2025届高考物理一轮复习学案：牛顿第二运动定律的应用（无答案）

牛顿第二运动定律的应用
课标要求
理解牛顿运动定律，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。认识超重和失重现象。
知识背景
1.牛顿第一运动定律：
2.牛顿第二运动定律：
3.牛顿第三运动定律：
学习目标
1.能够理解失重、超重，并解释生活现象；
2.能够建立物体受力与运动之间的关系，从受力情况判断物体运动情况，从物体的运动状态判断物体的受力。
学习任务
创设情境：现有一景区开展了窝囊废版蹦极项目，为了使更多的游客体验这一项目，景区提供了两种达到蹦极台的方式：
方式一：对于只想体验蹦极的游客可以通过观光电梯，直接达到蹦极台；
方式二：对于想欣赏美景，又怕蹦极台过高担心太累的游客，景区还提供了缆车供游客选择。电梯和缆车的上升过程均可看做匀加速-匀速-匀减速三个阶段，不计空气阻力和缆绳的弯曲，g取10m/s2：
问题探究：
任务一：
1.观光电梯的v-t图像如图所示，求在加速阶段和减速阶段游客对电梯的压力；
总结：
超重：
失重：
完全失重：
任务二：
若不考虑缆绳的弯曲，可把缆车简化成如图1的模型，缆车的运动也可简化成匀加速-匀速-匀减速三个阶段。在匀加速阶段，小明感觉手中的矿泉水好像变重了，为了验证小明的猜想，小明按照如图2的方式水平放置手机，用手机传感器的功能测出500g矿泉水的质量为700g，
2.此时手机与矿泉水之间是否存在摩擦力，若有请求出摩擦力的大小及方向，若无请说明理由；
任务三：
3.求缆车在匀加速阶段的加速度；
总结：
超重：
失重：
完全失重：
任务四：
总结利用牛顿第二运动定律解题思路：
五、拓展练习
1.如图所示，ABC是一雪道，AB段为长L＝80 m、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v0＝2.0m/s的初速度匀加速滑下，经时间t＝5.0 s到达斜坡底端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；
2．物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成37°角，长度l1=4.5m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，货物可视为质点（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）。
（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；
（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；
六、总结提升
七、课后练习
1.（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t1、t2、t3分别表示滑环沿Oa、Ob、da到达a或b所用的时间。下列关系正确的是（　　）
A.t1＝t2　 B.t2＞t3
C.t1＜t2　 D.t1＝t3
2.网红桥——坝陵河大桥位于贵州镇宁县，桥面离谷底高为370 m，是目前亚洲第一大公路桥，曾举办过中国首届大桥低空跳伞比赛。假设某跳伞运动员从静止离开桥面，开始做匀加速直线运动，加速度为9.6 m/s2，经过5 s后打开降落伞做匀减速直线运动，速度减至2 m/s时，安全降落在峡谷的谷底。已知运动员和伞包的总质量为75 kg。求：
（1）运动员做匀加速运动的位移大小；
（2）运动员做匀减速运动的时间；
（3）运动员（含伞包）展开降落伞后所受的空气阻力大小。