《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（16）牛顿第二定律的应用（解析版）

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关

专题（16）牛顿第二定律的应用（解析版）

双基过关：

一、动力学的两类基本问题

1．由物体的受力情况求解运动情况的基本思路

先求出几个力的合力，由牛顿第二定律(F合＝ma)求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移．

2．由物体的运动情况求解受力情况的基本思路

已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力．

3．应用牛顿第二定律解决动力学问题，受力分析和运动分析是关键，加速度是解决此类问题的纽带，分

析流程如下：



自测 1　假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力大小差不多，当汽车以 20 m/s 的

速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为(　　)

A．40 m B．20 m C．10 m D．5 m

【答案】B

解析　a＝＝＝g＝10 m/s2，由 v2＝2ax 得x＝＝ m＝20 m，B对．

二、瞬时问题

1．牛顿第二定律的表达式为：F合＝ma，加速度由物体所受合外力决定，加速度的方向与物体所受合外力

的方向一致．当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变．

2．轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别

(1)轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将突变为

0 .

(2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变．

【自测 2】如图 1，A、B、C三个小球质量均为 m，A、B之间用一根没有弹性的轻质细绳连在一起，B、C

之间用轻弹簧拴接，整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态．现将 A上面的细线剪断，使 A的

上端失去拉力，则在剪断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度分别是(重力加速度为 g)(　　)

图1

A．1.5g，1.5g,0 B．g，2g，0 C．g，g，g D．g，g，0

【答案】A

解析　剪断细线前，由平衡条件可知，A上端的细线的拉力为 3mg，A、B之间细绳的拉力为 2mg，轻弹簧

的拉力为 mg.在剪断 A上面的细线的瞬间，轻弹簧中拉力不变，小球 C所受合外力为零，所以 C的加速度

为零；A、B小球被细绳拴在一起，整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力，由牛顿第二定律得 3mg＝

2ma，解得 a＝1.5g，选项 A正确．

二、超重和失重

1．超重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．

(2)产生条件：物体具有向上的加速度．

2．失重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．

(2)产生条件：物体具有向下的加速度．

3．完全失重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于

的现象称为完全失重现象．

(2)产生条件：物体的加速度 a＝g，方向竖直向下．

4．实重和视重

(1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关．

(2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力．

此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重．

自测 3 　图 2 甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点

表示人的重心．图乙是根据传感

器采集到的数据画出的

－

图线，两图中

～

各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出．取重力加

速度

＝10 m/s2，根据图象分析可知(　　)

图 2

A．人的重力为 1 500 N B．

点位置人处于失重状态

C．

点位置人处于超重状态 D．

点的加速度小于

点的加速度

【答案】C

解析　开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力是 500 N，根据平衡条件与牛顿第三定律可知，人的重

力也是 500 N，故 A 错误；

点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，故 B 错误；

点时人对传

感器的压力大于其重力，处于超重状态，故 C 正确；人在

点：

1＝＝ m/s2＝20 m/s2，人在

点：

2＝＝

m/s2＝10 m/s2，可知

点的加速度大于

点的加速度，故 D 错误．

命题热点一：瞬时问题的两类模型

1．两种模型

加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模

型：

2．解题思路

⇒⇒

【例1】(多选)如图 3所示，质量均为 m的木块 A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块 A

上放有质量为 2m的木块 C，三者均处于静止状态．现将木块 C迅速移开，若重力加速度为 g，则在木块 C

移开的瞬间(　　)

图3

A．弹簧的形变量不改变

B．弹簧的弹力大小为 mg

C．木块 A的加速度大小为 2g

D．木块 B对水平面的压力大小迅速变为 2mg

【答案】AC

解析　由于弹簧弹力不能突变，所以撤去C的瞬间，弹簧的形变量不变，故A正确；开始整体处于平衡状

态，弹簧的弹力等于 A和C的重力，即 F＝3mg，撤去C的瞬间，弹簧的形变量不变，即弹簧的弹力不变，

仍为3mg，故B错误；撤去C瞬间，弹簧弹力不变，A受到的合外力大小等于 C的重力，对木块 A，由牛

顿第二定律得：2mg＝ma，解得：a＝2g，方向竖直向上，故C正确；撤去C的瞬间，弹簧的弹力不变，

仍为3mg，对 B，由平衡条件得：3mg＋mg＝FN，解得：FN＝4mg，故由牛顿第三定律可知，木块 B对水

平面的压力大小为 4mg，故D错误．

【变式 1】如图 4所示，在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面上，物块A、B质量均为 m.物块A静止在轻弹簧

上端，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B靠在一起，但A、B之间无弹力．已知重力加速度为 g，某时

刻将细线剪断，下列说法正确的是(　　)

图4

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