高一物理力学专题一瞬时性问题15页PPT

牛顿第二定律瞬时性问题专题

牛顿第二定律在瞬时问题中的实例分析
自由落体运动
当物体仅受重力作用时，根据牛顿第二定律可以得出自由落体的加速度为9.8m/s²，进而分析自由落体的运动规律。
弹性碰撞
当两个物体发生弹性碰撞时，根据牛顿第二定律可以计算出碰撞后的速度和方向。
牛顿第二定律在瞬时问题中的实践意义
工程应用
在机械工程、航空航天等领域中，牛顿第二定律被广泛应用于分析各种瞬时作用力和运动状态变化的问题。
牛顿第二定律瞬时性问题是指物体在受到力的作用时，其加速度立即产生，而不需要经过一段时间的延迟。这一特性在经典力学中得到了广泛的应用和认可。
牛顿第二定律瞬时性问题的研究涉及到物体运动状态的改变和力的作用方式，对于理解力学的基本原理和解决实际问题具有重要的意义。
虽然牛顿第二定律瞬时性问题的理论已经相当成熟，但在实际应用中仍然存在一些挑战和限制，需要进一步研究和探讨。
随着科学技术的发展，未来研究将更加注重实验研究和观测技术的提升，以实现更精确的瞬时测量和更深入的物理机制探索。
跨学科合作将成为研究的重要方向，通过与物理学、数学、工程学等领域的交叉融合，拓展牛顿第二定律瞬时性问题的研究领域和应用范围。
05 结论
CHAPTER
牛顿第二定律瞬时性问题的总结
牛顿第二定律适用于宏观低速的物体，即适用于速度远小于光速的物体。
惯性参考系
牛顿第二定律只在惯性参考系中成立，即在不受外力作用的参考系中成立。
02 瞬时性问题解析
CHAPTER
瞬时性问题的定义
瞬时性问题的定义
在牛顿第二定律中，瞬时性问题是指物体在受到力的作用后，其加速度立即产生，而不需要经过一段时间的延迟。
安全保障

高中教育物理必修一《拓展课七牛顿第二定律瞬时问题及连接体问题分析》教学课件

【归纳】 1．瞬时性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．解答瞬时性问题的一般思路 (1)分析原来物体的受力情况． (2)分析物体在突变时的受力情况． (3)由牛顿第二定律列方程求解．
【典例】例 1 如图所示，质量分别为m和2m的A和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aA、 aB的大小分别是( ) A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝g，aB＝g C．aA＝3g，aB＝g D．aA＝3g，aB＝0
等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连
线垂直．当两球运动至二者相距35L时，它们加速度的大小均为( )
A．85mF
B．52mF
C．83mF
D．130Fm
答案：A
例 5 如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m∶M＝1∶2)的
物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平
答案：D
迁移拓展1 在【例1】情境中，如果将悬挂B球的弹簧剪断，此时A 和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是( )
A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝0，aB＝g C．aA＝3g，aB＝g D．aA＝3g，aB＝0
答案：B
解析：剪断弹簧前，分析B球原来受力，得弹簧拉力F′＝2mg，剪断弹簧瞬间，弹簧弹力变为0，故B球只受重力，aB＝g；分析A球原来受力，FT＝F＋mg，F′＝F，故FT＝3mg.剪断弹簧瞬间，FT发生突变，变为大小等于mg，故aA＝0.故本题选B.
拓展课七牛顿第二定律的瞬时问题及连接体问题分析
目标要求 1.进一步理解牛顿第二定律的瞬时性，会分析变力作用过程中的加速度和速度． 2．会分析物体受力的瞬时变化，掌握瞬时变化问题的两种模型． 3．学会用整体法和隔离法分析连接体问题． 4．掌握常见连接体问题的特点和解决方法．

牛顿运动定律的应用瞬时问题和电梯问题课件高一上学期物理沪科版必修第一册

v
请受力分析
v
FN
Ff
mg
a=0
若加速上楼请受力分析
v FN
F合大小未知，但是方向是沿斜面向上
Ff
mg
a≠0
典型例题2
为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（ C ）（A）顾客始终受到三个力的作用（B）顾客始终处于超重状态（C）顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下（D）顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下
顿力学规律。
为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。
为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。
那么下列说法中正确的是（
）
Ff
mg 牛顿力学可以说是人类历史上建立的第一个重要的科学理论。
所以弹簧的力不可以发生“突变”
mg
（C）顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
a=0
a≠0
若匀速上楼
大家可以分析可能受到的力的类型吗
有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。
v 科学家们要搜集已有的实验事实，在此基础上归纳出某一规律。 F 大家可以分析可能受到的力的类型N吗
v
FN
F合
在我们的生活、生产和科学实践中，无论是大楼、桥梁及太空站的结构，还是汽车、飞机、火箭、人造卫星及各种天体的运动，或是岩石、地壳、洋流、大气等的移动，都遵循牛
课堂小结
牛顿三大运动定律是牛顿力学的基础。在我们的生活、生产和科学实践中，无论是大楼、桥梁及太空站的结构，还是汽车、飞机、火箭、人造卫星及各种天体的运动，或是岩石、地壳、洋流、大气等的移动，都遵循牛顿力学规律。

人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律专题—牛顿第二定律的瞬时性课件(共20张PPT)

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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
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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。
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

高中物理瞬时性问题ppt

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a
1
A
2
B
• 变式3、质量为mA、mB的两物体在粗糙的水平面上，在水平外力F的作用下匀速运动，求撤去外力F时A、B两物体的加速度为多少？
B
A
F
变式4、光滑的水平面上有一小车，以向右的加速度a匀加速运动，车内两物体A、B 质量均为m，A、B间弹簧相连，通过绳子 B与车相连，剪断绳子的瞬间，A、B的加速度分别为多少？
包权
人书友圈7.三端同步
牛顿第二定律的瞬时性问题
附轻绳：绳的弹力可发生突变。当其他条件：发生变化的瞬间，绳的弹力可以瞬时产生、瞬瞬时改变或瞬时消失。（当绳被剪断时，时绳的弹力瞬间消失）加
速
度
的
分析
轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，可以认为弹簧的
弹力不变。（当弹簧被剪断时，弹簧的弹
力瞬间消失）
【方法总结】瞬时加速度问题的两种基本模型： (1)刚性绳(或接触面)是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断(或脱离)后，其中弹力立即消失，不需要形变恢复时间，即线的拉力可突变．一般题目中所给细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理．
(2)弹簧(或橡皮绳)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不变，即弹力不能突变，但当弹簧的一端不与有质量的物体连接时，轻弹簧的形变也不需要时间，弹力可以突变．

第三章第1讲牛顿第二定律瞬时性问题课件讲述

的加速度大小分别为 a1、a2.重力加速度大小为 g.则有
()
A.a1＝0，a2＝g B.a1＝g，a2＝g C.a1＝0，a2＝m＋MMg
D．a1＝g，a2＝m＋MMg
C
例一： (2010·广东外国语学校模拟)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3－ 2－2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；
A．g g g
B．0 g g
C．0 3g／2 3g／2
D．0 0 3g
三个质量相同的物块A、B、C，用两个轻弹簧和一根轻线相连，处于静止状态，如图所示，已知斜面光滑且倾角为θ=30°，在将B、 C间细线剪断的瞬间，A、B、C的加速度大小分别为（重力加速度为g）（） A． g，2g，2g B． 0，2g，g C． g，2g，0 D． 0，g，g
MB
2
B．g 和0
2
D．0和
MA MB g
MB
2
例五：如图，质量相同的物块A、B、C用两个轻弹簧和一根轻线相连，挂在天花板上处于平衡状态。现将A、B之间的轻绳剪断，在刚剪断的瞬间，三个物块的加速度分别是多大？方向如何？
A
B
C
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？（g＝10m/s2）

专题一力的瞬时性

力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。

1．在动力学问题中，物体受力情况在某些时候会发生突变，根据牛顿第二定律的瞬时性，物体受力发生突变时，物体的加速度也会发生突变，突变时刻物体的状态称为瞬时状态，动力学中常常需要对瞬时状态的加速度进行分析求解。

2.分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时状态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，此类问题应注意两种基本模型的建立。

（1）钢性绳(或接触面)：认为是一种不发生明显形变就可产生弹力的物体，若剪断（或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。

(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不变。

3．在应用牛顿运动定律解题时，经常会遇到绳、杆、弹簧和橡皮条(绳)这些力学中常见的模型。

全面、准确地理解它们的特点，可帮助我们灵活、正确地分析问题。

共同点:(1)都是质量可略去不计的理想化模型。

(2)都会发生形变而产生弹力。

(3)同一时刻内部弹力处处相同，且与运动状态无关。

不同点:(1)绳(或线)：只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背离受力物体；不能承受压力；认为绳子不可伸长，即无论绳所受拉力多大，长度不变。

绳的弹力可以突变：瞬间产生，瞬间消失。

(2)杆：既可承受拉力，又可承受压力；施力或受力方向不一定沿着杆的轴向。

(3)弹簧：既可承受拉力，又可承受压力，力的方向沿弹簧的轴线。

受力后发生较大形变；弹簧的长度既可以变长(比原来长度大)，又可以变短。

高中物理精品课件：瞬时问题与连接体

个物块运动过程中轻线的
拉力FT的大小．
FT
以两物块整体为研究对象 F1－F2＝(m1＋m2)a ① 隔离物块m1
F1－FT＝m1a ②
m1F2＋m2F1 FT＝
m1＋m2
变式1：如图所示，质量为2kg 的正方体A和质量
为1kg 的正方体B两个物体靠在一起，放在光滑的
水平面上，现用水平力F=30N推A，求A对B作用
拉力）等于零的现象．失了mg。
完全失重条件：物体具有竖直向下的加速度且大小等于g
注意事项：超重和失重与速度无关；超重和失重过程中重力不变。
完全失重的情况下所有和重力有关的仪器
都无法使用！
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
无法用天平测量物体的质量
习题课：牛顿运动定律运用1
整体法
整个连接体系统
优点
不涉及各物体之间的相互作用力
隔离法
某一物体(或一部分)
加速度相同或不相同均适用
优点
单个物体受力情况单个过程运动情形
例2.如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为
m1和m2.拉力F1和F2方向
相反，与轻线沿同一水平
直线，且F1>F2.试求在两
多少？
(2)若烧断绳OB瞬间，物体
受几个力作用？这些力的大小是多少？
(3)烧断绳OB瞬间，求小球 m的加速度的大小和方向．
一、瞬时加速度问题弹簧(或橡皮绳)
形变量大
恢复需要较长时间
瞬时前后的受力
不突变
刚性绳(或杆、接触面)
（突变）弹力立即消失
例1.如图中小球质量为m，
处于静止状态，弹簧与竖直方