高中物理 4_7 牛顿第二定律应课件.pptx

牛顿第二定律应用之五,-瞬时问题专题,【例1】如图（a）所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细绳上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为,L2水平拉直，物体处于平衡状态，现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。,（2）若将图a中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图b所示，其他条件不变，现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。,a=gsin,a=gtan,专题五、瞬时性问题,（1）物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系，每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力，而与这一瞬时之前或之后的力无关，不等于零的合外力作用的物体上，物体立即产生加速度；若合外力的大小或方向改变，加速度的大小或方向也立即（同时）改变；若合外力变为零，加速度也立即变为零（物体运动的加速度可以突变）。,二、突变类问题（力的瞬时性）,（2）中学物理中的“绳”和“线”，是理想化模型，具有如下几个特性：A轻：即绳（或线）的质量和重力均可视为等于零，同一根绳（或线）的两端及其中间各点的张为大小相等。B软：即绳（或线）只能受拉力，不能承受压力（因绳能变曲），绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳子且朝绳收缩的方向。C不可伸长：即无论绳所受拉力多大，绳子的长度不变，即绳子中的张力可以突变。,（3）中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”，也是理想化模型，具有如下几个特性：A轻：即弹簧（或橡皮绳）的质量和重力均可视为等于零，同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。B弹簧既能承受拉力，也能承受压力（沿着弹簧的轴线），橡皮绳只能承受拉力。不能承受压力。C、由于弹簧和橡皮绳受力时，要发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能发生突变。,二、突变类问题（力的瞬时性）,例二：如图3-2-8所示是两根轻弹簧与两个质量都为m的小球连接成的系统，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，两小球之间还连接了一根不可伸长的细线该系统静止，细线受到的拉力大小等于4mg在剪断了两球之间的细线的瞬间，球A的加速度aA和球B的加速度aB分别是()A2g，竖直向下；2g，竖直向下B4g，竖直向上；4g，竖直向下C2g，竖直向上；2g，竖直向下D2g，竖直向下；4g，竖直向下,B,练习.如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两个弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态，设拨去销钉M瞬间，小球加速度a的大小为12m/s2，若不拨去销钉M而拨去销钉N瞬间，小球的加速度可能是:A.22m/s2，竖直向上B.22m/s2，竖直向下C.2m/s2，竖直向上D.2m/s2，竖直向下,（BC）,练习2、如图所示,小球质量为m,被三根质量不计的弹簧A、B、C拉住,弹簧间的夹角均为1200,小球平衡时,A、B、C的弹力大小之比为3：3：1,当剪断C瞬间,小球的加速度大小及方向可能为g/2,竖直向下;g/2,竖直向上;g/4,竖直向下;g/4,竖直向上;A、;B、;C、;D、;,答案C.,例3：如图3-2-10所示，A、B两物体中间用一轻质弹簧相连，静止在外框C的底板上，整个装置用一根细绳吊在天花板上，处于静止状态A、B、C质量都为M，现在将细绳剪断，剪断后瞬间A、B、C的加速度分别为()AgggB0ggC03g23g2D003g,雨滴从高空由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落的速度增大而增大,试正确做出反映雨滴下落运动速度随时间变化情况的图象,牛顿第二定律专题六,动态分析专题,12,典例探究,例1如图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v.现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是()A加速度逐渐变小，速度逐渐变大B加速度和速度都在逐渐变小C加速度和速度都在逐渐变大D加速度逐渐变大，速度逐渐变小,答案：D,13,变式1静止在光滑水平面上的物体，在水平推力F作用下开始运动，推力随时间变化的规律如图437所示，关于物体在0t1时间内的运动情况，正确的描述是()A物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B物体的速度一直增大C物体的速度先增大后减小D物体的加速度一直增大,答案：B,14,变式2如图所示,光滑的水平面上，有一木块以速度v向右运动，一根弹簧固定在墙上，木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩到最短的这一段时间内，木块将做什么运动()A匀减速运动B速度减小，加速度减小C速度减小，加速度增大D速度增大，加速度增大,答案：C,15,例2如图432所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧压缩到最大限度的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是()A加速度变大，速度变小B加速度变小，速度变大C加速度先变小后变大，速度先变大后变小D加速度先变小后变大，速度先变小后变大,答案：C,16,变式2在光滑水平面上有一物块受一水平恒定推力F推的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后，下列说法正确的是()A物块接触弹簧后即做减速运动B物块接触弹簧后先加速后减速C当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度不等于零D当物块的速度为零时，它所受的合力为零,答案：BC,17,加速度、速度关系的动态分析,动态分析问题是牛顿第二定律的典型应用问题之一，可用动力学知识解决问题。解题思路：应注意的问题：（1）物体所受合力的方向决定a的方向。（2）合力与V同向，物体加速，反之减速。（3）物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件,确定受力情况（变力与恒力）,确定a,确定物体运动,18,小结,小结,动态分析的解题步骤：（1）受力分析，确定变力与恒力，合力方向；（2）判断合力与v方向的关系：同向，加速；反向，减速。（3）求出a，分析a的大小变化及方向。注意：分析过程的转折点，分段分析。,19,例一：(2010广东外国语学校模拟)在动摩擦因数0.2的水平面上有一个质量为m1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳一端相连，如图322所示此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g10m/s2.求：(1)此时轻弹簧的弹力大小；(2)小球的加速度大小和方向；,思路点拨解答本题时应注意以下两点：(1)当其他力变化时，弹簧的弹力不能在瞬间发生变化；(2)当其他力变化时，细绳上的拉力可以在瞬间发生变化,课堂笔记(1)水平面对小球的弹力为零，小球在绳没有断时受到绳的拉力FT、重力mg和弹簧的弹力FN作用而处于平衡状态，依据平衡条件得竖直方向有：FTcosmg，水平方向有：FTsinFN，解得弹簧的弹力为：FNmgtan10N,(2)剪断绳后小球在竖直方向仍平衡，水平面支持力与重力平衡FNmg，由牛顿第二定律得小球的加速度为：a8m/s2，方向向左,答案(1)10N(2)8m/s2方向向左,练习如图5所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为多少？,例六：如图所示，在倾角为=300的光滑斜面上，有两个用轻弹簧连接的木块A和B，已知A的质量为2kg，B的质量为3kg，有一恒力F=50N的力作用在A上，在AB具有相同加速度的瞬间，撤去外力F，则这一瞬时，A和B的加速度分别是多大？（g10m/s2）,例四如图所示，A、B两小球分别连在弹