【高中物理】牛顿第二定律的应用（瞬时性问题 等时圆问题 临界和极值问题）课件-2023-2024学年高一上人教版（2019）必修第一册

4.5牛顿第二定律的应用瞬时性问题+等时圆问题+临界和极值问题1.轻绳或类轻绳模型（细钢丝等）特点：微小形变产生的弹力，其形变可瞬时产生或消失，在瞬时问题中，其弹力发生突变。瞬时产生、瞬时改变、瞬时消失。一、瞬时性问题1.如图所示，质量均为m的A、B两球用轻绳连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度各是多少？轻绳或类轻绳模型（细钢丝等）——讲2.如图，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上（重力加速度为g）。下列判断正确的是轻绳或类轻绳模型（细钢丝等）——练

2.轻杆模型特点：既能承受拉力，又可承受压力，施力或受力方向不一定沿着杆；认为杆既不可伸长，也不可缩短，杆的弹力可以发生突变。一、瞬时性问题2.轻杆模型特点：既能承受拉力，又可承受压力，施力或受力方向不一定沿着杆；认为杆既不可伸长，也不可缩短，杆的弹力可以发生突变。一、瞬时性问题3.轻弹簧（橡皮绳）模型特点：既能承受拉力，也可承受压力。在瞬时问题中，形变恢复需要较长时间，在弹簧(或橡皮绳)的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是瞬间不变的．一、瞬时性问题3.如图所示，质量均为m的A、B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度各是多少？轻弹簧模型（橡皮绳）——讲4.如图所示,一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一端连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,弹簧与竖直方向的夹角是60°,A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动,A、B两小球的质量相等,重力加速度大小为g,若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A、B两球的加速度aA、aB为（

）轻弹簧模型（橡皮绳）——练A.

,gB.2g,0C.，0

D.

,06.如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2)，下列说法中正确的是(

)轻弹簧模型（橡皮绳）——测A．g

B． C．

D．0.5g

特点：等时圆模型是高中物理中的一个经典模型，指的是一个圆上面延伸出无数条轨道，物体在每一条轨道上运动的时间相等。这个模型可以用来解决一些关于运动时间、速度、加速度、能量等方面的问题。二、等时圆8.如图所示，A、B、C是同一半径为R的竖直圆周上的三个点，C为最低点，AC、BC为两条分别与水平方向成α、β角的光滑导轨．则物体从A、B点滑到C点所经历的时间之比为

，到达C点时的速率之比为

。等时圆——讲9.如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点．每根杆上都套有一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（）等时圆——练A．t1<t2<t3B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2

D．t1=t2=t310.如图所示，OA、OB、OC是竖直面内三根固定的光滑细杆，将相同的小球分别套在三个杆上滑下，到达A、B、C的时间分别为t1，t2，t3,则下滑的时间大小关系正确的是（）等时圆——测A．t1<t2<t3

B．t1>t3

=t2

C．t3>t1>t2

D．t1=t2=t3OABC12.如图所示，1、2、3是竖直面内三根固定的光滑细杆，将相同的小球分别套在三个杆上滑下，到达杆低端的时间分别为t1，t2，t3,则下滑的时间大小关系正确的是（）等时圆——达标测A．t1<t2<t3

B．t1>t3

=t2

C．t3>t1>t2

D．t1=t2=t3213

特点：等时圆模型是高中物理中的一个经典模型，指的是一个圆上面延伸出无数条轨道，物体在每一条轨道上运动的时间相等。这个模型可以用来解决一些关于运动时间、速度、加速度、能量等方面的问题。三、临界和极值问题13．如图所示，物体A、B的质量分别为m1＝1kg，m2＝2kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，水平面光滑．要使A、B之间不发生相对运动，则F最大不得超过(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2)()A．2NB．4NC．6ND．8N临界和极值问题——讲14．(多选)如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B的质量分别为mA＝6kg，mB＝2kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2.(假设A、B间最大静摩擦力等于滑动摩擦力)开始时F＝10N，此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，则(g取10m/s2)()A．当拉力F＜12N时，两物体保持相对静止状态B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对运动C．两物体从受力开始就有相对运动D．两物体始终没有相对运动临界和极值问题——讲15．如图所示，已知物块A、B的质量分别为m1＝4kg、m2＝1kg，A、B间的动摩擦因数为μ1＝0.5，A与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.5，在水平力F的推动下，要使A、B一起运动而B不致下滑，则力F大小可能是()A．50NB．100NC．125ND．150N临界和极值问题——练16．如图所示，小物块质量为m=1kg，在与水平方向成

角的力F的作用下以的初速度沿直线在水平面上做匀加速运动，经t=2