牛顿第二定律瞬时性问题高中物理一轮专题复习
牛顿第二定律——瞬时性问题
瞬时性:F=ma是对运动过程中每一瞬间成立的,某一时刻的加速度的大小总跟那一时刻的合外力大小成正比,即有力的作用就有加速度产生,外力停止作用,加速度随即消失,在恒定外力的作用下物体具有恒定加速度。
外力随着时间而改变,加速度也随着时间改变。
两个重要模型:
轻绳模型:
1.不计质量和重力,同一根绳子的两端及其各点中间个点的张力相等,与绳的运动状态无关。
2.轻绳不可伸长,不需要形变恢复时间,张力可突变
轻弹簧模型(橡皮绳):
1.不计质量和重力,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力相等,与弹簧的运动状态无关。
2.受拉力或压力要发生明显的形变,形变恢复需要时间,当弹簧两端均与物体相连时,因物体的位移不能发生突变,所以弹簧的形变不能发生突变,即弹力不能发生突变;若弹簧某端与物体突然断开连接,则轻弹簧的弹力可以突变。
例1.A、B球质量均为m,AB间用轻弹簧连接,将A球用细绳悬挂于O点,如图示,剪断细绳的瞬间,试分析AB球产生的加速度大小与方向.
变式:将上题中绳与弹簧位置互换后悬挂,将绳剪断瞬间,AB球加速度的大小与方向?
例2.如图A 所示,一质量为m 的物体系于长度分别为、的两根细线上,的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,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。
若将图A 中的细线改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图B 所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l )完全相同,即θtan g a =,你认为这个结果正确吗?请说明理由。
例3. 如图3所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上,小球处于静止状态,设拔去销钉M 瞬间,小球加速度的大小为12m/s 2。
若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间,小球的加速度可能是( )
A. 22m/s 2,竖直向上
B. 22m/s 2,竖直向下
C. 2m/s 2,竖直向上
D. 2m/s 2,竖直向下
同步练习
1.如图所示,质量均为m 的A 、B 两球之间系着一条不计质量的轻弹簧放在光滑水平面上,A 球紧靠墙壁,今用力F 将B 球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F 撤去的瞬间,则
A. A 球的加速度为
B. A 球的加速度为零
C. B 球的加速度为
D. B 球的加速度为
2.一根轻弹簧上端固定,下端挂一质量为m o 的平盘,盘中有一质量为m 的物体(如上图),弹簧的长度比其自然长度伸长为L ,今向下拉盘使弹簧再伸长∆l 后停止,然后松手放开,则刚松手时盘对物体的弹力等于(设弹簧处在弹性限度以内)( ) A.mg l l )1(Λ+ B.g m m l l ))(1(+∆+ C.mg l l ∆ D.g m m l l )(+∆
3.如图所示,静止在水平面上的三角架质量为M ,它用两质量不计的弹簧连接着质量为m 的小球,小
球上下振动,当三角架对水平面的压力为mg 时,小球加速度的方向与
大小分别是:( )
A 、向上,Mg/m
B 、向下,Mg/m
C 、向下,g
D 、向下,(M+m )g/m
4.上题中当小球上下振动时,框架始终没有跳起,框架对地面压力为零的瞬间,小球的加速度大小为 ( )
A .g
B .
C .0
D . 5.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连。
设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此
段时间内小车可能是( )
A.向右做加速运动
B.向右做减速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动
6.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,求木块1、2的加速度(重力加速度为g )__________
7.甲乙两木块用细绳连在一起,中间有一被压缩竖直放置的轻弹簧,乙放在水平地面上,甲乙两木块质量分别为M1和M2,系统处于静止状态,此时绳的张力为F,在将细绳烧断的瞬间,甲的加速度为a,则此时乙对地面压力为
.开始时它们都处在
9如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B ,它们的质量分别A m 、B m ,弹簧的劲度系数为k ,C 为一固定挡板,系统处于静止状态。
现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 发生的位移d,(已
知重力加速度为g)
10如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。
该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。
用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg 的滑块,滑块可无摩擦的滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a 、b 上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。
现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b 在前,传感器a 在后,汽车静止时,传感器a 、b 的示数均为10N (取2/10s m g )(1)若传感器a 的示数为14N 、b 的示数为6.0N ,求此时汽车的加速度大小和方向。
(2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a 的示数为零。
高三物理一轮复习专题
高三物理一轮复习专题专题(一): 牛顿运动定律专题:一、牛顿第二定律的瞬时性 .求解瞬时加速度的一般思路1.如图7,质量为1.5 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5 kg 的物体B 由细线悬挂在天花板上,B 与A 刚好接触但不挤压。
现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A 、B 间的作用力大小为(g 取10 m/s 2)( )图7A.0B.2.5 NC.5 ND.3.75 N2.(多选)如图8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 间由一轻质细线连接,B 、C 间由一轻杆相连。
倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )图8 A.A 球的加速度沿斜面向上,大小为g sin θ B.C 球的受力情况未变,加速度为0 C.B 、C 两球的加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θ D.B 、C 之间杆的弹力大小为0 3、如图所示,质量均为m 的A 、B 两球由轻质弹簧相连,在恒力F 作用下,以大小为a 的加速度竖直向上做匀加速运动,突然撤除恒力的瞬间,A 、B 的加速度大小分别为( ) A.a A =a B =a B.a A =2g+a,a B =a C.a A =a B =g D.a A =2g+a,a B =0变式:4.如图3所示,质量为M 的吊篮P 通过细绳悬挂在天花板上,物块A 、B 、C 质量均为m ,B 、C 叠放在一起,物块B 固定在轻质弹簧上端,弹簧下端与A 物块相连,三物块均处于静止状态,弹簧的劲度系数为k (弹簧始终在弹性限度内),下列说法正确的是( )图3A.静止时,弹簧的形变量为mgk B.剪断细绳瞬间,C 物块处于超重状态C.剪断细绳瞬间,A 物块与吊篮P 分离D.剪断细绳瞬间,吊篮P 的加速度大小为(M +3m )gM +m5.如图所示,小车板面上的物体质量为m=8kg ,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N .现沿水平向左的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s 2,此后以1m/s 2的加速度向左做匀加速直线运动.在此过程中,以下说法正确的是( )A .当小车加速度(向左)为0.75m/s 2时,物体不受摩擦力作用B .小车以1m/s 2的加速度(向左)做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N C .物体受到的摩擦力先减小后增大,先向右后向左D .物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化二、动力学中的图象问题常见的动力学图象v -t 图象、a -t 图象、F -t 图象、F -a 图象等。
2023高考物理一轮复习讲义牛顿第二定律-瞬时性
牛顿第二定律-瞬时性瞬时性1物体所受的外力F与其所产生的加速度a具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时消失、同时变化具体可简化为以下两种模型: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(一般题目中所给的轻绳、轻杆或接触面在不加特殊说明时,均按此模型处理)弹簧、蹦床和橡皮条:当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)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的大小认为是不变的,即此时弹簧的弹力不会发生突变)例题1.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S1和S2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;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长量分别为△l1和△l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间()A.a1=2g B.a1=g C.△l1=2△l2D.△l1=△l2例题2.如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端,B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在细绳被剪断的瞬间,A、B两小球的加速度分别为()A.都等于B.0和C.和0 D.0和例题3.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,知识点要点三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AB 两球都静止不动,A 、B 两小球的质量相等,重力加速度为g ,若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度分别为( )A .a A =aB =g B .a A =2g ,a B =0C .a A =g ,a B =0D .a A =2g ,a B =0例题4.如图所示,质量分别为m 1=3kg ,m 2=5kg 的两物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。
考点06 牛顿第二定律的瞬时性、临界和极值-2020年 新高三一轮复习物理(原卷版)
考点06 牛顿第二定律的瞬时性、临界和极值一、选择题1.如图所示,一小球从空中自由落下,在与正下方的直立轻质弹簧接触直至速度为零的过程中,关于小球的运动状态,下列说法中正确的是()A.接触后,小球做减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增大后减小直到为零C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方2.物体在与其初速度始终共线的合外力作用下运动,取v0方向为正时,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0~t1这段时间内()A.物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小3.如下图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F、方向如图所示的力去推它,使它以加速度a右运动.若保持力的方向不变而增大力的大小,则()A.a变大B.a不变C.a变小D.因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势4.如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为()A.sinαB.g sinαC.g sinαD.2g sinα5.如题所示,在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为200 N/m的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为2 kg的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以4 m/s2的加速度沿斜面向下做匀加速运动,取g=10 m/s2,则()A.小球从一开始就与挡板分离B.小球速度最大时与挡板分离C.小球向下运动0.01 m时与挡板分离D.小球向下运动0.02 m时速度最大二、非选择题6.如图所示,细线的一端固定在倾角为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.(1)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?(2)当滑块以a′=2g的加速度向左运动时,线中拉力为多大?7.如图所示,A,B两个物体靠在一起放在光滑水平面上,它们的质量分别为M A=3 kg,M B =6 kg.今用水平力F A推A,用水平力F B拉B,F A和F B随时间变化的关系是F A=9-2t(N)、F =3+2t(N).求:B(1)从t=0到A,B脱离前,它们的加速度是多少?(2)从t=0到A,B脱离时,物体A的位移是多少?8.如图所示,木块A,B的质量分别为m1、m2,紧挨着并排放在光滑的水平面上,A与B的接触面垂直于图中纸面且与水平面成θ角,A与B间的接触面光滑.现施加一个水平力F作用于A,使A,B一起向右运动且A,B不发生相对运动,求F的最大值.9.质量为M=2.5 kg的一只长方体形状的铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50.这时铁箱内一个质量为m=0.5 kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.求:(1)木块对铁箱的压力;(2)水平拉力F的大小;(3)使拉力F减小到120 N,经过一段时间,木块落至箱底后且不反弹,之后某时刻当箱的速度为v=6 m/s时撤去拉力,再经1 s时间木块从铁箱左侧到达右侧,则铁箱长度是多少?10.如图所示,水平地面上质量为m=3 kg的物块,在大小为16 N、方向与水平方向成θ=37°的拉力F作用下沿地面向右做匀加速直线运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ=,(g 取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)木块所受摩擦力的大小;(2)木块的加速度大小;(3)求物体在水平地面上做匀加速运动时拉力F的取值范围.11.如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑,若让该小木块从木块的底端以大小恒定的初速度v0=10 m/s.沿木板向上运动,随着θ的改变,小木块沿木板滑行的距离s将发生变化,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)小物块与木板间的动摩擦因数;(2)当θ角满足什么条件时,小木块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值.12.如图所示,物体A静止在台秤的秤盘B上,A的质量m A=10.5 kg,B的质量m B=1.5 kg,弹簧的质量可忽略不计,弹簧的劲度系数k=800 N/m,现给物体A施加一个竖直向上的受力F,使它向上做匀加速直线运动,已知t=0.2 s时A与B分离,求F在0.2 s内的最大值与最小值.(取g=10 m/s2)13.如图所示,在倾角为θ=30°的光滑固定斜面上端系有一劲度系数k=100 N/m的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为m=8 kg的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变,从t=0时刻开始挡板A以加速度a=1 m/s2沿斜面向下做匀加速运动.(g取10 m/s2)求:(1)t=0时刻挡板对小球的弹力多大?(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少?(3)小球向下运动多少距离时速度最大?14.如图所示,一条轻绳上端系在车的左上角的A点,另一条轻绳一端系在车左端B点,B点在A点的正下方,A、B距离为b,两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球,轻绳AC长度为b,轻绳BC长度为b.两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg.轻绳BC刚好被拉直时,车的加速度是多大?(2)在不拉断轻绳的前提下,求车向左运动的最大加速度是多大.。
高三年级物理第一轮总复习导学设计8 瞬时性 两类基本问题
高三年级物理第一轮总复习导学设计8瞬时性问题两类基本问题【学习目标】1、当绳或弹簧发生变化时,会判断其上的力是否突变导加速度的变化。
2、能根据题干所给的运动信息或力的信息求解加速度。
【学习重点】牛顿第二定律的应用【学习难点】力的突变【学习过程】一、瞬时性:牛顿第二定律是力的瞬时作用规律.力和加速度同时存在、同时变化、同时消失.★瞬时加速度的分析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.此类问题应注意以下几种理想化模型的建立.a.绳和线模型特点①轻:即绳(或线)的质量不计.②软:即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力.由此特点可知,绳及其物体间的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,绳子的长度不变.由此特点可知,绳子中的张力可以突变.b.桌面、斜面、墙壁等坚硬物体模型特点它们受力之后形变很小,可以忽略不计,它们产生的弹力可以突变.c.弹簧和橡皮条模型特点①轻:即质量和重力为零,弹簧两端及中间各点的弹力大小相等.②弹簧既能受拉力。
也能受压力(方向沿弹簧轴线方向).橡皮条只能承受拉力,不能承受压力.③由于弹簧和橡皮条受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮条中的弹力不能突变.但是,当弹簧或橡皮条被剪断时,它们所受的弹力立即消失.【例题1】如下图所示,质量相等的两个物体A、B之间用一轻弹簧相连,再用一细线悬挂在天花板上静止,当剪断细线的瞬间两物体的加速度各为多少?【例题2】、如右图,质量为1.5kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压。
现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g=10m/s2)()A.0 B. 2.5N C.5N D.3.75N二、两类动力学问题:(1)已知受力状态,求运动;(2)已知受力,求运动。
2025版高考物理一轮总复习学案 第3章 第10讲 牛顿第二定律的基本应用
第三章运动和力的关系第10讲 牛顿第二定律的基本应用名师讲坛·素养提升一、两类动力学问题1.动力学的两类基本问题:第一类:已知受力情况求物体的____________;第二类:已知运动情况求物体的____________。
运动情况受力情况2.解决两类基本问题的方法:以__________为“桥梁”,由运动学公式和________________列方程求解,具体逻辑关系如图:加速度牛顿运动定律二、超重与失重1.实重和视重(1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态________。
(2)视重:①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的________称为视重。
②视重大小等于弹簧测力计所受物体的________或台秤所受物体的________。
无关示数拉力压力2.超重、失重和完全失重的比较超重现象失重现象完全失重现象概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对于悬挂物的拉力)__________的现象大于小于等于零超重现象失重现象完全失重现象产生条件物体的加速度方向____________物体的加速度方向____________物体的加速度方向____________,大小__________原理方程F-mg=maF=_______________mg-F=maF=_____________mg-F=ma=mgF=______运动状态________上升或________下降________下降或________上升以a=g________下降或________上升竖直向上竖直向下竖直向下a=gm(g+a)m(g-a)0加速减速加速减速加速减速1.已知物体受力情况,求解运动量时,应先根据牛顿第二定律求解加速度。
( )2.加速度大小等于g 的物体处于完全失重状态。
2024高考物理一轮复习--牛顿第二定律的应用--瞬时性问题,动力学中的两类基本问题
瞬时性问题、动力学中的两类基本问题一、瞬时问题的两类模型轻绳、轻杆和接触面的弹力能跟随外界条件发生突变;弹簧(或橡皮绳)的弹力不能突变,在外界条件发生变化的瞬间可认为是不变的.二、动力学两类基本问题1.解题指导(1)做好两个分析:①受力分析,表示出合力与分力的关系;②运动过程分析,表示出加速度与各运动量的关系.(2)熟悉两种处理方法:合成法和正交分解法.(3)把握一个关键:求解加速度是解决问题的关键.2.必备知识(1)基本思路(2)基本步骤(3)解题关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析。
(2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁;速度是各物理过程间相互联系的桥梁。
三、针对练习1、如图甲、乙所示,细绳拴一个质量为m 的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平。
已知重力加速度为g ,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。
下列结论正确的是( )A .甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为43mgB .甲图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为43gC .乙图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为53gD .甲、乙两种情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为53g2、如图所示,细线连接着A 球,轻质弹簧两端连接着质量相等的A ,B 球,在倾角为θ的光滑斜面体C 上静止,弹簧与细线均平行于斜面.C 的底面粗糙,在水平地面上能始终保持静止,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( ) A .两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θ B .A 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2g sin θ C .C 对地面的压力等于A ,B 和C 的重力之和 D .地面对C 无摩擦力3、如图所示,物块1的质量为3m ,物块2的质量为m ,两者通过弹簧相连,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,物块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=4 g D .a 1=g ,a 2=4 g4、如图所示,质量分别为m 、2m 的球A 、B 由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内,细线承受的拉力为F ,此时突然剪断细线,在绳断的瞬间,弹簧的弹力大小和小球A 的加速度大小分别为( ) A .2F 3 2F 3m +gB .F 3 2F3m+gC .2F 3 F 3m+gD .F 3 F3m+g5、如图,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,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间(重力加速度为g )( ) A .图甲中A 球的加速度不为零 B .图乙中两球加速度均为g sin θ C .图乙中轻杆的作用力一定不为零D .图甲中B 球的加速度是图乙中B 球加速度的3倍6、如图所示,质量为2 kg 的物体B 和质量为1 kg 的物体C 用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。
高三物理一轮复习学案17 牛顿第二定律一(超失重、瞬时性)
2019级高三物理一轮复习学案17牛顿第二定律一(超失重、瞬时性)【课前案】【自主学习】一、牛顿第二定律1.牛顿第二定律的内容,物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟方向相同。
2.公式:二、理解要点:(1)F=ma这种形式只是在国际单位制中才适用一般地说F=kma,k是比例常数,它的数值与F、m、a各量的单位有关。
在国际单位制中,即F、m、a分别用N、kg、m/s2作单位,k=1,才能写为F=ma.(2)牛顿第二定律具有“五性”①矢量性②瞬时性(同时性)③独立性④同体性⑤相对性三、超失重问题1.超重:当物体具有的加速度时(包括向上加速或向下减速两种情况),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力自身重力的现象。
2.失重:物体具有的加速度时(包括向下加速或向上减速两种情况),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力自身重力的现象。
3.完全失重:物体以加速度a=g向竖直加速或向上减速时(自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于的现象。
四、瞬时性问题的两种模型1、轻弹簧(橡皮绳等)的弹力不会瞬间发生突变;2、轻杆(轻质刚性绳、接触面等)的弹力可以瞬间突变。
【课中案】【例1】实现单人飞行,是许多人的梦想.一款由中国制造的飞行背包使现代钢铁侠的梦想成为现实.若某商业高楼发生火灾时,消防员利用飞行背包进行高楼火灾观测,其从地面开始竖直飞行的v﹣t图像如图所示.则()A.消防员上升的最大高度为150mB.消防员在2.5~3.0min加速度最大C.消防员在3.5~4.5min处于失重状态D.消防员在2.5~4.5的平均速度大小为3.75m/s(路径导学:失重的加速度向哪里?)【例2】质量均为2m的金属小球1、2用轻弹簧连接,小球1通过轻绳cd与质量为m的箱子相连,用轻绳oc将箱子悬挂于天花板上,重力加速度为g,现突然将轻绳oc剪断瞬间,下列说法正确的是()A.小球2的加速度为g,方向竖直向下B.小球1的加速度为2g,方向竖直向下C.箱子的加速度为2g,方向竖直向下2D.轻绳cd上的拉力为mg3(路径导学:剪断绳子的瞬间,绳子上的力如何变化,弹簧弹力如何变化?)【例3】如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面上,有一质量m =1 kg 的物体,物体与斜面间 动摩擦因数μ=0.2,物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F =9.6 N 的作用,从静止开始运动, 经2 s 绳子突然断了,求绳断后多长时间物体速度减为零.(sin37°=0.6,g =10 m/s 2)(路径导学:绳断后物体做什么运动,绳断瞬间物体的速度是多少,加速度是多少。
2024届高中物理一轮复习:第十七讲:牛顿第二定律中的瞬时性问题
第十七讲:牛顿第二定律中的瞬时性问题一、单选题1.如图,质量相等的小球A 和小球B 通过轻弹簧相连,A 通过轻质绳系于天花板上,系统静止,重力加速度为g 。
则当剪断轻绳的瞬间,下列说法正确的是( )A .小球B 的加速度大小为g B .小球B 的加速度大小为2gC .小球A 的加速度大小为gD .小球A 的加速度大小为2g2.如图所示,质量为m 小球a 和质量为2m 的小球b 用轻弹簧A 、B 连接并悬挂在天花板上保持静止,水平力F 作用在a 上并缓慢拉a ,当B 与竖直方向夹角为o 60时,A 、B 伸长量刚好相同。
若A 、B 的劲度系数分别为1k 、2k ,则以下判断正确的是( )A .12:1:3k k =B .12:1:2k k =C .撤去F 的瞬间,b 球处于完全失重状态D .撤去F 的瞬间,a 球的加速度大小等于重力加速度g3.如图所示,质量均为m 的物块a 、b 之间用竖直轻弹簧相连,系在a 上的细线竖直悬挂于固定点O ,a 、b 与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态。
重力加速度大小为g ,则( )A .弹簧弹力小于mgB .细线的拉力可能等于mgC .剪断细线瞬间物块b 的加速度大小为gD .剪断细线瞬间物块a 的加速度大小为2gA .两个小球的加速度均沿斜面向下,大小均为sin g θB .B 球所受弹簧的弹力发生突变,加速度不为零C .A 球的加速度沿斜面向下,大小为2sin g θD .B 球的加速度向上,A 球的加速度向下,加速度都不为零11.如下图所示,质量为1.5kg 的物体A 静止在竖直固定的轻弹簧上,质量为0.5kg 的物体B 由细线悬挂在天花板上,B 与A 刚好接触但不挤压。
现突然将细线剪断,则剪断细线瞬间( )(g 取210m/s )A .A 对B 的支持力为0 B .A 与B 的瞬间加速度均为22.5m/sC .弹簧的弹力为20ND .A 的加速度为012.如图所示,在图1、2、3中的小球a 、b 和c 完全相同,轻弹簧1S 和2S 完全相同,连接的轻绳1l 和2l 也完全相同,通过轻弹簧或轻绳悬挂于固定点O ,整个系统处于静止状态。
高考物理一轮总复习第三章牛顿运动定律第2节课时2牛顿第二定律两类动力学问题:牛顿第二定律的瞬时性课件鲁
答案 D
解析显隐
编后语
常常可见到这样的同学,他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具,下课铃一响,就迫不及待地“逃离”教室。实际上,每节课刚下课时的几分 钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么,课后的“黄金时间”可以用来做什么呢?
一、释疑难
FBC
mAg FAB
FBC
mBg
审题 设疑
1.线断前A、B、C受力情况如何? 2.线断后A、B、C受力情况又如何? 3.怎样判断线断后A、B、C加速度?
转 解析
【跟踪训练】如图所示,质量为 m 的小球用水平
提示
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
第三章 牛顿运动定律
热点突破: 牛顿第二定律的瞬时性
1.热点透析 2.典例剖析 3.规律方法 4.跟踪训练
1.热点透析
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. 典例剖析
【例2】两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于
此 FT 与重力 mg 的合力 F=coms 3g0°=233mg,产
生的加速度 a=mF=233g,B 正确. 答案 B
解析显隐
【跟踪训练】如图示,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( ) A.两图中两球加速度均为gsin θ B.两图中A球的加速度均为零 C.图乙中轻杆的作用力一定不为零 D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
2025届高考物理一轮复习资料第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律的基本应用
第2讲牛顿第二定律的基本应用学习目标 1.会用牛顿第二定律分析计算物体的瞬时加速度。
2.掌握动力学两类基本问题的求解方法。
3.知道超重和失重现象,并会对相关的实际问题进行分析。
1.2.3.4.1.思考判断(1)已知物体受力情况,求解运动学物理量时,应先根据牛顿第二定律求解加速度。
(√)(2)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解,所以加速度由运动情况决定。
(×)(3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。
(×)(4)减速上升的升降机内的物体,物体对地板的压力大于物体的重力。
(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。
(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。
(√)(7)根据物体处于超重或失重状态,可以判断物体运动的速度方向。
(×)2.(2023·江苏卷,1)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。
电梯加速上升的时段是()A.从20.0 s到30.0 sB.从30.0 s到40.0 sC.从40.0 s到50.0 sD.从50.0 s到60.0 s答案A考点一瞬时问题的两类模型两类模型例1 (多选)(2024·湖南邵阳模拟)如图1所示,两小球1和2之间用轻弹簧B相连,弹簧B与水平方向的夹角为30°,小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上,绳A与竖直方向的夹角为30°,小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。
两小球均处于静止状态。
已知重力加速度为g,则()图1A.球1和球2的质量之比为1∶2B.球1和球2的质量之比为2∶1C.在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小为3gD.在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为2g答案BC解析对小球1、2受力分析如图甲、乙所示,根据平衡条件可得F B=m1g,F B sin30°=m2g,所以m1m2=21,故A错误,B正确;在轻绳A突然断裂的瞬间,弹簧弹力未来得及变化,球2的加速度大小为0,弹簧弹力F B=m1g,对球1,由牛顿第二定律有F合=2m1g cos 30°=m1a,解得a=3g,故C正确,D错误。
