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第三章 第二单元 第5课时本讲稿第一页，共二十二页课前自修与基础梳理2重点突破与知识点睛3题型探究与方法点窍4知能要求与高考展望1第第5 5课课怎怎样计样计算瞬算瞬时时加速度加速度临临界界问题问题随堂训练与错题备忘5本讲稿第二页，共二十二页1理解加速度跟合力的瞬时对应关系学会计算瞬时加速度，掌握处理临界问题的方法2高考多以选择题出现，间歇性渗透于难度较大的综合题中本讲稿第三页，共二十二页1瞬时问题牛顿第二定律对运动物体在运动过程中的任何一个时刻都成立当合外力的大小和方向发生变化时，物体的加速度的大小和方向也同时发生_变化，加速度的改变_时间的积累研究某一时刻物体的_的关系称为力和运动的瞬时问题“瞬时问题”常常伴随着这样一些标志性词语：“_”、“_”等相应的不需要加速度跟力瞬间突然本讲稿第四页，共二十二页2临界问题在应用牛顿运动定律解决动力学问题中，当物体运动的加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现“_”、“_”、“_”等词语的，往往会有临界现象，此时要采用_，看物体在不同的加速度时，会有哪些现象发生，尽快找出_，求解_最大最小恰好临界条件分析法临界条件临界值本讲稿第五页，共二十二页1求瞬时加速度的方法由牛顿第二定律知，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相对应当合外力恒定时，加速度也恒定；合外力随时间变化时，加速度也随时间改变，且瞬时力决定瞬时加速度可见，确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时作用力2加速度与速度变化的关系在加速度发生突变时，速度在该瞬间有时是不变的，因为速度的变化需要过程的积累本讲稿第六页，共二十二页3变化瞬间、弹力未变像弹簧、橡皮条、橡皮筋等，这些物体两端连接(一端连接还不行)其他物体当其他力变化的瞬间却不能引起这些物体的弹力立即变化原因是弹簧上的弹力Fkx，x的变化需要一定时间，故瞬间x没有来得及变化，故弹力没来得及变化4变化瞬间、力也发生突变像绳、线、硬杆连接着的物体，当其他力变化的瞬间能引起这些物体的弹力立即变化本讲稿第七页，共二十二页5寻找临界条件、解决临界问题的基本思路(1)认真审题，详尽分析问题中变化的过程，(包括分析整体过程中有几个阶段)(2)寻找过程中变化的物理量(自变量与因变量)(3)探索因变量随自变量变化时的变化规律，要特别注意相关物理量的变化情况(4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系显然分析变化过程，确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系，是解决问题的关键本讲稿第八页，共二十二页理解概念，正确推理 如图所示，质量为m的球与弹簧和水平细线相连，、的另一端分别固定于P、Q.球静止时，弹簧与竖直线的夹角为.当仅剪断、中的一根的瞬间，球的加速度a应是()本讲稿第九页，共二十二页审题突破：本题考查瞬时加速度的计算，要注意解题的步骤，并注意绳与弹簧的弹力瞬间是如何变化的解析：未剪断绳之前，球所受的力如图所示，球的重力mg、弹簧的弹力T1、绳子的拉力T2.由力的平衡条件有：本讲稿第十页，共二十二页若剪断，弹簧的弹力T1以及绳子的拉力T2均瞬间消失，小球只受重力mg作用，产生竖直向下的大小等于g的加速度，A项正确，B项错误；若剪断，绳子的拉力T2瞬间消失，弹簧的弹力T1仍保持不变，它与重力的合力大小等于T2，方向水平向左，则小球的加速度，方向水平向左，C项正确，D项错误答案：AC本讲稿第十一页，共二十二页方法点窍：分析瞬时加速度问题，主要抓住两个步骤：(1)分析瞬时前物体处于平衡状态时的受力情况，利用三角函数确定弹力的大小.(2)紧抓轻绳模型中的弹力可以突变、轻弹簧模型中的弹力不能突变这个力学特征再作受力分析，列式计算瞬时加速度.本讲稿第十二页，共二十二页结合整体法与隔离法解临界问题 如图所示，一弹簧秤秤盘Q的质量m1.5 kg，盘上放一质量为M10.5 kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数k800 N/m，系统处于静止状态现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动已知在最初0.2 s内F是变化的，在0.2 s后是恒定的(g取10 m/s2)则F的最大值为()A173.88 NB168 NC72 N D78.72 N本讲稿第十三页，共二十二页审题突破：本题考查求拉力极大值的综合分析能力这个拉力是受弹簧的弹力的变化而变化的，从物体P与盘Q的整体上看，由于它们具有恒定的加速度，则当它们在上升过程中，弹力变小，则拉力变大，在接触面间弹力变为零时，双方分离，拉力恒定且最大抓住相互接触物体分离的这一条件，是顺利解答本题的关键本讲稿第十四页，共二十二页解析：初始状态未加力F时，设弹簧的压缩量为x0，根据平衡条件有：kx0(mM)g.代入数据解得：x00.15 m.加力F后，随着P与Q的不断上升，弹簧的弹力减小，P与Q之间的压力也减小，在压力为零时，双方开始分离，F开始为恒力设此时弹簧的压缩量为x1.对盘Q，根据牛顿第二定律，有：kx1mgma.由运动学知识有：x0 x1at2.本讲稿第十五页，共二十二页式联立并代入已知数据解得：x10.03 m，a6 m/s2.对P，根据牛顿第二定律，有：FMgMa.故F的最大值为：FMgMa168 N.答案：B本讲稿第十六页，共二十二页错解警示：忽视了物体P与盘Q在分离之前一起做匀加速运动的情况而用平衡的观念求解即对Q，当P、Q分离时，它受到的力为自身的重力mg和弹簧对其向上的弹力kx1，根据平衡条件有：kx1mg，解得：x10.01875 m.其他解法相同，可求得加速度为：a6.56 m/s2.F的最大值为：FMgMa173.88 N.当然还有不能分清在P、Q分离时F的值为最大值，而是认为开始施加F时为最大值而计算为C或D.本讲稿第十七页，共二十二页随堂训练随堂训练1如图所示，用倾角为30的光滑木板AB托住质量为m的小球，小球用轻弹簧系住，当小球处于静止状态时，弹簧恰好水平则当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()本讲稿第十八页，共二十二页错解备忘错解备忘错解：错选C，认为弹簧的弹力瞬间也没有了，小球只受重力作用答案：B本讲稿第十九页，共二十二页随堂训练随堂训练2图中所示A、B、C为三个相同物块，由轻质弹簧K和轻线L相连，悬挂在天花板上处于静止状态，若将L剪断，则在刚剪断时，A、B的加速度大小aA、aB分别为()AaA0、aB0BaA0、aBgCaAg、aBg DaAg、aB0本讲稿第二十页，共二十二页错解备忘错解备忘错解：错选A，因两条弹簧的弹力瞬间没有变化而认为A、B两个物体受力也没有变化答案：B本讲稿第二十一页，共二十二页感谢您的使用，退出请按ESC键本讲稿第二十二页，共二十二页