4.5.2 瞬时加速度（突变）问题 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件核心为瞬时加速度突变问题，课堂以“绳和弹簧剪断瞬间力是否突变”提问导入，先分类刚性绳杆与弹簧模型的弹力突变特性，再通过“原状态受力-力变化分析-求加速度”步骤搭建学习支架，结合例题深化理解。 亮点在于模型建构（刚性与弹簧模型对比）和科学推理（例1分步受力分析），通过基础例题到拓展提升（匀加速上升情境）的变式，培养科学思维与探究能力，总结步骤助学生形成物理观念，学生能掌握方法提升分析能力，教师可高效教学。

专题 瞬时加速度(突变)问题 课堂引入 绳和弹簧中会产生力，当它们被剪断的瞬间，力在瞬间是突然消失还是在瞬间保持不变？ 当它们被剪断的瞬间，力瞬间消失 一、瞬时加速度问题 1．模型特征 类别 弹力表现形式 弹力方向 能否突变 轻绳 拉力 沿绳收缩方向 能 橡皮条 拉力 沿橡皮条收缩方向 不能 轻弹簧 拉力、支持力 沿弹簧轴线方向 不能 轻杆 拉力、支持力 不确定 能 接触面 2.简化成两类模型： (1)刚性绳(刚性杆或接触面)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，恢复形变几乎不需要时间，故认为弹力立即改变或消失． (2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，恢复形变需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力往往可以看成是不变的． 解题思路和步骤 1.两个关键 (1)明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点。 (2)分析瞬时前、后的受力情况和运动状态。 3.求解瞬时加速度问题的一般步骤 1 分析原状态下物体的受力情况，求出各力大小。 2 分析当状态变化时，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失。 3 求出物体在状态变化后所受的合力，利用牛顿第二定律，求出瞬间加速度。 给定状态 烧断细线、剪短弹簧、抽出木板、撤去某个力。 物体若处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态，则利用牛顿第二定律 被剪断的绳、产生在被撤去物接触面上的弹力会立即消失。 【例1】两球质量均为m，两根轻绳1和2，突然迅速剪断1，剪断瞬间A、B的加速度为多少？ 先分析哪个小球比较容易? aA=aB=g 1 2 B球 之前 B球 之后 A 球 之前 A球 之后 【例1】两球质量均为m，两根轻绳1和2，突然迅速剪断1，剪断瞬间A、B的加速度为多少？ 先分析哪个小球比较容易? aA=aB=g 1 2 【变1】将轻绳2改变成轻质弹簧，则突然迅速剪断1，剪断瞬间A、B的加速度为多少？ aA=2g aB=0 1 2 B球 之前 B球 之后 A 球 之前 A球 之后 【变1】将轻绳2改变成轻质弹簧，则突然迅速剪断1，剪断瞬间A、B的加速度为多少？ aA=2g aB=0 1 2 B球 之前 B球 之后 A 球 之前 A球 之后 【练1】（单选）如图所示，物块A、B和C的质量相同， A和B之间用细绳相连，B和C之间用轻弹簧相连，通过 系在A上的细绳悬挂于固定点O，整个系统处于静止状 态。现将A、B间的细绳剪断，重力加速度大小为g， 在剪断瞬间（    ） A．物块A的加速度大小为2g B．物块B的加速度大小为2g C．物块C的加速度大小为g D．O、A间细绳的拉力大小为零 C 之前 C 之后 B 之前 B 之后 A 之前 A 之后 【练1】（单选）如图所示，物块A、B和C的质量相同， A和B之间用细绳相连，B和C之间用轻弹簧相连，通过 系在A上的细绳悬挂于固定点O，整个系统处于静止状 态。现将A、B间的细绳剪断，重力加速度大小为g， 在剪断瞬间（    ） A．物块A的加速度大小为2g B．物块B的加速度大小为2g C．物块C的加速度大小为g D．O、A间细绳的拉力大小为零 B F3 F2 F1 F5 F3 F2 F1 F6 对于三力平衡问题，可以选择任意的两个力进行合成。 F3 F2 F1 F4 甲 乙 丙 F3 F2 F1 【例2】（多选）．1．如图所示，质量为m的小球用一根细线和一根轻弹簧悬挂起来，小球静止时，细线 水平，弹簧与竖直方向成θ角，重力加速 度为g.现将细线剪断，则下列判断正确的是（　　） A．剪断细线前，细线中张力大小为 B．剪断细线前，弹簧弹力大小为 C．剪断细线瞬间，小球的加速度大小为gsinθ D．剪断细线瞬间，小球的加速度大小为gtanθ mg mg F弹 T F合 F合 F弹 剪断细线之前 剪断细线之后 【例2】（多选）．1．如图所示，质量为m的小球用一根细线和一根轻弹簧悬挂起来，小球静止时，细线 水平，弹簧与竖直方向成θ角，重力加速 度为g.现将细线剪断，则下列判断正确的是（　　） A．剪断细线前，细线中张力大小为 B．剪断细线前，弹簧弹力大小为 C．剪断细线瞬间，小球的加速度大小为gsinθ D．剪断细线瞬间，小球的加速度大小为gtanθ BD 在光滑水平面上有一质量为1kg的物体，它的 左端轻弹簧相连，右端连接一细线。物体静 止时细线与竖直方向成37°角，此时物体与 水平面刚好接触但无作用力，弹簧处于水平 状态，如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．在剪断细线的瞬间，物体的加速度大小为7.5m/s2 B．在剪断弹簧的瞬间，物体的加速度大小为6m/s2 C．在剪断细线的瞬间，物体受重力、弹簧弹力两个力作用 D．在剪断弹簧的瞬间，物体所受合外力为零 剪断弹簧、细线之前 mg F弹 T F合 剪断细线之后 mg F弹 FN 剪断弹簧之后 mg FN 在光滑水平面上有一质量为1kg的物体，它的 左端轻弹簧相连，右端连接一细线。物体静 止时细线与竖直方向成37°角，此时物体与 水平面刚好接触但无作用力，弹簧处于水平 状态，如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．在剪断细线的瞬间，物体的加速度大小为7.5m/s2 B．在剪断弹簧的瞬间，物体的加速度大小为6m/s2 C．在剪断细线的瞬间，物体受重力、弹簧弹力两个力作用 D．在剪断弹簧的瞬间，物体所受合外力为零 AD 总结 01 明确不同模型的特点 1.被剪断或被撤离的物体产生的力突变为0。 2.其它力变化的瞬间，弹簧、橡皮条等产生的力不变，轻绳、轻杆、接触面等产生的力会突变。 02 瞬时性问题解题步骤 1.分析原状态下物体的受力，求出各力大小。 2.分析当状态变化瞬间，哪些力变化，哪些力不变。 3.求物体在状态变化后所受的合力，利用牛顿第二定律，求瞬时加速度。 3.求解瞬时加速度问题的一般步骤 1 分析原状态下物体的受力情况，求出各力大小。 2 分析当状态变化时，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失。 3 求出物体在状态变化后所受的合力，利用牛顿第二定律，求出瞬间加速度。 给定状态 烧断细线、剪短弹簧、抽出木板、撤去某个力。 物体若处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态，则利用牛顿第二定律 被剪断的绳、产生在被撤去物接触面上的弹力会立即消失。 【拓展提升】变式1中整个装置以a匀加速上升，如图所示，则突然迅速剪断1，剪断瞬间A、B的加速度为多少？ aB=a aA=-2g-a B球 之前 B球 之后 A 球 之前 A球 之后 【变式1】(多选)甲 AD 【例3】（单选）如图所示，物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接，物块3、4间用竖直轻质弹簧相连，物块1、3的质量为m，物块2、4的质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．重力加速度为g，现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为 。 现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为 m m M M Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $