檐”屋頂是中國傳統(tǒng)建筑的重要表現(xiàn)之一、現(xiàn)把住宅樓和萬古樓的屋頂分別看成平直軌道ABC及彎曲軌道ADC，如圖乙所示。一顆松果（可看成質(zhì)點）從A點由靜止開始分別沿兩軌道滑下到C點，不計阻力，下列速率SKIPIF1<0圖像可能正確的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，密度為SKIPIF1<0的木球與輕質(zhì)彈簧相連后置于充滿水的密閉容器中，彈簧的另一端固定于容器的底部。水與木球的密度差為SKIPIF1<0，重力加速度大小為SKIPIF1<0。初始時整個系統(tǒng)靜止，現(xiàn)將容器由靜止釋放，則釋放瞬間木球相對于地面的加速度大小為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<05．如圖所示，一勁度系數(shù)k=100N/m的輕彈簧兩端分別與墻和物體A連接，另一物體B緊靠物體A放置，此時彈簧剛好處于原長。已知物體A的質(zhì)量為1kg，A、B與水平地面間的摩擦因數(shù)分別為μ=0.1，μ=0.5，取g=10m/s2，現(xiàn)緩慢推動物體向左運動使彈簧壓縮0.2m后由靜止釋放，此后兩個物體從開始運動到分離的過程中向右移動的位移為（）A．0.18m B．0.20m C．0.22m D．0.24m6．張家界大峽谷玻璃橋上有一個蹦極跳臺，距地面265m，正式開放后是世界上垂直落差最大的商業(yè)蹦極，體驗高空下落的刺激和驚險。如圖所示，某質(zhì)量為m的游客被彈性繩索拴住從高臺蹦極時恰好不落入湖中，已知高臺離水面的高度為H、彈性繩索的自然長度為l（l<H）彈性繩索的勁度系數(shù)為k。下落過程游客可視為質(zhì)點且離開高臺時的初速度不計，設(shè)游客運動過程中所受阻力大小恒為f（重力加速度為g），則下列說法中正確的是（）A．第一次下落時，游客距高臺頂端SKIPIF1<0時速度最大B．游客落至湖面時，加速度等于gC．游客先做自由落體運動，再做加速度減小的加速運動，最后做加速度增大的減速運動D．游客第一次剛要到達湖面時的加速度為SKIPIF1<07．如圖所示，車廂內(nèi)有一傾角為SKIPIF1<0的斜面，勻質(zhì)光滑圓筒狀工件置于豎直木板SKIPIF1<0、SKIPIF1<0之間，當(dāng)車廂沿水平面以加速度SKIPIF1<0向右勻加速運動時（）A．斜面體對工件一定有彈力B．木板SKIPIF1<0對工件一定有彈力C．木板SKIPIF1<0對工件一定有彈力D．木板SKIPIF1<0、SKIPIF1<0對工件一定同時有彈力8．飛機在平直跑道上滑行時獲得的豎直升力F隨v的增大而增大，v為飛機在平直跑道上的滑行速度。若一架飛機在平直跑道上加速滑行時受到的牽引力恒定，不計空氣阻力，則該飛機在平直跑道上加速滑行時（）A．飛機做速度均勻變化的加速直線運動B．飛機做速度變化越來越快的加速直線運動C．飛機做速度變化越來越慢的加速直線運動D．飛機做速度先變化越來越快后變化越來越慢的加速直線運動9．如圖所示，a、b、c三根直桿豎直固定在地面上，輕彈性繩一端固定在桿a上的A點，穿過桿b上的光滑小孔B后，另一端連接在小球上，小球套在粗糙且粗細均勻的豎直桿c上，小球與桿c間的動摩擦因數(shù)恒定，A、B在同一水平線上，開始時，小球靜止，彈性繩水平，彈性繩的原長等于A、B間的距離，由靜止釋放小球，則在小球向下運動過程中（彈性繩的形變始終在彈性限度內(nèi)），小球受到桿c的摩擦力（）A．一直變大 B．先變大后變小C．先變小后變大 D．保持不變10．如圖所示，開化某學(xué)生設(shè)計了一個商品房高樓逃生布筒，BC段筒內(nèi)有毛茸茸的毯可讓人擠著毛毯減速下落，某實驗者把筒的A點捆牢在窗邊，然后把一個可視為質(zhì)點的假人從離地面H=30米高的11樓的A點靜止釋放，假人到達C點后沿著消防滑梯滑到地面，AB段可近似看成自由落體運動，到達BC段假人所受摩擦阻力為重力的1.25倍，已知AB=5m，BC=20m，CD段動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，滑梯傾角θ=30°，求：（1）假人在BC段運動的加速度；（2）假人滑到地面的速度v；（3）假人全程的平均速度。SKIPIF1<011．2021年1月1日，《無人機快遞投遞服務(wù)規(guī)范》已正式施行，標(biāo)志著無人機送貨已經(jīng)進入運營階段。某次在往高層送貨時，無人機從地面加速上升一段時間后速度達最大；之后，關(guān)閉動力勻減速為零剛好到達21層的窗口。這一過程無人機上升的高度SKIPIF1<0，其SKIPIF1<0圖像如圖乙所示。已知無人機及貨物的質(zhì)量SKIPIF1<0，不考慮無人機及貨物受到的空氣阻力，取SKIPIF1<0。求：（1）無人機上升過程中的最大速度；（2）貨物加速上升時受到無人機牽引力的大小。12．“窮死不拉管，餓死不拉卷”，這是貨物運輸行業(yè)的一句俗語，指的是由于鋼管和鋼卷在運輸中不易固定——鋼管易滑動，鋼卷易滾動，從而導(dǎo)致在運輸過程易出現(xiàn)危險事故，重力加速度g取SKIPIF1<0，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字。（1）圖甲為運輸鋼卷的板車，圖