牛顿运动定律:专题三:瞬时加速度

牛顿运动定律:《专题三、瞬时加速度》问题

根据牛顿第二定律可知,加速度和合外力存在瞬时对应关系,二者同时产生、同时变化、同时消失。分析物体的瞬时加速度问题,关键是分析条件变化的瞬间前、后的受力情况和运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题要注意两种基本模型的建立:

一、 轻 “绳、线”或“杆”类模型:

1、受力特点:只能承受拉力,不能承受压力。

2、弹力变化特点:可发生突变。

3、弹力可发生突变的原因分析:

当 “绳、线”或“杆”的两端与物体相连时,轻 “绳、线”或“杆”不发生明显形变就能产生弹力。除 “绳、线”或“杆”上的弹力以外,当一个物体所受的其它力发生变化时, 不需要考虑“绳、线”或“杆”恢复微小形变的时间,可认为 “绳、线”或“杆”上的弹力立即改变或消失。即在瞬时问题中,认为 “绳、线”或“杆”上的弹力可发生突变

二、“弹簧”或“橡皮条”类模型:

1、受力特点:

弹簧既能承受拉力,也能承受压力;橡皮条只能承受拉力,不能承受压力。

2、弹力变化特点:弹力只能渐变,不能发生突变。

3、弹力可发生突变的原因分析:

当“弹簧”或“橡皮条” 的两端与物体相连时,“弹簧”或“橡皮条”产生弹力时会发生明显形变 。除 “弹簧”或“橡皮条”上的弹力以外,当一个物体所受的其它力发生变化的瞬间,物体的位置来不及发生明显变化,“弹簧”或“橡皮条”上的形变量也就来不及发生明显变化,“弹簧”或“橡皮条”上的弹力可认为没有变化,所以在瞬时问题中,可认为“弹簧”或“橡皮条”上的弹力力不能突变。

三、两种模型的相同点:

1、质量和重力均可忽略不计,同一根绳、线、杆、弹簧或橡皮条上各点的张力大小相 等。

2、如果被剪断的是某根绳、线、杆、弹簧或橡皮条,则该绳、线、杆、弹簧或橡皮 条上的弹力立即消失。

四、求解瞬时加速度的一般思路:

1、分析瞬时变化前后物体的受力情况;

2、列牛顿第二定律方程;

3、求瞬时加速度。

巩固练习:

1、质量均为m 的A 、B 两个小球之间系一个质量不计的弹簧,放在光滑水平面上.A 紧靠墙壁,如图所示。今用恒力F 使B 球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力F 撤去,则撤掉F 的瞬间( )

A .A 球的加速度为F /(2m )

B .A 球的加速度为零

C .B 球的加速度为F /(2m )

D .B 球的加速度为F /m

2、如图所示,在光滑水平面上有物体A 和B ,质量分别为1m 和2m 。在拉力F 作用下,A 和B 以相同的加速度a 一起做匀加速直线运动。某时刻突然

撤去拉力F ,设此时A 和B 的瞬时加速度分别为1a 和2a ,则

( )

A .021==a a

B .a a =1;02=a

C .a m m m a 2111+=;a m m m a 2122+=

D .a a =1;a m m a 2

12-= 3、如图所示,ABC 三物体质量相等,用轻弹簧和细线悬挂后静止。在把AB 之 间 的细线剪断的瞬间,三个物体的加速度大小分别为=A a ;=B a ;

=C a 。

4、如图所示,吊篮P 悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q 被固定在吊篮中的轻弹簧 托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P 和物体Q 的加速度大小分别是( D )

A.a P = a Q = g

B.a P =2g ,a Q = g

C.a P = g ,a Q =2g

D.a P = 2g ,a Q = 0

5、如图所示,质量为2m 的物块A 和质量为m 的物块B 用一轻弹簧相连,将A 用承受力足 够大的轻绳悬挂于天花板上,用一个托盘托着B 使弹簧恰好处于原长,系统处于静止状 态.现将托盘撤掉,则下列说法正确的是( BC )

A .托盘撤掉瞬间,轻绳拉力大小为mg

B .托盘撤掉瞬间,B 物块的加速度大小为g

C .托盘撤掉后,B 物块向下运动速度最大时,轻绳拉力大小为3mg

D .托盘撤掉后,物块向下运动到最低点时,弹簧弹力大小为mg

6、如图,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下端与另一质量为M 的木块2相连, 整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出, 设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2,重力加速度大小为g 。则有( C )

A .a 1=g , a 2=g

B .a 1=0 , a 2=g

C .,

D .,

7、(多选)如图所示,在竖直平面内,有两个相同的轻弹簧A 和B ,C 是橡皮筋,他们的夹 角均为120。已知A 、B 对小球的作用力均为F ,此时小球平衡,C 处于拉直状态。己 知当地重力加速度为g ,则剪断橡皮筋的瞬间,小球的加速度可能为( )

A .F

g m -,方向竖直向下 B .F g m -,方向竖直向上

C.0

D.F g m +方向竖直向下

8、如图所示,物块1、2 间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1和3 的质量均为m ,2和4的质量均为M ,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于 静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加 速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4.重力加速度大小为g ,则有( C )

A.a1=a2=a3=a4=0 B.a1=a2=a3=a4=g

C.a1=a2=g,a3=0,a4=m+M M g

D.a1=g,a2=m+M

M g,a3=0,a4=

m+M

M g

9、如图所示,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中,A、B两球用轻弹簧相

连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,轻弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有(D)

A.两图中两球加速度均为g sin θ

B.两图中A球的加速度均为0

C.图乙中轻杆的作用力一定不为0

D.图甲中B球的加速度是图乙中B球的加速度的2倍甲乙10、如图所示,质量分别为m A和m B的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细绳悬挂起来,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?

11、(1).如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1

的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物处于平衡状态.

现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度.

(2)若将图中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图所示,其他条件不变,

求解的步骤和结果与(1)完全相同,即a=gtanθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由.

(3)若剪断弹簧l1 小球的加速度多大?

12、在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=1 kg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,如图所示.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g=10 m/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;

(3)在剪断弹簧的瞬间小球的加速度的大小.

牛顿运动定律专题

专题:牛顿运动定律 一、瞬时加速度解法 两种模型: (1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或撤去或脱离)后的瞬间,弹力立即改变或者消失,不需要形变恢复时间; (2)弹簧(或橡皮绳):此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的。 此类问题解题步骤为: 1.剪断(或撤去)前的受力分析------ 一定要画好并根据情况求出每个力的大小; 2. 剪断(撤去)谁,谁没有,弹簧弹力瞬间不变-------可以当口诀记住。 【例1】如图1细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示,以下说法正确的是 (已知cos53°=0.6,sin 53°=0.8)( ) A.小球静止时弹簧的弹力大小为3mg/5 B.小球静止时细绳的拉力大小为3mg/5 C.细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g D.细绳烧断瞬间小球的加速度大小为5g /3 二、正交分解法 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上, 有:Fx=ma (沿加速度方向)Fy=0 (垂直于加速度方向) 特殊情况下分解加速度比分解力更简单。 【例2】某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角600,使飞行器恰沿与水平方向成300角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间t后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计。 求:(1) t时刻飞行器的速率;(2)整个过程中飞行器离地的最大高度。 三、分解加速度: 分解加速度而不分解力,此种方法一般是在以某种力或合力的方向为x轴正向时,其它力都落在两坐标轴上而不需再分解。 【例3】如图所示,电梯与水平面间夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面的压力是其重力的6/5,人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?

专题3牛顿运动定律(原卷版)

专题3 牛顿运动定律 一、弹力突变问题:弹簧的弹力不发生突变〔除非直接剪断〕;轻绳和轻杆弹力突变的结果是使得与之相连的两个物体在沿绳〔或杆〕方向的加速度全都。 [例题1] 甲图中,A ,B 两球用轻弹簧相连。乙图中,A ,B 两球用轻杆相连。两图中,A ,B 两球的 质量均为m ,光滑斜面的倾角均为θ,挡板C 均与斜面垂直,轻弹簧、轻杆均与斜面平行,系统均处于静止状态。重力加速度为g 。现突然撤去挡板,那么在撤去挡板的瞬间,以下说法正确的选项是〔 〕 A .甲图中,A 球的加速度大小为gsin θ B .乙图中,A 球的加速度大小为gsin θ C .甲图中,B 球的加速度为零 D .乙图中,B 球的加速度为零 [例题2] 细绳拴着一个质量为m 的小球,小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖 直方向的夹角为53°,如下图,重力加速度为g ,cos53°=,sin53°=,那么剪断弹簧瞬间,小球的加速度大小为〔 〕 A .3 5 g B .4 5 g C .4 3 g D .5 3 g [例题3] 如下图,A 、B 、C 三个物块质量均为m ,用细线悬挂A 物块,A 、B 之间刚好接触,但是 没有挤压,B 、C 物块之间通过弹簧栓接,三个物块均处于静止状态,以下说法正确的选项是〔 〕 A .静止时,地面对C 的支持力为3mg B .剪断细线的瞬间,B 物块的加速度为零 C .剪断细线的瞬间,A 、B 之间的作用力为1 2mg D .假设将弹簧剪断,B 物块的瞬时加速度为零 [例题4] 如下图,在光滑水平面上有一质量为m 的小球,分别与一轻弹簧和一不行伸长的轻绳相连, 弹簧水平且左端固定在墙壁上。小球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为60°,且恰对地面无压力。重力加速度为g ,那么在剪断轻绳的瞬间,以下说法中正确的选项是〔 〕 A .弹簧的弹力大小为2mgB .弹簧的弹力大小为 √3 3 mg C .小球的加速度大小为√3g D .小球的加速度大小为2g [例题5] 如下图,A 、B 、C 三个小球的质量分别为m 、2m 、3m ,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另

高考物理复习专题三:牛顿运动定律

专题三:牛顿运动定律 问题1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性。 牛顿第二定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时,可以利用正交分解法进行求解。 例1、如图1所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍? 分析与解:对人受力分析,他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用,如图1所示.取水平向右为x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿第二定律可得: F f =macos300, F N -mg=masin300 因为56=m g F N ,解得5 3=mg F f . 问题2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。 牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。 例2、如图2(a )所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、 L 2的两根细线上,L 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ, L 2水平拉直,物体处于平衡状态。现将L 2线剪断,求剪断瞬时物体 的加速度。 (l )下面是某同学对该题的一种解法: 分析与解:设L 1线上拉力为T 1,L 2线上拉力为T 2,重力为mg , 物体在三力作用下保持平衡,有 T 1cos θ=mg , T 1sin θ=T 2, T 2=mgtan θ 剪断线的瞬间,T 2突然消失,物体即在T 2反方向获得加速度。 因为mg tan θ=ma ,所以加速度a =g tan θ,方向在T 2反方向。 你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。 (2)若将图2(a)中的细线L 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2(b)所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l )完全相同,即 a =g tan θ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。 分析与解:(1)错。因为L 2被剪断的瞬间,L 1上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsin θ. (2)对。因为L 2被剪断的瞬间,弹簧L 1的长度来不及发生变化,其大小和方向都不变。 图2(b) 图 2(a) 图1

专题3应用牛顿运动定律解决几类典型问题

专题3 应用牛顿运动定律解决几类典型问题 教学目标 1.知识与技能 ⑴掌握瞬时加速度问题的分析方法 ⑵掌握动力学中的临界问题的分析方法 ⑶掌握传送带问题的分析方法 2.过程与方法 通过本节的学习,掌握运用牛顿第二定律来分析瞬时加速度、动力学中临界问题以及传送带问题的分析方法。 3.情感态度与价值观 通过本节课的学习,培养学生认真仔细分析物理过程的思维品质。 教学重难点 教学重点:1.瞬时加速问题 2.动力学中的临界问题 3.传送带问题 教学难点:1.动力学中的临界问题 2.传送带问题 课时安排 2课时 授课类型 新授课 教学过程 ?导入 师:同学们,上一节我们学习了牛顿运动定律的应用,知道了动力学中的两类基本问题以及多过程问题的分析。今天我们继续来看运用牛顿运动定律解决三类问题——瞬时加速度问题、动力学中的临界问题和传送带问题。 ?新课开讲 1.瞬时问题 我们在前面说牛顿第二定律(ma F )具有瞬时性,即加速度a随着合外力F的变化而变化:合外力恒定,加速度恒定;合外力变化,加速度变化;合外力等于零,加速度等于零。因此,我们在分析瞬时问题时,关键是分析该时刻的物体的受力情况和运动状态。 关于瞬时问题具有两种模型,它们分别是: ⑴刚性绳(或接触面)模型:这种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,形变恢复几乎不需要时间;

⑵弹簧(或橡皮绳)模型:此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的。 例题1:图1中小球M 处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为θ,烧断BO 绳的瞬间,试求小球M 的加速度大小和方向。 分析:烧断BO 绳前,小球受力平衡,受力分析如图甲所示,由此求得BO 绳的拉力 θtan mg F =;烧断BO 绳的瞬间,拉力消失,而弹簧还是保持原来的长度,弹力与烧断 前相同。此时,小球受到的作用力是弹力和重力,如图乙所示,其合力方向水平向右,与烧断前BO 绳的拉力大小相等,方向相反,即θtan mg F =合,由牛顿第二定律得小球的加速度θtan g m F a ==合,方向水平向右。 例题2:如图2所示,在光滑的水平面上,质量分别为1m 和2m 的木块A 和B 之间用轻弹簧相连,在拉力F 作用下,以加速度a 做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬时A 和B 的加速度为1a 和 2a ,则 A.021==a a C.a m m m a 2 111+= ,a m m m a 2 122+= B.a a =1,02=a D.a a =1,a m m a 2 12- = 答案:D 例题3:如图3所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球.两小球均保持静止.当突然剪断细绳时,上面小球A 与下面小球B 的加速度为 A.g a A =,g a B = B.g a A =,0=B a C.g a A 2=,0=B a D.0=A a ,g a B =答案:C 2.临界问题 例题4:如图4所示,细线的一端固定在倾角为0 45的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线的另一端拴一质量为m 的小球。 ⑴当滑块至少以多大的加速度a 向左运动时,小球对滑块的压力等于零? 图 1 图 2 图 3 图4

牛顿运动定律:专题三:瞬时加速度

牛顿运动定律:《专题三、瞬时加速度》问题 根据牛顿第二定律可知,加速度和合外力存在瞬时对应关系,二者同时产生、同时变化、同时消失。分析物体的瞬时加速度问题,关键是分析条件变化的瞬间前、后的受力情况和运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题要注意两种基本模型的建立: 一、 轻 “绳、线”或“杆”类模型: 1、受力特点:只能承受拉力,不能承受压力。 2、弹力变化特点:可发生突变。 3、弹力可发生突变的原因分析: 当 “绳、线”或“杆”的两端与物体相连时,轻 “绳、线”或“杆”不发生明显形变就能产生弹力。除 “绳、线”或“杆”上的弹力以外,当一个物体所受的其它力发生变化时, 不需要考虑“绳、线”或“杆”恢复微小形变的时间,可认为 “绳、线”或“杆”上的弹力立即改变或消失。即在瞬时问题中,认为 “绳、线”或“杆”上的弹力可发生突变 二、“弹簧”或“橡皮条”类模型: 1、受力特点: 弹簧既能承受拉力,也能承受压力;橡皮条只能承受拉力,不能承受压力。 2、弹力变化特点:弹力只能渐变,不能发生突变。 3、弹力可发生突变的原因分析: 当“弹簧”或“橡皮条” 的两端与物体相连时,“弹簧”或“橡皮条”产生弹力时会发生明显形变 。除 “弹簧”或“橡皮条”上的弹力以外,当一个物体所受的其它力发生变化的瞬间,物体的位置来不及发生明显变化,“弹簧”或“橡皮条”上的形变量也就来不及发生明显变化,“弹簧”或“橡皮条”上的弹力可认为没有变化,所以在瞬时问题中,可认为“弹簧”或“橡皮条”上的弹力力不能突变。 三、两种模型的相同点: 1、质量和重力均可忽略不计,同一根绳、线、杆、弹簧或橡皮条上各点的张力大小相 等。 2、如果被剪断的是某根绳、线、杆、弹簧或橡皮条,则该绳、线、杆、弹簧或橡皮 条上的弹力立即消失。 四、求解瞬时加速度的一般思路: 1、分析瞬时变化前后物体的受力情况; 2、列牛顿第二定律方程; 3、求瞬时加速度。 巩固练习: 1、质量均为m 的A 、B 两个小球之间系一个质量不计的弹簧,放在光滑水平面上.A 紧靠墙壁,如图所示。今用恒力F 使B 球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力F 撤去,则撤掉F 的瞬间( ) A .A 球的加速度为F /(2m ) B .A 球的加速度为零 C .B 球的加速度为F /(2m ) D .B 球的加速度为F /m 2、如图所示,在光滑水平面上有物体A 和B ,质量分别为1m 和2m 。在拉力F 作用下,A 和B 以相同的加速度a 一起做匀加速直线运动。某时刻突然 撤去拉力F ,设此时A 和B 的瞬时加速度分别为1a 和2a ,则 ( )

2021高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 专题三 牛顿第二定律的应用教案

2021高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律专题三牛顿第二定律的应用教案 年级: 姓名:

专题三牛顿第二定律的应用 考点一用牛顿第二定律求解瞬时加速度 1.两种模型 加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失,具体可简化为以下两种模型: 2.求解瞬时加速度的一般思路 两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态,如图所示。现突然迅速剪断轻绳OA,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,则( ) A.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=2g C.a1=g,a2=0 D.a1=2g,a2=0 A[由于绳子张力可以突变,故剪断OA后小球A、B只受重力,其加速度a1=a2=g。故选项A正确。] 1.

在【例1】中只将A 、B 间的轻绳换成轻质弹簧,其他不变,如图所示,则下列选项中正确的是( ) A .a 1=g ,a 2=g B.a 1=0,a 2=2g C .a 1=g ,a 2=0 D.a 1=2g ,a 2=0 D [剪断轻绳OA 的瞬间,由于弹簧弹力不能突变,故小球A 所受合力为2mg ,小球B 所受合力为零,所以小球A 、B 的加速度分别为a 1=2g ,a 2=0。故选项D 正确。] 2. 把【考法拓展1】中的题图放置在倾角为θ=30°的光滑斜面上,如图所示,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,则下列说法正确的是( ) A .a A =0 a B =1 2g B.a A =g a B =0 C .a A =g a B =g D.a A =0 a B =g B [细线被烧断的瞬间,小球B 的受力情况不变,加速度为零。烧断前,分析整体受力可知线的拉力为F T =2mg sin θ,烧断瞬间,A 受的合力沿斜面向下,大小为2mg sin θ,所以A 球的瞬时加速度为a A =2g sin 30°=g ,故选项B 正确。] [变式1] 如图所示,轻弹簧竖直放置在水平面上,其上放置质量为2 kg 的物体A ,A 处于静止状态。现将质量为3 kg 的物体B 轻放在A 上,则B 与A 刚要一起运动的瞬间,B 对A 的压力大小为(g 取10 m/s 2 )( ) A .30 N B.18 N

牛顿运动定律应用——瞬时性问题

专题:牛顿第二定律的应用——瞬时性问题 一、牛顿第二定律 1.内容:物体加速度的大小跟作用力成,跟物体的质量成,加速度的方向跟的方向相同。 2.表达式:F合= 3.物理意义:反映物体运动的加速度大小、方向与所受的关系。 4.F合与a的关系同向性、正比性、瞬时性、因果性、同一性、独立性、局限性 二、小试牛刀 1、关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是( ) A.运动物体的加速度不变,则其运动状态一定不变 B.物体的位置在不断变化,则其运动状态一定在不断变化 C.做直线运动的物体,其运动状态可能不变 D.做曲线运动的物体,其运动状态可能不变 2、设想能创造一理想的没有摩擦力和流体阻力的环境,用一个人的力量去推一万吨巨轮,则从理论 上可以说( ) A.巨轮惯性太大,所以完全无法推动 B.一旦施力于巨轮,巨轮立即产生一个加速度 C.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮后,要经过很长一段时间后才会产生一个明显的加 速度 D.一旦施力于巨轮,巨轮立即产生一个速度 三、思考:你对牛二律的瞬时性是如何理解的? 要点一、力连续变化过程的瞬时性 【例1】如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的合外力、加速度、速度的变化情况是怎样的? 小步勤挪: 1、对小球进行受力分析: 2、在接触的初始阶段,那个力大?小球的合力方向怎样?大小如何变化?加速度方 向怎样?大小如何变化?速度如何变化? 3、当弹力增大到大小等于重力时,合外力、加速度、速度又如何? 4、之后,小球向那运动?弹力如何变化?合力的大小方向如何?加速度、速度大小 方向怎样变化? 【变式1】(2009·上海高考)如图所示为蹦极运动的示意图.弹性绳的一端固定在O 点,另一端和运动员相连.运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是( ) ①经过B点时,运动员的速率最大②经过C点时,运动员的速率最大 ③从C点到D点,运动员的加速度增大④从C点到D点,运动员的加速度不变 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 【变式2】如图所示,物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧相撞,并被弹簧反向弹回.若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律,那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( ) A.P的加速度大小不断变化,方向也不断变化 B.P的加速度大小不断变化,但方向只改变一次 C.P的加速度大小不断改变,当加速度数值最大时,速度最小 D.有一段过程,P的加速度逐渐增大,速度也逐渐增大

牛顿运动定律中的瞬时加速度

牛顿运动定律中的瞬时加速度 牛顿运动定律是描述物体运动规律的经典定律,其中第二定律是最重要的一条,它描述了物体在受到外力作用时的加速度与作用力的关系。然而,这个关系式只能描述物体在匀加速运动时的情况,而对于变加速运动来说,我们需要引入瞬时加速度这个概念,才能更加精确地描述物体的运动规律。 牛顿第二定律的描述 牛顿第二定律描述了物体运动的加速度与外力的关系,表达式为: F=ma 其中,F表示作用力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。 这个式子可以帮我们计算出物体在受到某个力的作用时的加速度,但是只适用 于物体在匀加速运动的情况。如果物体在变加速运动时,我们需要使用瞬时加速度来描述它的运动规律。 什么是瞬时加速度 瞬时加速度可以理解为物体在某一瞬间的瞬时加速度,它是物体实际加速度的 一种近似,以便更好地描述物体在变加速运动中的运动规律。 具体来说,在匀加速运动中,物体的加速度是恒定的,可以通过速度和时间的 变化来计算,也就是说,瞬时加速度等于加速度。而在变加速运动中,物体的加速度是变化的,瞬时加速度指的是物体在某一瞬间上的加速度,可以近似理解为物体在这一瞬间上的瞬时加速度。 瞬时加速度的计算需要用到微积分的知识,具体的计算方法有点复杂,这里就 不详细展开了,感兴趣的读者可以参考其他相关资料。 牛顿第二定律在变加速运动中的应用 在变加速运动的情况下,我们需要使用瞬时加速度来计算物体的运动规律,以 便更加精确地描述物体的运动轨迹。 举个例子,如果一个物体在变加速运动中,我们想要知道它从起点到达终点所 需的时间和速度,可以使用瞬时加速度来计算。首先,我们需要知道物体在起点的瞬时速度和加速度,然后根据牛顿第二定律计算物体在瞬时加速度下的运动轨迹,并不断更新物体的速度和加速度,直到物体到达终点为止。

高中物理第四章用牛顿定律解决问题三瞬时加速度及多过程问题

高中物理第四章用牛顿定律解决问题三瞬时加速度及多过程问 题 §4.8 用牛顿定律解决问题(三)——瞬时加速度及多过程问题 【学习目标】 1.进一步熟悉和掌握利用牛顿运动定律解决问题的基本方法。 2.能结合物体的运动情况对物体进行受力分析。 3.学会解决瞬时加速度及多过程问题。 【学习重点】解决瞬时加速度及多过程问题 【学习难点】规范解题过程 【学习流程】 【自主先学】 1.匀变速直线运动的规律:(1)速度公式v=_______________, (2)位移公式x=________________,(3)速度位移公式___________________。 2.牛顿第二定律的表达式F=ma,其中加速度a与合外力F存在着_________对应关系,a与F同时产生、___________、同时消失;a的方向始终与合外力F的方向__________. 3.解决动力学问题的关键是做好两个分析:____________分析和____________分析,同时抓住联系受力情况和运动情况的桥梁:_______________。 【组内研学】 知识点1 瞬时加速度问题 根据牛顿第二定律,加速度a与合外力F存在着瞬时对应关系:合外力恒定,加速度____________;合外力变化,加速度___________;合外力等于___________,加速度等于零.所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻_________________及__________,再由牛顿第二定律求出__________.两类基本模型: (1)弹簧(或橡皮绳)模型:此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的.

高一物理 牛顿运动定律应用的瞬时加速度问题

掌握母题100例,触类旁通赢高考 高考题千变万化,但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题,掌握母题解法,使学生触类旁通,举一反三,可使学生从题海中跳出来,轻松备考,事半功倍。 母题十九.牛顿运动定律应用的瞬时加速度问题 【解法归纳】由牛顿第二定律可知,F=ma ,加速度与合外力对应。合外力是产生加速度的原因。只要合外力变化,其加速度一定变化。 典例19(2010全国理综1)如图,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下 端与另一质量为M 的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木坂上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、 2的加速度大小分别为a 1、a 2重力加速度大小为g 。则有 A .a 1=0, a 2=g B .a 1=g ,a 2=g C .a 1=0, a 2=M M m +g D .a 1=g ,a 2=M M m +g 【解析】抽出木板前,木块1在重力mg 与弹簧弹力F 作用下处于平衡状态,F=mg ;质量为M 的木块2受到木板的支持力F’=Mg+F 。在抽出木板的瞬时,弹簧中弹力并未改变,木块1受重力和支持力作用,mg=F ,a 1=0。木块2受重力和弹簧向下的弹力作用,根据牛顿第二定律a 2=M Mg F +=M M m +g ,所以选项C 正确。 【答案】C 【点评】此题考查牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题。要注意,弹簧中的弹力不能发生突变,而木板、轻绳、轻杆的弹力都可发生突变。 衍生题1.(2010上海浦东模拟)如图所示,质量为m 的物体A 系于两根轻 弹簧l 1、l 2上,l 1的一端悬挂在天花板上C 点,与竖直方向夹角为θ,l 2水平拉直,左端固定于墙上B 点,物体处于静止状态.则 A .若将l 2剪断,则剪断瞬间物体的加速度α=g tan θ,方向沿 B →A 方向 B .若将l 2剪断,则剪断瞬间物体的加速度α=g sin θ,方向垂直于A C 斜向下 C .若将l 1剪断,则剪断瞬间物体的加速度α=g ,方向竖直向下 D .若将l 1剪断,则剪断瞬间物体的加速度α=g /cos θ,方向沿C →A 方向 解析:对图示处于静止状态的物体受力分析,利用平衡条件可得轻弹簧l 1中弹力F 1=mg/cos θ,图 1

高中物理:牛顿运动定律瞬时加速度问题

高中物理:牛顿运动定律瞬时加速度问题 由牛顿第二定律可知,加速度是由合外力决定的,即有什么样的合外力,就有什么样的加速度与之相对应。当合外力变化时,加速度也随之变化,某一时刻的瞬时加速度是由那一时刻物体所受合外力决定的,因此确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时作用力。 牛顿第二定律的瞬时性 所谓瞬时性,就是物体的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应的关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力。也就是物体一旦受到不为零的合外力的作用,物体立即产生加速度;当合外力的方向、大小改变时,物体的加速度方向、大小也立即发生相应的改变;当物体的合外力为零时,物体的加速度也立即为零。由此可知,力和加速度之间是瞬时对应的。 瞬时加速度的求解 分析物体在在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。 常见情景 项目 情景1 情景2 情景3 情景4 情景5 图示

说明 几个物体叠放在一起并处于平衡状态,突然抽出下方木板的瞬间 在推力F作用下,A、B共同以加速度a做匀加速直线运动,突然撤去推力F的瞬间 两小球A、B用轻弹簧连接,通过细线悬挂于天花板处于静止状态,剪断细线的瞬间 用手提一轻弹簧,弹簧下端挂一个金属球,在将整个装置匀加速上提的过程中,手突然停止不动的瞬间 小球用水平弹簧系住,并用倾角为θ的光滑板AB托着,当板AB 突然向下撤离的瞬间 一、把握两种模型 1、轻绳、轻杆和接触面 不发生明显形变就能产生弹力,剪断或脱离后,不需要时间恢复形变,弹力立即消失或改变。 2、弹簧、蹦床和橡皮筋 当弹簧的两端与物体相连时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力大小认为是不变的。

牛顿运动定律之瞬时加速度问题

牛顿运动定律之瞬时加速度问题 一、考点理解: 牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生,同时变化,同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化。明确两种基本模型的特点。 1、“绳”和“线”,一般都是理想化模型,具有如下几个特性: (1)轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零。由此特点可知,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张力大小相等。 (2)软:即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力(因绳能弯曲)。由此特点可知,绳及其物体间相互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向。 (3)不可伸长:即无论绳所受拉力多大,绳子长度不变。由此特点可知,绳子中的张力可以突变。 2、“弹簧”和“橡皮绳”,也是理想化模型,具有如下几个特性: (1)轻:即弹簧(或橡皮绳)的质量和重力均可视为等于零。由此特点可知,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。 (2)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿弹簧的轴线)。橡皮绳只能受拉力,不能承受压力(因橡皮绳能弯曲)。 (3)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变,但是,当弹簧或橡皮绳被剪断时,它们所产生的弹力立即消失。 二、方法讲解: 瞬时加速度的分析:牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系,做变加速运动的物体,其加速度时刻都在变化,某时刻的加速度叫瞬时加速度.而加速度由合外力决定,当合外力恒定时,加速度也恒定,合外力变化时,加速度也随之变化,且瞬时力决定瞬时加速度.特别是有关弹簧的动力学问题,尤其要引起重视,解决这类问题要注意: (1)确定瞬时加速度关键是正确确定瞬时合外力. (2)当指定的某个力发生变化时,是否还隐含着其他力也发生变化. (3)对于弹簧相关瞬时值(某时刻的瞬时速度或瞬时加速度)的分析时,要注意如下两点:①画好一个图:弹簧形变过程图;②明确三个位置:弹簧自然长度位置、平衡位置及形变量最大的位置。 三、考点应用: 例1:如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连,在拉力F 作用下,以加速度a 做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬时A 和B 的加速度为a 1和a 2,则( ) A 、a 1=a 2=0 B 、a 1=a ,a 2=0 C 、a a a a m m m m m m 2 122 1121 ,++= = D 、a a a a m m 2 121,- == 分析:首先研究整体,则拉力F 的大小为: F =(m 1+m 2)a .突然撤去拉力F ,以A 为研究对象,由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变,所以A 物体受力不变,其加速度a 1=a . 以B 为研究对象,在没有撤去F 时,F -F′=m 2a ,而F =(m 1+m 2)a ,F′=m 1a , 撤去F ,则有-F′=m 2a 2,所以.2 12 a a m m -=故选项D 正确. 答案:D 点评:该题中拉力F 突然减小至零,而A 、B 因为惯性,速度不能突变,则A 、B 间距离不能突变,即弹簧弹力不能突变,弹性绳连接的两个物体也有类似情况,但如果是不可伸长的绳,则弹力可以突变,要注意区别. 例2:如图所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上,L 1 的 θ l 1 l 2

微专题08:牛顿运动定律应用之瞬时加速度- 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

微专题08:牛顿运动定律应用之瞬时加速度 类型一、瞬时性之细绳类 1.A 、B 两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量之比m A ∶m B =5∶3,两球间连接一个轻弹簧(如图所示),如果突然剪断细线,则在剪断细线瞬间,A 球、B 球的加速度分别为(已知重力加速度为g )( ) A .g ,g B .1.6g ,0 C .0.6g ,0 D .0,8 3g 2.如图所示,A 、B 、C 三个小球的质量均为m ,A 、B 之间用一根没有弹性的轻绳连在一起,B 、C 之间用轻弹簧拴接,用细线悬挂在天花板上,整个系统静止,现将A 上面的细线剪断,使A 的上端失去拉力,则在剪断细线瞬间,A 、B 、C 的加速度的大小分别为( ) A .1.5g 1.5g 0 B .g 2g 0 C .g g g D .g g 0 3.(多选)如图所示,物块a 、b 和c 的质量相同,a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O .整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a 的加速度的大小记为a 1,S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2,重力加速度大小为g .在剪断的瞬间,有( ) A .a 1=3g B .a 1=0 C .Δl 1=2Δl 2 D .Δl 1=Δl 2

4.如图所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为M 的铁块;右端悬挂有两质量均为m 的铁块,上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的张力为2mg ,最初系统处于静止状态.某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为( ) A .g 41 B .g 31 C .g 3 2 D .g 5.如图甲所示,一质量为m 的物体系于长度分别为l 1、l 2的两根细线上,l 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l 2水平拉直,物体处于平衡状态,现将l 2线剪断. 甲 乙 (1)求剪断l 2瞬间物体的加速度; (2)若将上图中的细线l 1改变为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图乙所示,其他条件不变,现将l 2剪断,求剪断瞬间物体的加速度. 6.如图所示,两根完全相同的弹簧下挂一质量为m 的小球,小球与地面间有细线相连,处于静止状态,细线竖直向下的拉力大小为2mg .若剪断细线,则在剪断细线的瞬间,小球的加速度( ) A .a =g ,方向向上 B .a =g ,方向向下 C .a =2g ,方向向上 D .a =3g ,方向向上

高中物理专题复习----牛顿运动定律应用之瞬时性加速度问题

第三章 牛顿运动定律 微专题08 牛顿运动定律应用之瞬时性加速度问题 【核心要点提示】 1.刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间. 2.弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变. 【核心方法点拨】 分析此类问题要注意系统状态变化前后受力分析的比较 【微专题训练】 (2015·海南单科·8)如图所示,物块a 、b 和c 的质量相同,a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a 的加速度的大小记为a 1,S 1和S 2相对于原长的伸长量分别记为Δl 1和Δl 2,重力加速度大小为g .在剪断的瞬间( ) A .a 1=3g B .a 1=0 C .Δl 1=2Δl 2 D .Δl 1=Δl 2 【解析】设物块的质量为m ,剪断细线的瞬间,细线的拉力消失,弹簧还没有来得及发生形变,所以剪断细线的瞬间a 受到重力和弹簧S 1的拉力T 1,剪断前对b 、c 和弹簧S 2组成的整体受力分析可知T 1=2mg ,故a 受到的合力F 合=mg +T 1=mg +2mg =3mg ,故加速度a 1=F 合m =3g ,A 正确,B 错误;设弹簧S 2的拉力为T 2,则T 2=mg ,根据胡克定律F =k Δx 可得Δl 1=2Δl 2,C 正确,D 错误. 【答案】AC (2015·浙江大联考一联)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 间由一轻质细线连接。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。则在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )

高中物理 人教版必修1第四章 牛顿运动定律 4.3牛顿第二定律 专题强化练:瞬时加速度问题

一、单选题 1.如图所示,光滑水平面上,AB 两物体用轻弹簧连接在一起。A B 、的质量分别为12m m 、,在拉力F 作用下,AB 共同做匀加速直线运动,加速度大小为a ,某时刻突然撤去拉力F ,此 瞬时A 和B 的加速度大小为1a 和2a ,则( ) A .1200a a ==, B .21212m a a a a m m == +, C .12121212m m a a a a m m m m ==++, D .1122m a a a a m ==, 2.如图所示,质量为m 的光滑小球A 被一轻质弹簧系住,弹簧另一端固定于水平天花板上,小球下方被一梯形斜面B 托起保持静止不动,弹簧恰好与梯形斜面平行,已知弹簧与天花板夹角为30o ,重力加速度 为210/g m s =,若突然向下撤去梯形斜面,则小球的瞬时加速度为( ) A .0 B .大小为210/m s ,方向竖直向下 C .大小253/m s ,方向斜向右下方 D .大小25/m s ,方向斜向右下方 3.如图所示为两轻绳栓接一定质量的小球,两轻绳与竖直方向的夹角如图,则在剪断a 绳的瞬间,小球的加速度大小为a 1,剪断b 绳的瞬间,小球的加速度大小为a 2.则a 1:a 2为( ) A .1:1 B .2:1 C .3:1 D .23:1 4.如图所示,轻弹簧上端与一质量为1kg 的木块1相连,下端与另一质量为2kg 的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态,现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a ,已知重力加速度g 大小为210/m s ,则有( ) A .10a = , 2215/a m s = B .21215/a a m s == C .10a =, 2210/a m s = D .21210/a a m s == 5.如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg 的物块A 、B ,它们处于 静止状态,若突然将一个大小为10N 、方向竖直向下的力施加在物块A 上,则此瞬间,A 对B 的压力大小为(g=10m/s 2)( ) A .10 N B .20 N C .25 N D .30 N 6.质量为m 的物体放置在光滑的水平面上,左右两端分别固定一个弹簧,弹簧的另一端连着细绳,细绳跨过光滑定滑轮与质量为M =2m 的物体相连,如图所示。OA 、OB 与水平面的夹角分别为37°、53°,开始 时m 在水平外力作用下处于静止状态。在撤去外力的瞬间,m 的加速度大小和方向是(sin37°=0.6, cos37°=0.8) A .0.4g 向右 B .0.4g 向左 C .0.2g 向右 D .0.2g 向左

2019-2020年教科版物理必修一讲义:第3章+习题课3 瞬时加速度问题和动力学图像问题及答案

习题课3 瞬时加速度问题和动力学图像问 题 (教师用书独具) [学习目标] 1.学会分析含有弹簧的瞬时问题. 2.学会结合图像解决动力学问题. 瞬时加速度问题 物体的加速度与合力存在瞬时对应关系,所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度,解决此类问题时,要注意两类模型的特点. (1)刚性绳(或接触面)模型:这种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,恢复形变几乎不需要时间,故认为弹力立即改变或消失. (2)弹簧(或橡皮绳)模型:此种物体的特点是形变量大,恢复形变需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的. 【例1】 如图所示,质量为m 的小球被水平绳AO 和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现将绳AO 烧断,在绳AO 烧断的瞬间,下列说法正确的是( ) A .弹簧的拉力F =mg cos θ B .弹簧的拉力F =mg sin θ C .小球的加速度为零 D .小球的加速度a =g sin θ 思路点拨:解答本题应把握以下三点:

①剪断绳前小球的受力情况. ②剪断绳AO后弹簧弹力不突变. ③根据牛顿第二定律确定加速度. A[烧断AO之前,小球受三个力,受力分析如图所示,烧断绳 的瞬间,绳的张力没有了,但由于轻弹簧形变的恢复需要时间,故弹 簧的弹力不变,A正确,B错误.烧断绳的瞬间,小球受到的合力与 绳子的拉力等大反向,即F合=mg ta n θ,则小球的加速度a=g ta n θ,则C、D 错误.] 弹簧弹力是否突变的分析技巧 (1)轻弹簧两端均有附着物体时,由于形变量大,恢复形变需要较长时间,弹力不突变. (2)若弹簧只有一端有附着物时弹力突变为零. 1.如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量m A=2m B,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间() A.A球加速度为3 2g,B球加速度为g B.A球加速度为3 2g,B球加速度为0 C.A球加速度为g,B球加速度为0 D.A球加速度为1 2g,B球加速度为g B[在剪断悬线的瞬间弹簧的弹力保持不变,则B球的合力为零,加速度为 零;对A球有(m A+m B)g=m A a A,得a A=3 2g,故B选项正确.] 动力学的图像问题

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题13牛顿运动定律的运用(解析版)

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练 第三章牛顿运动定律 专题13 牛顿第二定律的应用 第一部分知识点精讲 1. 瞬时加速度问题 (1)两类模型 (2). 在求解瞬时加速度时应注意的问题 (i)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。 (ii)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个积累的过程,不会发生突变。 (3)求解瞬时加速度的步骤 2.动力学的两类基本问题第一类:已知受力情况求物体的运动情况。 第二类:已知运动情况求物体的受力情况。 不管是哪一类动力学问题,受力分析和运动状态分析都是关键环节。(1)解决两类基

本问题的方法 以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图: 作为“桥梁”的加速度,既可能需要根据已 知受力求解,也可能需要根据已知运动求解。 (2)动力学两类基本问题的解题步骤 (3)掌握动力学两类基本问题的 “两个分析”“一个桥梁”,以及在多个运动过程之间建立“联系”。 (i )把握“两个分析”“一个桥梁” (ii)找到不同过程之间的“联 系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂,可画位置示意图确定位移之间的联系。 3.物体在五类光滑斜面上运动时间的比较 第一类:等高斜面(如图1所示)由L =12 at 2,a =g sin θ,L =h sin θ

可得t =1sin θ 2h g , 可知倾角越小,时间越长,图1中t 1>t 2>t 3。 第二类:同底斜面(如图2所示) 由L =12 at 2,a =g sin θ,L =d cos θ 可得t = 4d g sin 2θ , 可见θ=45°时时间最短,图2中t 1=t 3>t 2。 第三类:圆周内同顶端的斜面(如图3所示) 在竖直面内的同一个圆周上,各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点,底端都落在该圆周 上。由2R ·sin θ=12 ·g sin θ·t 2,可推得t 1=t 2=t 3。 第四类:圆周内同底端的斜面(如图4所示) 在竖直面内的同一个圆周上,各斜面的底端都在竖直圆周的最低点,顶端都源自该圆周上的不同点。同理可推得t 1=t 2=t 3。 第五类:双圆周内斜面(如图5所示) 在竖直面内两个圆,两圆心在同一竖直线上且两圆相切。各斜面过两圆的公共切点且顶端源自上方圆周上某点,底端落在下方圆周上的相应位置。可推得t 1=t 2=t 3。 第二部分 最新高考题精选 1.(2022·全国理综甲卷·19)如图,质量相等的两滑块P 、Q 置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为 。重力加速度大小为g 。用水平向右的拉力F 拉动P ,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )

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