习题课 用牛顿运动定律解决几类问题.pptxVIP

高中同步学案优化设计;学习目标;课堂篇 探究学习;[情境探究] 如图所示,用手向下压弹簧玩偶的头部,若人向下压的力为F,弹簧玩偶的头部质量为m,人手突然撤离时,弹簧玩偶头部的加速度为多大?;[知识点拨] 1.瞬时加速度问题:牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻前后物体的受力情况及其变化。 2.两种基本模型;[实例引导] 例1(多选)(2020湖北黄冈高一月考)如图所示,A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上,A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接,细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ,细绳L2水平拉直,现将细绳L2剪断,则细绳L2剪断瞬间,下列说法正确的是(　　) A.细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶1 B.细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为cos2θ∶1 C.A与B的加速度之比为1∶1 D.A与B的加速度之比为cos θ∶1;解析 根据题述可知,A、B两球的质量相等,均设为m,剪断细绳L2瞬间,对A球受力分析,如图甲所示,由于细绳L1的拉力突变,沿细绳L1方向和垂直于细绳L1方向进行力的分解,得FT=mgcos θ,ma1=mgsin θ,剪断细绳L2瞬间,对B球进行受力分析,如图乙所示,由于弹簧的弹力不发生突变,则弹簧的弹力还保持不变,有Fcos θ=mg,ma2=mgtan θ,所以FT∶F=cos2θ∶1,a1∶a2=cos θ∶1,故B、D正确。 答案 BD;规律方法 受力条件变化时瞬时加速度的求解思路 (1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况,求出各力大小(若物体处于平衡状态,则利用平衡条件;若处于加速状态则利用牛顿运动定律)。 (2)分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等),哪些力变化,哪些力不变,哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力,发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失)。 (3)求物体在状态变化后所受的合外力,利用牛顿第二定律,求出瞬时加速度。;变式训练1(多选)(2021广东汕头高一期末)两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态,如图甲所示;若只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧,其他不变,如图乙所示。现突然迅速剪断两图中的轻绳OA,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,图甲中小球A和小球B的加速度大小分别为a1和a2,图乙中小球A和小球B的加??度大小分别为a1和a2,则(　　) A.a1=g B.a1=0 C.a2=0 D.a1=2g;解析 题图甲中,在剪断轻绳的瞬间,A、B两球由于用绳连接,一起下落,对A、B整体,根据牛顿第二定律得2mg=2ma1,或者2mg=2ma2,则a1=a2=g。题图乙中,在剪断绳前,根据平衡条件得知,弹簧的弹力大小等于mg,绳OA对A物体的拉力为2mg;在剪断绳的瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,B的受力情况没有变化,则B所受的合力为0,即a2=0,A所受的合力大小等于绳的拉力大小2mg,由牛顿第二定律可得2mg=ma1,解得a1=2g,故A、C、D正确。 答案 ACD;;[知识点拨] 1.在动力学问题中出现“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语时,一般都暗含了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。 2.求解临界问题时,一定要找准临界点,从临界点入手分析物体的受力情况和运动情况,看哪些量达到了极值,然后对临界状态应用牛顿第二定律,结合整体法、隔离法求解即可。;3.临界问题常见类型及临界条件: (1)接触与脱离的临界条件:两物体接触面弹力为零。 (2)相对静止或相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大静摩擦力。 (3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子能承受的张力是有限的,绳子上张力达到最大值是其断与不断的临界条件;绳子上张力为零为其松弛的临界条件。 (4)加速度最大与速度最大的临界条件:物体所受合外力最大时,具有最大的加速度;受合外力最小时,加速度最小。当物体出现加速度为零时,物体处于临界状态,对应速度达到最大或最小。;4.求解临界、极值问题的三种常用方法: (1)极限法:把物理问题(过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的。 (2)假设法:临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件,往往用假设法。 (3)数学方法:将物理过程转化为数学公式,根据数学表达式解出临界条件。;[实例引导] 例2(多选)(2021湖南师大附中高一期末)如图所示,一质量为m的物块A与直立弹簧的上端连接,弹簧的下端固定在地面上,一质量也为m的物块B叠放在A的上面,A、B处于静止状态,为使A、B能分离,某学习小组研究了以下两种方案: 方案一:用力缓慢向下压B,当力增加到F1时,撤去力F1,B开始向上