4.3 专题：牛顿第二定律瞬时性问题 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四章 运动和力的关系 专题 牛顿第二定律瞬时性问题 授课教师：XXX 人教版（2019）高中物理（必修一） 由牛顿第二定律F=ma知，加速度a与合力F具有瞬时对应关系。 合力增大，加速度增大； 合力减小，加速度减小； 合力方向变化，加速度方向也随之变化。 合力与加速度同时产生、同时消失、时刻对应 一、对瞬时性的理解 例1. 某同学回家乘坐电梯上楼,电梯启动后瞬间,电梯对该同学的支持力大小( 　) A.等于该同学的重力大小 B.小于该同学的重力大小 C.等于该同学对电梯的压力大小 D.大于该同学对电梯的压力大小 C 一、对瞬时性的理解 例2. 如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，压缩弹簧并静止在最低点。现撤去力F，小球向上弹起至离开弹簧的过程中，下列说法正确的是(　) A.小球的速度一直增大 B.小球的速度先增大后减小 C.小球的加速度一直增大 D.小球的加速度先增大后减小 B 一、对瞬时性的理解 F合= ，方向向 ，x增大，F合变 ，a变 ，v变 。 v ，a=g F合=mg mg mg F弹=kx F合=0 v ，a=0 v达到 F弹=kx mg 向下压缩kx<mg 继续向下压缩 kx>mg F合= ，方向向 ，x增大，F合变 ，a变 ，v变 。 分析过程 一、对瞬时性的理解 v= ，a mg-kx 下 小 小 大 kx-mg 上 大 大 小 最大 0 关键点：平衡位置（近平衡位置，a减小，v增大；远平衡位置，a增大，v减小） 思考：短时间内，为何弹簧的下部分没有向下运动呢？ 二、两种基本模型 刚性绳（细钢丝、细线、杆、接触面等）： 形变量微小，力突变为0 二、两种基本模型——刚性绳模型 例1 如图，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一 根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方 向上（重力加速度为g）。下列判断正确的是( ) A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力大小发生突然变化 B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为 C．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为g D．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为 A 二、两种基本模型——刚性绳模型 二、两种基本模型——刚性绳模型 分析方法： 1. 分析剪断之前各物体受力 2. 分析剪断之后各物体受力 3. 列牛顿第二定律 例2 如图，A、B两木块间连一轻杆，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是( ) A．aA=0，aB=2g B．aA=g，aB=g C．aA=0，aB=0 D．aA=g，aB=2g B 二、两种基本模型——刚性绳模型 例3 如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的固定斜面上，并被斜面上一挡板挡住处于静止状态。已知重力加速度为g，设球对挡板的压力大小为F1，球对斜面的压力大小F2，则（　　） A．撤去挡板瞬间球的加速度为 B． C． D． C 二、两种基本模型——刚性绳模型 弹性绳（轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等）： 形变量大，力不突变，保持原来大小 二、两种基本模型——弹性绳模型 例4 如图所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态,重力加速度为g。如果将悬挂A球的细线剪断，则此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是( 　) A. aA=0，aB=0 B. aA=g，aB=g C. aA=3g，aB=g D. aA=3g，aB=0 D 二、两种基本模型——弹性绳模型 1. 如图所示,用细绳连接A、B两小球,将A球用轻弹簧悬挂于天花板下,两小球均保持静止。小球A、B的质量均为m,重力加速度大小为g，当突然剪断细绳瞬间,两小球的加速度大小aA、aB分别为(　) A.aA=2g,aB=g B.aA=g,aB=g C.aA=0,aB=2g D.aA=0,aB=0 B 当堂巩固 2. 物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连结，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，如图所示。今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，四个物体的加速度各是多少？ 当堂巩固 3. 如图质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度( ) A．0　　　 B．大小为g，方向竖直向下 C．大小为g，方向垂直于木板向下 D．大小为g，方向水平向右 C 当堂巩固 $