本章复习与测试教案设计（一等奖）

牛顿运动定律的应用学案

2013～2017年湖南省高中学业水平测试命题规律总结

考试内容

6.用牛顿运动定律解决问题(一)

（两类动力学问题）

7.用牛顿运动定律解决问题(二)

（超重和失重，共点力的平衡）

一．知识回顾

1．超重和失重

(1)超重

①超重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)

物体所受重力的现象．

②超重的运动学特征：物体的加速度方向

，

它包括两种情况：向下

运动或向上

运动．

(2)失重

①失重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)

物体重力的现象．当物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于

时，我们称为物体处于完全失重状态．

②失重的运动学特征：物体的加速度方向

，

它包括两种情况：向下

运动或向上

运动．物体处于完全失重状态时，a＝g. 2．两类动力学问题

(1)已知物体的

情况，确定物体的运动情况．如物体的位移、速度及运动时间等；

(2)已知物体的运动情况，确定物体的

情况(力的大小和方向)．

3．应用牛顿第二定律解题的一般思路流程图

√

5年10考

√

5年6考

能力层级

了解

认识

理解

应用

考查频次

二．典例分析

【典例1】

(2015·湖南学业水平考试真题)如图所示，一个质量为m的人，站在电梯内随电梯竖直向上运动，重力加速度为g.当电梯匀速上升时，人对电梯底板的压力F________(选填“<”“>”或“＝”)mg；当电梯加速上升时，人处于________(选填“超重”或“失重”)状态.

变式1．一个质量为50 kg的人在电梯中用体重计称重，电梯静止时，体重计读数为______ N；当电梯以2 m/s2的加速度向上做匀减速运动时，体重计读数________(选填“变大”“变小”或“不变”)．(取g＝10 m/s2) 训练1．(2013·湖南学业水平考试真题)一个物体放在电梯的底板上，物体的重力大小为G，当电梯做自由落体运动时，底板对物体的支持力大小为F，则(

) A．F＝G

B．F＝0 C．F>G

D．0

【典例2】(2012·湖南学业水平考试)一个质量为m=50kg的人站在电梯内，当电梯沿竖直方向从静止开始匀加速上升时，人的受力情况如图所示，其中电梯底板对人的支持力为FN=600N，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）人受到的合力F的大小和方向；

（2）电梯加速度的大小a；

（3）电梯运动时间t=5s时速度的大小v。

变式2．用弹簧秤拉着一个质量m＝0.5 kg的物体从静止开始竖直向上做匀加速直线运动．弹簧秤的读数F2＝5.50 N，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，求：

(1)物体竖直向上做匀加速直线运动的加速度大小；

(2)物体从静止开始上升2m所需要的时间．

【典例3】

(2014·湖南学业水平考试)某人驾驶一辆新型电动汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，汽车行驶了5s时速度达到10m/s。若人与汽车的总质量m=800kg,汽车所受阻力为F阻=160N。求：

（1）汽车的加速度大小a；

（2）汽车的牵引力大小F；

（3）汽车牵引力的反作用力作用在哪个物体上？

变式3．(2015·湖南学业水平考试真题)

一个滑雪者，质量m=70 kg，从静止开始沿山坡匀加速滑下，已知滑雪者运动的加速度大小a = 4 m/s2，山坡可看成足够长的斜面。 (1) 求滑雪者在2 s末的速度大小v；

(2) 求滑雪者受到的合力大小F合；

(3) 滑雪者所受合力的方向是沿山坡向下还是沿山坡向上？

【高分冲刺】如图所示，光滑斜面长为5 m，斜面倾角为30°，现将一物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放，重力加速度g取10 m/s2.求：

(1)物块在斜面上滑行时的加速度大小．

(2)物块在斜面上滑行的时间．

三．巩固训练

1.(2016·湖南学业水平考试真题)某一水平直线路段车辆的限速为20 km/h.一辆质量为2.0×103 kg的小汽车在发现前方的突发情况后，立即紧急刹车，使车停止．测得刹车痕迹长为3.0 m，刹车过程中汽车受到的阻力为1.2×104 N. (1)求刹车过程中汽车的加速度大小；

(2)求刹车过程中汽车的初速度大小；

(3)判断该车是否超速？

2.(2013·湖南学业水平考试)一个质量m=10kg的物体静止在水平面上，在F=20N的水平恒力作用下开始运动，重力加速度g=10m/s2。

（1）若水平面光滑，求物体的加速度大小a1和2秒末的速度大小v；

（2）若水平面粗糙，且物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，求物体的加速度大小a2。

3．质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数各是多少？(g＝10 m/s2) (1)升降机匀速上升；

(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；

(3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降．