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文檔簡介

1、傳播優秀word版文檔 ,希望對您有幫助,可雙擊去除!一、考點突破知識點考綱要求題型分值牛頓運動定律的應用理解牛頓第二定律,會解決瞬時性問題各題型均有涉及615分二、重難點提示充分利用瞬時性問題中的臨界條件解題。根據牛頓第二定律,a與f具有瞬時對應關系,當f發生突變時,加速度也會跟著變化,瞬時性問題就是分析某個力發生突變后,物體的加速度的變化,或者是引起的其他力的變化。在求解瞬時性加速度問題時應注意:(1)確定瞬時加速度關鍵是正確確定瞬時合外力。(2)當指定的某個力發生變化時,是否還隱含著其他力也發生變化。(3)對于彈簧相關瞬時值(某時刻的瞬時速度或瞬時加速度)進行分析時,要注意如下兩點:畫好

2、一個圖:彈簧形變過程圖;明確三個位置:彈簧自然長度位置、平衡位置及形變量最大的位置。(4)物體的受力情況和運動情況是時刻對應的,當外界因素發生變化時,需要重新進行受力分析和運動分析。(5)加速度可以隨著力的突變而突變,而速度的變化需要一個過程的積累,不會發生突變。例題1 如圖所示,質量為m的小球用水平輕彈簧系住,并用傾角為30°的光滑木板ab托住,小球恰好處于靜止狀態,當木板ab突然向下撤離的瞬間,小球的加速度大小為()a. 0 b. g c. g d. g思路分析:平衡時,小球受到三個力:重力mg、木板ab的支持力fn和彈簧拉力ft,受力情況如圖所示突然撤離木板時,fn突然消失而其

3、他力不變,因此ft與重力mg的合力fmg,產生的加速度ag,b正確。答案:b例題2 如圖所示,a、b球的質量相等,彈簧的質量不計,傾角為的斜面光滑,系統靜止時,彈簧與細線均平行于斜面,在細線被燒斷的瞬間,下列說法正確的是()a. 兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下,大小均為gsin b. b球的受力情況未變,瞬時加速度為零c. a球的瞬時加速度沿斜面向下,大小為2gsin d. 彈簧有收縮的趨勢,b球的瞬時加速度向上,a球的瞬時加速度向下,a、b兩球瞬時加速度都不為零思路分析:對a、b兩球在細線燒斷前、后的瞬間分別受力分析如圖所示:細線燒斷瞬間,彈簧還未形變,彈簧彈力與原來相等,b球受力平衡,m

4、gsin kx0,即ab0,a球所受合力為mgsin kxmaa即:2mgsin maa,解得aa2gsin ,故a,d錯誤,b,c正確。答案:bc例題3 如圖所示,物塊1、2間用剛性輕質桿連接,物塊3、4間用輕質彈簧相連,物塊1、3質量為m,2、4質量為m,兩個系統均置于水平放置的光滑木板上,并處于靜止狀態。現將兩木板沿水平方向突然抽出(不計摩擦),設抽出后的瞬間,物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4,重力加速度大小為g,則有()a. a1a2a3a40b. a1a2a3a4gc. a1a2g,a30,a4gd. a1g,a2g,a30,a4g思路分析:在抽出木板的瞬時

5、,物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛頓第二定律知a1a2g;而物塊3、4間的輕彈簧的形變還來不及改變,此時彈簧對3向上的彈力大小和對物塊4向下的彈力大小仍為mg,因此物塊3滿足mgf,a30;由牛頓第二定律得物塊4滿足a4g,所以c對。答案:c【綜合拓展】 瞬時性問題的幾種實體模型分析物體在某一時刻的瞬時加速度,關鍵是明確該時刻物體的受力情況及運動狀態,再由牛頓第二定律求出瞬時加速度,此類問題應注意以下幾種模型: 特性模型受外力時的形變量力能否突變產生拉力或支持力質量內部彈力輕繩微小不計能只有拉力沒有支持力不計處處相等輕桿微小不計能既可有拉力也可有支持

6、力橡皮繩較大不能只有拉力沒有支持力輕彈簧較大不能既可有拉力也可有支持力針對訓練:如下列各圖所示,剪斷相應部位的瞬間,a、b的加速度各是多少?(ma=m,mb=3m) 未剪斷時,均有toa=4mg,tab=3mg剪斷后,對整體,有:4mg=4ma得:a=g故可知:a、b的加速度均為g剪斷后,對b,有:tab3mg=3ma1得:a1=0對a,有:mg+tab=ma2得:a2=4g剪斷后,對b,有:3mg=3ma1得:a1=g對a,因a繼續靜止,有:得:a2=0 即:toa突變為mg剪斷后,對b,有:3mg=3ma1得:a1=g對a,有:toamg=ma2得:a2=3g【易錯指津】體會速度的累積與加

7、速度的瞬時性如圖所示,質量相同的木塊a、b用輕彈簧相連,靜止在光滑水平面上。彈簧處于自然狀態。現用水平恒力f向右推a,則從開始推a到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中,下列說法中正確的是( )a. 兩木塊速度相同時,加速度aaab b. 兩木塊速度相同時,加速度aa> abc. 兩木塊加速度相同時,速度va> vb d. 兩木塊加速度相同時,速度va< vb解析:在f作用下a做加速度不斷減小的加速運動,b做加速度不斷增大的加速運動,加速度相等時,速度相等時有答案:c(答題時間:25分鐘)1. 如圖所示,兩個質量分別為m12 kg、m23 kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質彈

8、簧測力計連接,兩個大小分別為f130 n、f220 n的水平拉力分別作用在m1、m2上,則()a. 彈簧測力計的示數是10 nb. 彈簧測力計的示數是50 nc. 在突然撤去f2的瞬間,彈簧測力計的示數不變d. 在突然撤去f1的瞬間,m1的加速度不變2. 在動摩擦因數0.2的水平面上有一個質量為m2 kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成45°角的不可伸長的輕繩一端相連,如圖所示,此時小球處于靜止狀態,且水平面對小球的彈力恰好為零,當剪斷輕繩的瞬間,取g10 m/s2,以下說法正確的是()a. 此時輕彈簧的彈力大小為20 nb. 小球的加速度大小為8 m/s2,方向向左c. 若剪

9、斷彈簧,則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10 m/s2,方向向右d. 若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間小球的加速度為03. 如圖所示,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°的光滑斜面上,若不計彈簧質量,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0 d. 0和·4. 如圖所示,用細繩將條形磁鐵a豎直掛起,再將小鐵塊b吸在條形磁鐵a的下端,靜止后將細繩燒斷,a、b同時下落,不計空氣阻力,則下落過程中 ()a. 小鐵塊b的加速度為零b. 小鐵塊b只受一個力的作用c. 小鐵塊b可能只受兩個力的作用d. 小鐵塊b共受三個力的作用

10、5. 如圖所示,一木塊在光滑水平面上受一恒力f作用,前方固定一足夠長的彈簧,則當木塊接觸彈簧后()a. 木塊立即做減速運動b. 木塊在一段時間內速度仍可增大c. 當f等于彈簧彈力時,木塊速度最大d. 彈簧壓縮量最大時,木塊加速度為零6. 如圖甲、乙所示,圖中細線均不可伸長,兩小球均處于平衡狀態且質量相同,如果突然把兩水平細線剪斷,剪斷瞬間小球a的加速度的大小為_,方向為_;小球b的加速度的大小為_,方向為_;剪斷瞬間甲圖中傾斜細線oa與乙圖中彈簧的拉力之比為_(角已知)。 7. 如圖所示,木塊a、b用輕彈簧相連,放在懸掛的木箱c內,處于靜止狀態,它們的質量之比是ma:mb:mc=1:2:3。當

11、剪斷細繩的瞬間,各物體的加速度大小及其方向如何?1. c 解析:設彈簧的彈力為f,系統加速度為a,對m1、m2和彈簧測力計組成的系統:f1f2(m1m2)a對m1:f1fm1a聯立兩式解得:a2 m/s2,f26 n,故a、b兩項都錯誤;在突然撤去f2的瞬間,由于彈簧測力計兩端都有物體,而物體的位移不能發生突變,所以彈簧的長度在撤去f2的瞬間沒有變化,彈簧上的彈力不變,故c項正確;若突然撤去f1,物體m1所受的合外力方向向左,而沒有撤去f1時合外力方向向右,所以m1的加速度發生變化,故d項錯誤。2. abd 解析:因為未剪斷輕繩時水平面對小球的彈力為零,小球在繩沒有斷時受到重力、輕繩的拉力ft

12、和彈簧的彈力f作用而處于平衡狀態,依據平衡條件得:豎直方向有ftcos mg水平方向有ftsin f解得輕彈簧的彈力為fmgtan 20 n,故選項a正確。剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡,水平面對它的支持力與它所受重力平衡,即fnmg;由牛頓第二定律得小球的加速度為am/s28 m/s2,方向向左,選項b正確,當剪斷彈簧的瞬間,輕繩上彈力突變為0,小球立即受水平面支持力作用,且與重力平衡,加速度為0,選項c錯誤,d正確。3. d 解析:當線被剪斷的瞬間,彈簧的伸長狀態不變,a受合外力還是0,a的加速度仍為0,對b進行受力分析:線剪斷前:f線mbgsin f彈 f彈magsin 線剪斷瞬間:b受

13、合外力為f合mbgsin f彈mbab所以ab·gsin ·選項d正確。4. d 解析:假設細線燒斷后,ab在下落過程中分離(或接觸但沒有擠壓),則ab間仍存在磁力作用,由加速度,可推斷假設不成立,即ab下落時不會分開,且具有相同的加速度g。故b受到重力、磁力和a對其的彈力。5. bc 解析:木塊在光滑水平面上做勻加速運動,與彈簧接觸后,當f>f彈時,隨彈簧形變量的增大,向左的彈力f彈逐漸增大,木塊做加速度減小的加速運動;當彈力和f相等時,木塊速度最大,之后木塊做減速運動,彈簧壓縮量最大時,木塊速度為零,加速度向左不為零,故選項b、c正確。6. gsin ;垂直傾斜細

14、線oa向下;gtan ;水平向右;cos2 解析:設兩球質量均為m,對a球受力分析,如圖(a)所示,剪斷水平細線后,球a將沿圓弧擺下,故剪斷水平細線瞬間,小球a的加速度a1方向為沿圓周的切線方向向下,即垂直傾斜細線oa向下。則有fmgcos ,f1mgsin ma1,所以a1gsin 。水平細線剪斷瞬間,b球所受重力mg和彈簧彈力f不變,小球b的加速度a2方向水平向右,如圖(b)所示,則f,f2mgtan ma2,所以a2gtan 。甲中傾斜細線oa與乙中彈簧的拉力之比為cos2 。7. 解:設a的質量為m,則b、c的質量分別為2m、3m,在未剪斷細繩時,a、b、c均受平衡力作用,受力情況如圖所示。剪斷繩子的瞬間,彈簧彈力不發生突變,故fl大小不變。而b與c的彈力怎樣變化呢?首先b、c間的作用力肯定要變化,

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