牛顿第二定律—瞬时性问题等时性问题.pptx

考点1牛顿第二定律的瞬时性 考点解读：牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型牛顿第二定律的表达式为Fma，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，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：(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第1页/共29页(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第2页/共29页(1)弹簧问题 典例透析如图所示，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a1、a2.重力加速度大小为g.则有()第3页/共29页解题探究(1)木板抽出后的瞬间，弹簧的弹力变吗？提示：不变第4页/共29页提示：木块1木块2第5页/共29页第6页/共29页若将连接木块1和木块2的弹簧换成轻杆，则将木板沿水平方向突然抽出后，两木块将一起向下加速运动，选整体为研究对象可知a1a2g，两木块处于完全失重状态，所以木板抽出瞬间轻杆的弹力可突变为零分析此类问题时，要注意“弹簧”和“轻杆”的不同力学特征第7页/共29页(2)刚性绳问题 典例透析细线拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细线与竖直方向的夹角为53，如图所示，已知cos530.6，sin530.8.以下说法中正确的是()第8页/共29页第9页/共29页解题探究(1)细线烧断瞬间，小球的受力提示：(2)撤去弹簧的瞬间，小球的受力提示：第10页/共29页(3)撤去前后，弹簧的弹力和绳的拉力变化吗？提示：撤去前后，由于弹簧形变较大，形变恢复需经过一段时间，弹簧的弹力不能突变，绳的长度无论受力多大(在它的限度内)可以认为不变，绳的弹力可以发生突变第11页/共29页第12页/共29页第13页/共29页瞬时性问题的解题技巧(1)分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况或运动状态，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模型：第14页/共29页特性特性模型模型受外力时受外力时的形变量的形变量力能力能否突变否突变产生拉力产生拉力或支持力或支持力质量质量内部内部弹力弹力轻绳轻绳 微小不计微小不计可以可以只有拉力只有拉力没有支持力没有支持力不计不计处处相等处处相等橡皮绳橡皮绳较大较大不能不能只有拉力没只有拉力没有支持力有支持力轻弹簧轻弹簧较大较大 不能不能既可有既可有拉力也可拉力也可有支持力有支持力轻杆轻杆微小不计微小不计可以可以既可有既可有拉力也可拉力也可有支持力有支持力第15页/共29页(2)在求解瞬时性加速度问题时应注意：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，不会发生突变第16页/共29页变式训练如图所示，三个物块A、B、C的质量满足mA2mB3mC，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()第17页/共29页第18页/共29页2等时圆模型 典例透析如图所示，AB和CD为两条光滑斜槽，它们各自的两个端点均分别位于半径为R和r的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽，从静止出发，由A滑到B和由C滑到D，所用的时间分别为t1和t2，则t1与t2之比为()第19页/共29页解题探究(1)重物从A到B做的什么运动？提示：匀加速直线运动(2)如何表示斜槽的长度？提示：sAB2Rsin602rsin60sCD2Rsin302rsin30.第20页/共29页第21页/共29页第22页/共29页第23页/共29页变式训练1.(多选)如图所示，一物体从竖直平面内的圆环的最高点A处由静止开始沿光滑弦轨道AB下滑至B点，那么()第24页/共29页A只要知道弦长，就能求出运动时间B只要知道圆半径，就能求出运动时间C只要知道倾角，就能求出运动时间D只要知道弦长和倾角，就能求出运动时间第25页/共29页答案：答案：BD 第26页/共29页第27页/共29页第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页