2014-牛頓定律瞬時性問題

3.以下說法正確的選項是：()A、物體合外力減小時，加速度確定減小B、物體速度為零，合外力確定為零

C、物體合外力為零時，速度確定為零

D、物體合外力減小時，速度確定減小

E、物體的運動方向確定跟合外力的方向一樣F、物體的加速度大小不變確定受恒力作用G、依據(jù)m=F/a，物體的質(zhì)量跟外力成正比，跟加速度成反比A4.在牛頓其次定律F=kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的以下說法，正確的選項是：()Ａ.在任何狀況下k都等于１；Ｂ.k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小預備的；Ｃ.k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位預備的；Ｄ.在國際單位制中，k=1．CD(1)剛性繩(或接觸面)：一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，彈力馬上轉(zhuǎn)變或消逝，不需要形變恢復時間，一般題目中所給的細線、輕桿和接觸面在不加特殊說明時，均可按此模型處理．(2)彈簧(或橡皮繩)：當彈簧的兩端與物體相連(即兩端為固定端)時，由于物體有慣性，彈簧的長度不會發(fā)生突變，所以在瞬時問題中，其彈力的大小認為是不變的，即此時彈簧的彈力不突變．如以以下圖，物體A、B質(zhì)量均為m，中間有一輕質(zhì)彈簧相連，A用繩懸于O點，當突然剪斷OA繩時，關(guān)于A物體的加速度，以下說法正確的選項是()A．0B．gC．2gD．無法確定C例1.如圖，物體A、B用輕質(zhì)細線2相連，然后用細線1懸掛在天花板上，求剪斷輕細線1的瞬間兩個物體的加速度a1、a2大小分別為()A．g,0B．g，g

C．0，gD．2g，g2.(2023·全國卷Ⅰ)如以以以下圖,輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連,下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連,整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上,并處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設(shè)抽出后的瞬間,木塊1?2的加速度大小分別為a1?a2.重力加速度大小為g.則有()練習1:如以以以下圖所示,一質(zhì)量為m的小球在水平細線和與豎直方向成θ角的彈簧作用下處于靜止狀態(tài),試分析剪斷細線的瞬間,小球加速度的大小和方向.例4.細繩拴一個質(zhì)量為m的小球，小球用固定在墻上的水平彈簧支撐，小球與彈簧不粘連．平衡時細繩與豎直方向的夾角為53°，如以以下圖．以下說法正確的選項是(cos53°＝0.6，sin53°＝0.8)()A．小球靜止時彈簧的彈力大小為mgB．小球靜止時細繩的拉力大小為mgC．細線燒斷瞬間小球的加速度馬上為gD．細線燒斷瞬間小球的加速度馬上為g7．如以以下圖，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細線固定在傾角為30°光滑斜面上，假設(shè)不計彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為()A．都等于B.和0C.·和0D．0和·F合=ma受力狀況a運動學公式運動狀況已知運動情況求受力情況已知受力情況求運動情況兩類動力學問題的解題思路：用牛頓其次定律解題的方法和步驟1、明確爭論對象〔隔離或整體〕。2、進展受力分析和運動狀態(tài)分析，畫出示意圖。3、規(guī)定正方向或建立直角坐標系，求合力F合。4、列方程求解①物體受兩個力：合成法F合=ma②物體受多個力：正交分解法〔沿加速度方向〕〔垂直于加速度方向〕【典例1】一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面對右運動，物體與水平地面間的滑動摩擦力為4.2N。求物體4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移?問題：1.物體的受力狀況如何？2.物體所受的合力如何？解析：豎直方向：合力為零，加速度為零。水平方向：大小：F合=F－F1，方向與拉力F方向一樣。FFNF1mg

例題5一個滑雪的人，質(zhì)量是75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ=300。在t=5s的時間內(nèi)滑下的路程x=60m。求滑雪人受到的阻力〔包括摩擦和空氣〕。分析：第一步求a由于v0=2m/s，x=60m，t=5s據(jù)公式求得a=4m/s2。x=v0t+at2人)30oGG1G2yxF阻a其次步求F合、阻力要對人進展受力分析，畫受力圖。FＮ解：依據(jù)運動學公式：x＝v0t＋at2得：

代入量得：a＝4m/s2對人進展受力分析，建立坐標系，依據(jù)牛頓其次定律F＝ma，得：mgsinθ－F阻＝ma即：F阻＝mgsinθ－ma代入數(shù)值得：F阻＝67.5N即：滑雪人受到的阻力是67.5N。a＝2（x－v0t）t2練習1.如以以下圖，質(zhì)量為2kg的物體與水平地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.20?，F(xiàn)對它施加一向右與水平方向成37°、大小為5N的拉力F，使之向右做勻加速運動，）37°FmgFNFfFcos370Fsin370yx解：對物體受力分析可得：x軸：Fcos370—Ff=ma①y軸：Fsin370+FN—mg=0②又Ff=μFN③由①②③聯(lián)立得a=0.3m/s2關(guān)于瞬時加速度問題:關(guān)鍵是分析清晰撤去力之前的受力狀況撤去力之后的受力狀況前面第一章我們已學過：a、v同向，加速； a、v反向，減速a的方向與F合方向確定一樣所以，我們可得出這樣的結(jié)論：假設(shè)v、F合的方向一樣，物體做加速運動假設(shè)v、F合的方向相反，物體做減速運動F預備a，a不變的是勻變速運動a變化的運動是變加速運動〔一〕瞬時性-動態(tài)分析問題〔運動性質(zhì)的推斷〕課后思考:一小球從水平地面上向輕彈簧運動,試分析小球從剛接觸彈簧到被壓縮最短過程中小球的速度以及加速度怎樣變化?1.如以以下圖,自由下落的小球,從它接觸豎直放置的彈簧的開頭,到彈簧壓縮到最大限度的過程中,小球的速度和加速度的變化狀況是()A.加速度變大,速度變小B.加速度變小,速度變大C.加速度先變小后變大,速度先變大后變小D.加速度先變小后變大,速度先變小后變大課后思考:一小球從某處自由落下,豎直落在地面上輕彈簧上,試分析小球從剛接觸彈簧到被壓縮到最短過程中小球的速度和加速度怎樣變化?2、物體放在光滑水平面上受一沿水平方向恒力F的作用向前運動，它的正前方固定一根勁度系數(shù)足夠大的彈簧，當木塊接觸彈簧后A、馬上做減速運動B、仍做勻加速運動C、在一段時間內(nèi)仍做加速運動，速度連續(xù)增大，但加速度要漸漸減小D、當彈簧彈力增加到與F相等時，物體速度增加到最大F2.物體受幾個力作用處于靜止狀態(tài),假設(shè)將其中一個力漸漸減小到0,再漸漸恢復到原值,物體加速度和速度怎樣變化?答案:加速度先增大后減小,速度始終增大.雨滴從高空由靜止落下,假設(shè)雨滴下落時空氣對其的阻力隨雨滴下落的速度增大而增大,正確反映雨滴下落運動狀況的圖象是:tv三、正交分解法或合成法應(yīng)用用牛頓其次定律解題的方法和步驟1、明確爭論對象〔隔離或整體〕。2、進展受力分析和運動狀態(tài)分析，畫出示意圖。3、規(guī)定正方向或建立直角坐標系，求合力F合。4、列方程求解①物體受兩個力：合成法F合=ma②物體受多個力：正交分解法〔沿加速度方向〕〔垂直于加速度方向〕【典例1】一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面對右運動，物體與水平地面間的滑動摩擦力為4.2N。求物體4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移?問題：1.物體的受力狀況如何？2.物體所受的合力如何？解析：豎直方向：合力為零，加速度為零。水平方向：大小：F合=F－F1，方向與拉力F方向一樣。FFNF1mg練習1.如以以下圖，質(zhì)量為4kg的物體與水平地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.20?，F(xiàn)對它施加一向右與水平方向成37°、大小為20N的拉力F，使之向右做勻加速運動，求物體運動的加速度大小。）37°FmgFNFfFcos370Fsin370yx解：對物體受力分析可得：x軸：Fcos370—Ff=ma①y軸：Fsin370+FN—mg=0②又Ff=μFN③由①②③聯(lián)立得a=2.6m/s2例1:如右圖所示,質(zhì)量m=1kg的小物塊放在傾角θ=37°的斜面上,物體跟斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,現(xiàn)用大小為F=20N的水平力作用于物塊,則其上滑的加速度為多大?(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)練習3.如以以下圖，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°角，球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為1kg(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求車廂運動的加速度并說明車廂的運動狀況