第四章　习题课 用牛顿运动定律解决几类问题—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共32张PPT)

习题课:用牛顿运动定律解决几类问题 问题一 问题二 问题三 随堂检测 瞬时加速度问题 情景探究 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? 要点提示人手向下压时,弹簧玩偶的头部受三个力作用:手向下的压力F、重力mg和弹簧的弹力FN,三力作用下弹簧玩偶头部处于平衡状态,所以FN=mg+F,当人手离开的瞬间,弹力和重力不变,所以弹簧玩偶头部的加速度为 问题一 问题二 问题三 随堂检测 知识点拨 两类模型 根据牛顿第二定律,加速度a与合外力F存在着瞬时对应关系。所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。应注意两类基本模型的区别: (1)刚性绳(或接触面)模型:这种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,形变恢复几乎不需要时间。 (2)弹簧(或橡皮条)模型:此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的。 问题一 问题二 问题三 随堂检测 实例引导 例1如图中小球质量为m,处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为θ。则: (1)绳OB和弹簧的拉力各是多少? (2)若烧断绳OB瞬间,物体受几个力作用?这些力的大小是多少? (3)烧断绳OB瞬间,求小球m的加速度的大小和方向。 问题一 问题二 问题三 随堂检测 解析:(1)对小球受力分析如图甲所示 其中弹簧弹力与重力的合力F'与绳的拉力F等大反向 则知F=mgtan θ;F弹= 。 (2)烧断绳OB瞬间,绳的拉力消失,而弹簧还是保持原来的长度,弹力与烧断前相同。此时,小球受到的作用力是重力和弹力,大小分别是G=mg,F弹= 。 问题一 问题二 问题三 随堂检测 (3)烧断绳OB瞬间,重力和弹簧弹力的合力方向水平向右,与烧断绳OB前OB绳的拉力大小相等,方向相反,(如图乙所示)即F合=mgtan θ, 由牛顿第二定律得小球的加速度a= =gtan θ,方向水平向右。 答案:(1)mgtan θ　 (2)两个　重力为mg　弹簧的弹力为 (3)gtan θ　水平向右 问题一 问题二 问题三 随堂检测 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(