人教版高中物理《牛顿第二定律》课件

高一物理必修1

第四章牛顿运动定律

专题—牛顿第二定律的瞬时性

包头市百灵庙中学史殿斌第一页，共20页。高一物理必修1

第四章牛顿运动定律

专题—牛顿第二定律的瞬时11．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合外力，加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失。2．明确两种基本弹力模型的特点：①明显形变产生的弹力，如轻弹簧（或橡皮绳）在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力的大小与方向均不能突变。②微小形变产生的弹力，如轻绳（或轻杆）的形变，其形变可瞬时产生或消失，不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，其弹力可以根据物体运动状态改变的需要而发生突变。

第二页，共20页。1．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即2典例试做1．A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连，并用细绳悬挂起来，如图（a）所示。（1）在用火将细线烧断的瞬间，A、B球的加速度各多大？方向如何？（2）若A、B球用细线相连，按如图（b）所示方法，用轻质弹簧把A、B球悬挂起来，在用火烧断连接两球的细线瞬间，A、B球的瞬时加速度各多大？方向如何？第三页，共20页。典例试做1．A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连3解：(1)未烧断细线时，A、B小球受力如图所示，则有：F=2mg，F=F’，T=F’+mg=3mg当烧断细线时，T消失，其他力保持不变。因此aA=3g，向下，aB=0(2)未烧断细线时，A、B小球受力如图所示，则有：T=2mg，T=T’，F=T’+mg=3mg当烧断细线时，T和T’消失，其他力保持不变。因此aA=2g，向上，aB=g，向下B2mgFF’mgATB2mgTT’mgAF第四页，共20页。解：(1)未烧断细线时，A、BB2mgFF’mgATB2mg4典例试做2．如图所示，用两段细线将质量分别为m和2m的a、b两个小球悬挂起来。（1）剪断小球a上面的细线的瞬间，a、b球的加速度各多大？方向如何？（2）剪断小球a、b间的细线的瞬间，a、b球的加速度各多大？方向如何？

第五页，共20页。典例试做2．如图所示，用两段细线将质量分别为m和2m的a、b5解：(1)剪断小球a上面的细线的瞬间，a、b球的由一起静止变为一起自由下落，处于完全失重状态，a和b间细线的拉力突变为0。因此a、b小球的加速度aa=ab=g，向下。(2)剪断小球a、b间的细线的瞬间，a小球仍然处于静止状态，b小球要自由下落。因此a、b小球的加速度分别为aa=0，ab=g，向下。第六页，共20页。解：(1)剪断小球a上面的细线的瞬间，a、b球的由一起静止变6典例试做3．物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连结，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，如图所示。今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为F1和F2，B1、B2受到的合力分别为F3和F4，则（

）A.F1=0，F2=2mg，F3=0，F4=2mgB.F1=mg，F2=mg，F3=0，F4=2mgC.F1=mg，F2=2mg，F3=mg，F4=mgD.F1=mg，F2=mg，F3=mg，F4=mgB第七页，共20页。典例试做3．物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A7典例试做4.如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。如果突然把两水平细线剪断，求剪断瞬间小球A、B的加速度各是多少？(θ角已知)第八页，共20页。典例试做4.如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平8解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。由合力为零，可得：F=mg/cosθ，T=mgtanθ当突然剪断水平细线，T消失重力和弹簧的拉力保持不变。其合力与撤去的力T等大反向，因此小球A的加速度：a=gtanθ第九页，共20页。解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向9未剪断水平细线小球B的受力是竖直向下的重力mg，细线斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。当突然剪断水平细线，小球B将绕悬点做圆周运动，把重力分解为F1和F2，则F1=mgsinθ，F2=mgcosθ此时F=F2，其合力为F合=F1=mgsinθ因此小球B的加速度：a=gsinθF1F2第十页，共20页。未剪断水平细线小球B的受力是竖直向下的重力mg，细线斜向上的10课堂训练例题1.如图所示，A、B、C三个木块质量之比为3∶2∶5，在A、B之间有一弹簧，然后叠放在地面上，当突然向左或向右抽出木块C时，木块A和B的加速度分别是（

）A．g，2.5gB．g，1.5gC．0，2.5gD．0，1.5gC第十一页，共20页。课堂训练例题1.如图所示，A、B、C三个木块质量之比为3∶211例题2.如图所示，一端固定在墙上的细绳另一端栓着质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，静止时细绳与竖直方向的夹角为53°，已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（

）A．弹簧的弹力大小为4mg/3B．细绳的拉力大小为3mg/5C．烧断细绳瞬间小球的加速度大小5g/3D．烧断细绳瞬间小球的加速度大小为gAC第十二页，共20页。例题2.如图所示，一端固定在墙上的细绳另一端栓着质量为m的小121．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合外力，加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失。小球受力如图所示，则有：此时F=F2，其合力为F合=F1=mgsinθ未剪断水平细线小球B的受力是竖直向下的重力mg，细线斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。C．aC=gsinθA、B之间杆的拉力大小为3mgsinθ/22．明确两种基本弹力模型的特点：如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。(2)未烧断细线时，A、B将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（）因此aA=3g，向下，aB=0如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。则A、B两球的加速度大小如图所示，小球质量为m，被三根质量不计的相同弹簧a、b、c固定在O点，c竖直放置，a、b、c之间的夹角均为1200。典例试做1．A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连，并用细绳悬挂起来，如图（a）所示。如果突然把两水平细线剪断，求剪断A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。则A、B两球的加速度大小（1）在用火将细线烧断例题3.如图所示，用细线拉着小球A、B一起向上做加速运动，小球A、B间用弹簧相连，两球的质量分别为m和2m，加速度的大小为a=g/2，若拉力F突然撤去，则A、B两球的加速度大小分别为aA=

，aB=

。4gg/2第十三页，共20页。1．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即13当突然剪断水平细线，T消失分别为aA=，aB=。小球平衡时，弹簧a、b、c的弹力大小之比为3：3：1。(2)未烧断细线时，A、B设重力加速度为g，当单独剪断c瞬间，小球的加速度大小及方向可能为（）如果突然把两水平细线剪断，求剪断当突然剪断水平细线，T消失①明显形变产生的弹力，如轻弹簧（或橡皮绳）在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力的大小与方向均不能突变。解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。因此小球A的加速度：a=gtanθC．g/4，竖直向下解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C由一轻质细线连接。B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为F1和F2，B1、B2受到的合力分别为F3和F4，则（）度各是多少？(θ角已知)B．aB=3gsinθ/2C．剪断左侧细线瞬间，小球受力如图所示，则有：(2)未烧断细线时，A、B例题4.如图所示，用细线拉着小球A、B一起向上做加速运动，小球A、B间用轻杆相连，两球的质量分别为m和2m，加速度的大小为a=g/2，若拉力F突然撤去，则A、B两球的加速度大小分别为aA=

，aB=

。gg第十四页，共20页。当突然剪断水平细线，T消失例题4.如图所示，用细线拉着小球A14例题5.如图所示，吊篮A，物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（

）A.吊篮A的加速度大小为gB.物体B的加速度大小为gC.物体C的加速度大小为2gD.A、B、C的加速度大小都等于gC第十五页，共20页。例题5.如图所示，吊篮A，物体B、物体C的质量分别为m、3m15例题6.如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（

）A.B球的受力情况未变，加速度为零B.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinθ/2C.A、B之间杆的拉力大小为3mgsinθ/2D.C球的加速度沿斜面向下，大小为gsinθBCD第十六页，共20页。例题6.如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固16例题7.如图所示，物块A质量为2m，物块B、C质量均为m，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细绳，（取向下为正）则此瞬间A、B、C的加速度分别为（

）A．-g，2g，0B．-2g，g，0C．-4g，2g，0D．-g，g，gA第十七页，共20页。例题7.如图所示，物块A质量为2m，物块B、C质量均为m，A17例题8.如图所示，小球质量为m，被三根质量不计的相同弹簧a、b、c固定在O点，c竖直放置，a、b、c之间的夹角均为1200。小球平衡时，弹簧a、b、c的弹力大小之比为3：3：1。设重力加速度为g，当单独剪断c瞬间，小球的加速度大小及方向可能为（

）A．g/2，竖直向上

B．g/2，竖直向下C．g/4，竖直向下

D．g/4，竖直向上AC第十八页，共20页。例题8.如图所示，小球质量为m，被三根质量不计的相同弹簧a、18例题9.如图所示，斜面上用一细绳连接箱体C，有A、B两小球用轻质弹簧相连、放置于箱体内处于平衡。已知mA=mB=mC，当剪断细绳瞬间，（不计所有摩擦）下列说法正确的是（

）A．aA=gsinθ

B．aB=3gsinθ/2C．aC=gsinθ

D．aC=2gsinθB第十九页，共20页。例题9.如图所示，斜面上用一细绳连接箱体C，有A、B两小球用19例题10.如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为30°，弹簧水平，以下说法正确的是（

）A．弹簧的弹力大小为mgB．细线拉力大小为mgC．剪断左侧细线瞬间，a球加速度大小为2gD．剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为0ACD第二十页，共20页。例题10.如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b20高一物理必修1

第四章牛顿运动定律

专题—牛顿第二定律的瞬时性

包头市百灵庙中学史殿斌第一页，共20页。高一物理必修1

第四章牛顿运动定律

专题—牛顿第二定律的瞬时211．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合外力，加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失。2．明确两种基本弹力模型的特点：①明显形变产生的弹力，如轻弹簧（或橡皮绳）在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力的大小与方向均不能突变。②微小形变产生的弹力，如轻绳（或轻杆）的形变，其形变可瞬时产生或消失，不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，其弹力可以根据物体运动状态改变的需要而发生突变。

第二页，共20页。1．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即22典例试做1．A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连，并用细绳悬挂起来，如图（a）所示。（1）在用火将细线烧断的瞬间，A、B球的加速度各多大？方向如何？（2）若A、B球用细线相连，按如图（b）所示方法，用轻质弹簧把A、B球悬挂起来，在用火烧断连接两球的细线瞬间，A、B球的瞬时加速度各多大？方向如何？第三页，共20页。典例试做1．A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连23解：(1)未烧断细线时，A、B小球受力如图所示，则有：F=2mg，F=F’，T=F’+mg=3mg当烧断细线时，T消失，其他力保持不变。因此aA=3g，向下，aB=0(2)未烧断细线时，A、B小球受力如图所示，则有：T=2mg，T=T’，F=T’+mg=3mg当烧断细线时，T和T’消失，其他力保持不变。因此aA=2g，向上，aB=g，向下B2mgFF’mgATB2mgTT’mgAF第四页，共20页。解：(1)未烧断细线时，A、BB2mgFF’mgATB2mg24典例试做2．如图所示，用两段细线将质量分别为m和2m的a、b两个小球悬挂起来。（1）剪断小球a上面的细线的瞬间，a、b球的加速度各多大？方向如何？（2）剪断小球a、b间的细线的瞬间，a、b球的加速度各多大？方向如何？

第五页，共20页。典例试做2．如图所示，用两段细线将质量分别为m和2m的a、b25解：(1)剪断小球a上面的细线的瞬间，a、b球的由一起静止变为一起自由下落，处于完全失重状态，a和b间细线的拉力突变为0。因此a、b小球的加速度aa=ab=g，向下。(2)剪断小球a、b间的细线的瞬间，a小球仍然处于静止状态，b小球要自由下落。因此a、b小球的加速度分别为aa=0，ab=g，向下。第六页，共20页。解：(1)剪断小球a上面的细线的瞬间，a、b球的由一起静止变26典例试做3．物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连结，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，如图所示。今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为F1和F2，B1、B2受到的合力分别为F3和F4，则（

）A.F1=0，F2=2mg，F3=0，F4=2mgB.F1=mg，F2=mg，F3=0，F4=2mgC.F1=mg，F2=2mg，F3=mg，F4=mgD.F1=mg，F2=mg，F3=mg，F4=mgB第七页，共20页。典例试做3．物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A27典例试做4.如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。如果突然把两水平细线剪断，求剪断瞬间小球A、B的加速度各是多少？(θ角已知)第八页，共20页。典例试做4.如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平28解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。由合力为零，可得：F=mg/cosθ，T=mgtanθ当突然剪断水平细线，T消失重力和弹簧的拉力保持不变。其合力与撤去的力T等大反向，因此小球A的加速度：a=gtanθ第九页，共20页。解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向29未剪断水平细线小球B的受力是竖直向下的重力mg，细线斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。当突然剪断水平细线，小球B将绕悬点做圆周运动，把重力分解为F1和F2，则F1=mgsinθ，F2=mgcosθ此时F=F2，其合力为F合=F1=mgsinθ因此小球B的加速度：a=gsinθF1F2第十页，共20页。未剪断水平细线小球B的受力是竖直向下的重力mg，细线斜向上的30课堂训练例题1.如图所示，A、B、C三个木块质量之比为3∶2∶5，在A、B之间有一弹簧，然后叠放在地面上，当突然向左或向右抽出木块C时，木块A和B的加速度分别是（

）A．g，2.5gB．g，1.5gC．0，2.5gD．0，1.5gC第十一页，共20页。课堂训练例题1.如图所示，A、B、C三个木块质量之比为3∶231例题2.如图所示，一端固定在墙上的细绳另一端栓着质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，静止时细绳与竖直方向的夹角为53°，已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（

）A．弹簧的弹力大小为4mg/3B．细绳的拉力大小为3mg/5C．烧断细绳瞬间小球的加速度大小5g/3D．烧断细绳瞬间小球的加速度大小为gAC第十二页，共20页。例题2.如图所示，一端固定在墙上的细绳另一端栓着质量为m的小321．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合外力，加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失。小球受力如图所示，则有：此时F=F2，其合力为F合=F1=mgsinθ未剪断水平细线小球B的受力是竖直向下的重力mg，细线斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。C．aC=gsinθA、B之间杆的拉力大小为3mgsinθ/22．明确两种基本弹力模型的特点：如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。(2)未烧断细线时，A、B将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（）因此aA=3g，向下，aB=0如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。则A、B两球的加速度大小如图所示，小球质量为m，被三根质量不计的相同弹簧a、b、c固定在O点，c竖直放置，a、b、c之间的夹角均为1200。典例试做1．A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连，并用细绳悬挂起来，如图（a）所示。如果突然把两水平细线剪断，求剪断A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。则A、B两球的加速度大小（1）在用火将细线烧断例题3.如图所示，用细线拉着小球A、B一起向上做加速运动，小球A、B间用弹簧相连，两球的质量分别为m和2m，加速度的大小为a=g/2，若拉力F突然撤去，则A、B两球的加速度大小分别为aA=

，aB=

。4gg/2第十三页，共20页。1．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即33当突然剪断水平细线，T消失分别为aA=，aB=。小球平衡时，弹簧a、b、c的弹力大小之比为3：3：1。(2)未烧断细线时，A、B设重力加速度为g，当单独剪断c瞬间，小球的加速度大小及方向可能为（）如果突然把两水平细线剪断，求剪断当突然剪断水平细线，T消失①明显形变产生的弹力，如轻弹簧（或橡皮绳）在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力的大小与方向均不能突变。解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。因此小球A的加速度：a=gtanθC．g/4，竖直向下解：未剪断水平细线小球A的受力是竖直向下的重力mg，弹簧斜向上的拉力F，细线水平拉力T，如图所示。如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C由一轻质细线连接。B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为F1和F2，B1、B2受到的合力分别为F3和F4，则（）度各是多少？(θ角已知)B．aB=3gsinθ/2C．剪断左侧细线瞬间，小球受力如图所示，则有：(2)未烧断细线时，A、B例题4.如图所示，用细线拉着小球A、B一起向上做加速运动，小球A、B间用轻杆相连，两球的质量分别为m和2m，加速度的大小为a=g/2，若拉力F突然撤去，则A、B两球的加速度大小分别为aA=

，aB=

。gg第十四页，共20页。当突然剪断水平细线，T消失例题4.如图所示，用细线拉着小球A34例题5.如图所示，吊篮A，物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（

）A.吊篮A的加速度大小为gB.物体B的加速度大小为gC.物体C的加速度大小为2gD.A、B、C的加速度大小都等于gC第十五页，共20页。例题5.如图所示，吊篮A，物体B、物体C的质量分别为m、3m35例题6.如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的