第2讲-牛顿第二定律-两类动力学问题分解.ppt

知识点1　牛顿第二定律 Ⅱ 单位制 Ⅰ 一、牛顿第二定律 1．内容：物体的加速度的大小跟 成正比，跟物体的 成反比，加速度的方向与 的方向相同． (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(　　) [解题探究]　(1)木板抽出后的瞬间，弹簧的弹力变吗？ 提示：不变 提示： 木块1 木块2 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a1＝a2＝g，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． (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cos53°＝0.6，sin53°＝0.8.以下说法中正确的是(　　) A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg B．小球静止时细线的拉力大小为mg C．细线烧断的瞬间小球的加速度为5/3g D．快速撤去弹簧的瞬间小球的加速度为g [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： (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． 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： (2)在求解瞬时性加速度问题时应注意： ①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． ②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． [变式训练]　 如图所示，三个物块A、B、C的质量满足mA＝2mB＝3mC，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)(　　) －g、2g、0　　　 －2g、2g、0 － 5/6g、5/3g、0 －5/6g、5/3g、g 3. [瞬时性问题]如图所示，在光滑水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B在水平拉力F作用下，以加速度a做匀变速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则(　　) (3)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(　　) [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：sAB＝2R·sin60°＋2r·sin60° sCD＝2R·sin30°＋2r·sin30°. [变式训练]　 (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(　　) 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θ，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 答案：D 答案：BD 两类动力学问题 [记一记] 1．两类动力学问题 (1)已知受力情况求物体的 。 (2)已知运动情况求物体的 。 运动情况 受力情况 动力学的两类基本问题分析 1.物体运动性质的判断方法 (1)明确物体的初始运动状态(v0)。 (2)明确物体的受力情况(F合)。 (3)根据物体做各种性质运动的条件即可判定物体的运动情况、加速度变化情况及速度变化情况。 2．两类动力学问题的解题步骤 (1)明确研究对象。根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体。研究对象可以是某个物体，也可以是几个物体构成的系统。