4.5 牛顿第二定律的应用（瞬时突变类问题）导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

分析物体在某个时间点的即时加速度，核心在于弄清那个时间点物体的受力状况和运动情形，然后借助牛顿第二定律计算出即时加速度，处理这类问题时需要留意几种典型情形：具有特殊性质的模型，外力作用下的形变特征，力的突变可能性，拉力或支持力的生成条件，物体质量的影响，内部弹力的忽略，轻绳的特性，微小变化，拉力存在时支持力忽略，处处均匀，轻杆的特点，微小变化，拉力和支持力均有可能，橡皮绳的性质，较大形变，拉力存在时支持力忽略，轻弹簧的性质，较大形变，拉力和支持力均有可能，例题1如图展示，两个小球由细线相连，另两个小球经轻弹簧连接，双手分别提着两球，使全部小球在空中保持静止，双手同时松手刹那（忽略空气阻力，重力加速度为g），小球B的加速度值为，小球D的加速度值为。例题2.如图所示，两系统均处于静止状态，绳和弹簧质量不计。重力加速度为g，那么在剪断OA和OC上端绳索的瞬间，物体A、B、C、D的即时加速度分别是：aA等于多少，aB等于多少，ac等于多少，aD等于多少。例题3中，如图甲和图乙所示，所有细线都没有伸缩性，两个小球都处于平衡位置且质量一致。假如猛地把两个水平细线剪开，剪断那一刻小球A的加速度值是多大，加速度方向朝哪里；小球B的加速度值是多大，加速度方向朝哪里；在图甲里，倾斜细线OA与图乙中弹簧产生的力的大小之比是多大（θ和重力加速度g为已知值）。例题4中，一个质量为m的小球由一根细线和一根轻弹簧悬挂着，小球处于静止状态时，细线呈水平方向，而弹簧与垂直方向形成角度。剪断弹簧时，小球加速度数值等于重力加速度，指向竖直向下，小球加速度数值等于重力加速度，指向竖直向下，质量为m的小球用不可伸长细线和轻质弹簧悬挂静止，细线与竖直方向夹角为，弹簧呈水平状态，重力加速度数值为g，剪断细线时，小球加速度数值为，指向与竖直方向夹角为，剪断弹簧时，小球加速度数值为，指向与竖直方向夹角为，如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻质弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用轻质细绳L2连接，细绳L1和弹簧与竖直方向夹角均为，细绳L2水平拉直，剪断细绳L2时，细绳L1上的拉力与弹簧弹力数值之比为，A与B的加速度数值之比为题型训练：如图展示，一个质量为m的球体由水平弹簧连接，并由一个倾角为30°的平滑木板支撑，球体当前保持静止状态，当木板AB突然向下移除时，球体的加速度是以下哪个选项A．加速度为零 B．加速度大小为g，方向竖直朝下 C．加速度大小为g，方向垂直木板朝下 D．加速度大小为g，方向水平向右2．如图展示，A、B、C三个球的质量均为m，一个轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B之间安装一个轻质杆，B、C之间由一根轻质细线连接，斜面的倾角为θ，且斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均与斜面平行，系统初始时处于静止状态开yun体育官网入口登录app，细线被切断的刹那，已知重力加速度为g，以下论断正确的是哪个选项A．A球的受力情况未变，加速度为零 B．C球的加速度沿斜面向下，大小为 C．A、B之间杆的拉力大小为2mgsinθ D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinθ3．如图展示，质量分别为m1、m2的A、B两个小球分别连接在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的平滑斜面上，不计弹簧的质量，当细线被剪断的瞬间，A、B两球的加速度分别是哪个选项A．A的加速度为0，B的加速度为 B．A的加速度为，B的加速度为0 C．A的加速度为，B的加速度为0 D．A、B两球的加速度都等于4如图展示，一个质量为M的框架放在水平地面上，一个轻质弹簧上端固定在框架上，下端连接一个质量为m的小球，小球进行上下振动时框架始终没有离开地面开yunapp体育官网入口下载手机版，当框架对地面施加的力为零的瞬间，小球的加速度大小是哪个选项A．加速度大小为g B．加速度大小为 C．加速度大小为 D．加速度大小为5．如图展示，质量均为m的A、B两个球之间连接一根不计质量的弹簧，放在平滑的水平面上，A球紧贴竖直墙壁，现在用水平力F将B球向左推压弹簧，达到平衡后，突然移除F，在这时刻开yun体育app入口登录，以下论断正确的是哪个选项A．B球的速度为零，加速度大小为 B．B球的速度为零，加速度为零 C．A立即离开墙壁 D．在A离开墙壁后，A、B两球均向右做匀速运动6．如图展示，物体a、b用一根不可伸长的细线连接，再用一根轻质弹簧与a相连，弹簧上端固定在天花板上，已知物体a、b的质量相等，当在P点处剪断细线的瞬间，以下论断正确的是哪个选项A．物体a的加速度大小为零 B．物体a的加速度与物体b的加速度大小相同 C．物体b的加速度大小为零 D．物体b的