牛顿运动定律应用——瞬时性问题.docVIP

第三章 牛顿运动定律 PAGE PAGE 4 专题：牛顿第二定律的应用——瞬时性问题 一、牛顿第二定律 1．内容：物体加速度的大小跟作用力成 ，跟物体的质量成 ，加速度的方向跟 的方向相同。 2．表达式：F合＝ 3．物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受 的关系。 4．F合与a的关系 同向性、正比性、瞬时性、因果性、同一性、独立性、局限性 二、小试牛刀 1、关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是(　　) A．运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变 B．物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化 C．做直线运动的物体，其运动状态可能不变 D．做曲线运动的物体，其运动状态可能不变 2、设想能创造一理想的没有摩擦力和流体阻力的环境，用一个人的力量去推一万吨巨轮，则从理论上可以说(　　) A.巨轮惯性太大，所以完全无法推动 B.一旦施力于巨轮，巨轮立即产生一个加速度 C.由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过很长一段时间后才会产生一个明显的加速度 D.一旦施力于巨轮，巨轮立即产生一个速度 三、思考：你对牛二律的瞬时性是如何理解的？ 要点一、力连续变化过程的瞬时性 【例1】如图，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的合外力、加速度、速度的变化情况是怎样的？ 小步勤挪： 1、对小球进行受力分析： 2、在接触的初始阶段，那个力大？ 小球的合力方向怎样？大小如何变化？加速度方向怎样？大小如何变化？速度如何变化？ 3、当弹力增大到大小等于重力时，合外力、加速度、速度又如何？ 4、之后，小球向那运动？ 弹力如何变化？合力的大小方向如何？加速度、速度大小方向怎样变化？ 【变式1】(2009·上海高考)如图所示为蹦极运动的示意图．弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述正确的是(　　) ①经过B点时，运动员的速率最大 ②经过C点时，运动员的速率最大 ③从C点到D点，运动员的加速度增大 ④从C点到D点，运动员的加速度不变 A．①③???? B．②③ C．①④???? D．②④ 【变式2】如图所示，物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回．若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中(　　) A．P的加速度大小不断变化，方向也不断变化 B．P的加速度大小不断变化，但方向只改变一次 C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小 D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大 【拓展】 从压缩最短到恢复原长过程中弹力、合力、加速度、速度变化情况 要点二、力突变过程的瞬时性 【例2】如图所示，物体甲、乙质量均为m，弹簧和悬线的质量可以忽略不计．当悬线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度数值应是下列哪一种情况（ ） 甲是0，乙是g B.甲是g，乙是g C.甲是0，乙是0 D.甲是g/2，乙是g 【思路】分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体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 【点拨】物体瞬时加速度的两类模型： (1)刚性绳(或接触面)的特点： (2)弹簧(或橡皮绳)的特点： 　 【提醒】力和加速度的瞬时对应性是高考的重点．物体的受力情况应符合物体的运动状态，当外界因素发生变化(如撤力、变力、断绳等)时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌想当然！ 【例3】如图所示，将质量均为m的小球A、B用绳（不可伸长） 和弹簧（轻质）连结后，悬挂在天花板上.若分别剪断绳上的P处 或剪断弹簧上的Q处