牛頓第二定律的瞬時(shí)問(wèn)題

1、-瞬時(shí)問(wèn)題專題1 1瞬時(shí)問(wèn)題瞬時(shí)問(wèn)題牛頓第二定律對(duì)運(yùn)動(dòng)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任何牛頓第二定律對(duì)運(yùn)動(dòng)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任何一個(gè)時(shí)刻都成立當(dāng)合外力的大小和方向發(fā)生變一個(gè)時(shí)刻都成立當(dāng)合外力的大小和方向發(fā)生變化時(shí)，物體的加速度的大小和方向也同時(shí)發(fā)生化時(shí)，物體的加速度的大小和方向也同時(shí)發(fā)生_變化，加速度的改變變化，加速度的改變_時(shí)間的積累時(shí)間的積累研究某一時(shí)刻物體的研究某一時(shí)刻物體的_ _ 的關(guān)系稱為的關(guān)系稱為力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)問(wèn)題力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)問(wèn)題“瞬時(shí)問(wèn)題瞬時(shí)問(wèn)題”常常伴隨著常常伴隨著這樣一些標(biāo)志性詞語(yǔ)：這樣一些標(biāo)志性詞語(yǔ)：“_”_”、“_”_”等等相應(yīng)的相應(yīng)的不需要不需要加速度跟力加速度跟力瞬間瞬間突然突

2、然2 2變化瞬間變化瞬間, ,彈力是否變化彈力是否變化（1 1）像彈簧、橡皮條、橡皮筋等，這）像彈簧、橡皮條、橡皮筋等，這些物體兩端連接些物體兩端連接( (一端連接還不行一端連接還不行) )其他物其他物體當(dāng)其他力變化的瞬間，體當(dāng)其他力變化的瞬間，（2 2）像繩、線、硬桿連接著的物體，）像繩、線、硬桿連接著的物體，當(dāng)其他力變化的瞬間，當(dāng)其他力變化的瞬間，卻不能引起這些物體的彈力立即變卻不能引起這些物體的彈力立即變化化不可突變不可突變可能引起這些物體的彈力立即變可能引起這些物體的彈力立即變化化可突變可突變例一：例一： 在動(dòng)摩擦因數(shù)在動(dòng)摩擦因數(shù)0.20.2的水平面的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為上有一個(gè)質(zhì)量為

3、m m1 kg1 kg的小球，小球與的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成水平輕彈簧及與豎直方向成4545角的角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，如圖不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，如圖3 32 22 2所示此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水所示此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取的瞬間，取g g10 m/s10 m/s2 2. .求：求：(1)(1)此時(shí)輕彈簧的彈力大??；此時(shí)輕彈簧的彈力大??；(2)(2)小球的加速度大小小球的加速度大小和方向；和方向；答案答案(1)10 N(2)8 m/s2方向向左方向向左例二例二：如圖（：如圖（1 1

4、）所示，一質(zhì)量為）所示，一質(zhì)量為m m的物體系于的物體系于長(zhǎng)度分別為長(zhǎng)度分別為L(zhǎng) L1 1 、L L2 2的兩根細(xì)線上，的兩根細(xì)線上，L L1 1的一端的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為，L L2 2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將L L2 2線剪線剪斷，求剪斷瞬時(shí)物體的加速度。斷，求剪斷瞬時(shí)物體的加速度。例三例三：(2010(2010廣州模擬廣州模擬) )如圖如圖5 5所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m m的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為3030的的光滑木板光滑木板ABAB托住，小球恰好處于靜止?fàn)?/p>

5、態(tài)當(dāng)托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)木板木板ABAB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為多少？小為多少？例四例四、如圖所示，一小球自空中自由落下，與、如圖所示，一小球自空中自由落下，與正下方的直立輕質(zhì)彈簧接觸，直至速度為零正下方的直立輕質(zhì)彈簧接觸，直至速度為零的過(guò)程中，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的下列幾種描的過(guò)程中，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的下列幾種描述中，正確的是述中，正確的是 A A接觸后，小球作減速運(yùn)動(dòng)，加速度的絕接觸后，小球作減速運(yùn)動(dòng)，加速度的絕對(duì)值越來(lái)越大，速度越來(lái)越小，最后等于零對(duì)值越來(lái)越大，速度越來(lái)越小，最后等于零B B接觸后，小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速接觸后，小球

6、先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，其速度先增加后減小直到為零運(yùn)動(dòng)，其速度先增加后減小直到為零C C接觸后，速度為零的地方就是彈簧被壓接觸后，速度為零的地方就是彈簧被壓縮最大之處，加速度為零的地方也是彈簧被縮最大之處，加速度為零的地方也是彈簧被壓縮最大之處壓縮最大之處D D接觸后，小球速度最大的接觸后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方地方就是加速度等于零的地方例五例五：如圖：如圖3-2-83-2-8所示是兩根輕彈簧與兩個(gè)質(zhì)量都為所示是兩根輕彈簧與兩個(gè)質(zhì)量都為m m的小球連接成的系統(tǒng)，上面一根彈簧的上端固定在的小球連接成的系統(tǒng)，上面一根彈簧的上端固定在天花板上，兩小球之間還連接了一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)

7、天花板上，兩小球之間還連接了一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線該系統(tǒng)靜止，細(xì)線受到的拉力大小等于線該系統(tǒng)靜止，細(xì)線受到的拉力大小等于4mg4mg在剪斷了兩球之間的細(xì)線的瞬間，球在剪斷了兩球之間的細(xì)線的瞬間，球A A的加速的加速度度a aA A和球和球B B的加速度的加速度a aB B分別是分別是( )( )A A2g2g，豎直向下；，豎直向下；2g2g，豎直向下，豎直向下B B4g4g，豎直向上；，豎直向上；4g4g，豎直向下，豎直向下C C2g2g，豎直向上；，豎直向上；2g2g，豎直向下，豎直向下D D2g2g，豎直向下；，豎直向下；4g4g，豎直向下，豎直向下例六例六如圖所示，如圖所示，A A、B B兩

8、小球分別連在彈簧兩小球分別連在彈簧兩端，兩端，B B端用細(xì)線固定在傾角為端用細(xì)線固定在傾角為3030的光滑的光滑斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，間，A A、B B兩球的加速度分別為兩球的加速度分別為A A都等于都等于 B B 和和0 0C C 和和0 D0 D0 0和和 2g2g2gMMMBBA2gMMMBBA例七例七：如圖，質(zhì)量相同的物塊：如圖，質(zhì)量相同的物塊A A、B B、C C用兩個(gè)用兩個(gè)輕彈簧和一根輕線相連，掛在天花板上處輕彈簧和一根輕線相連，掛在天花板上處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將A A、B B之間的輕繩剪斷，之間的輕繩剪斷，在剛剪斷

9、的瞬間，三個(gè)物塊的加速度分別在剛剪斷的瞬間，三個(gè)物塊的加速度分別是多大？方向如何？是多大？方向如何？ABC例八例八 ：如圖所示，在傾角為：如圖所示，在傾角為=30=300 0的光滑斜面的光滑斜面上，有兩個(gè)用輕彈簧連接的木塊上，有兩個(gè)用輕彈簧連接的木塊A A和和B B，已，已知知A A的質(zhì)量為的質(zhì)量為2kg2kg，B B的質(zhì)量為的質(zhì)量為3kg3kg，有一恒，有一恒力力F=50NF=50N的力作用在的力作用在A A上，在上，在ABAB具有相同加具有相同加速度的瞬間，撤去外力速度的瞬間，撤去外力F F，則這一瞬時(shí)，則這一瞬時(shí)，A A和和B B的加速度分別是多大？（的加速度分別是多大？（g g10m/

10、s10m/s2 2） FAB2/20smaA2/5smaB例九例九：如圖：如圖3-2-103-2-10所示，所示，A A、B B兩物體中間用一兩物體中間用一輕質(zhì)彈簧相連，靜止在外框輕質(zhì)彈簧相連，靜止在外框C C的底板上，整個(gè)的底板上，整個(gè)裝置用一根細(xì)繩吊在天花板上，處于靜止?fàn)钛b置用一根細(xì)繩吊在天花板上，處于靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)A A、B B、C C質(zhì)量都為質(zhì)量都為M M，現(xiàn)在將細(xì)繩剪斷，現(xiàn)在將細(xì)繩剪斷，剪斷后瞬間剪斷后瞬間A A、B B、C C的加速度分別為的加速度分別為( )( )A Ag g g g g g B B0 g g0 g gC C0 3g0 3g2 3g2 3g2 2 D D0 0 3g0 0 3g例十例十. .如圖所示，豎直光滑桿上套有一個(gè)小球如圖所示，豎直光滑桿上套有一個(gè)小球和兩個(gè)彈簧，兩彈簧的一端各與小球相連，和兩個(gè)彈簧，兩彈簧的一端各與小球相連，另一端用銷釘另一端用銷釘M M、N N固定于桿上，小球處于靜固定于桿上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)撥去銷釘止?fàn)顟B(tài)，設(shè)撥去銷釘M M瞬間，小球加速度瞬間，小球加速度a a的的大小為大小為12m/s12m/s2 2，若不撥去