高中物理 第4章 牛顿运动定律练习课课件 新人教版必修1

第四章牛顿运动定律习题课：用牛顿运动定律解决几类典型问题一、瞬时加速度问题两类基本模型的区别：知识探究(1)刚性绳(或接触面)模型：弹力立即改变或消失，形变恢复几乎不需要时间(2)弹簧(或橡皮绳)模型：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例1如图1中小球质量为m，处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为.则：图1(1)绳OB和弹簧的拉力各是多少？解对小球受力分析如图甲所示弹簧弹力与重力的合力F与绳的拉力F等大反向(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？解烧断绳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Gmg，F弹 .(3)烧断绳OB瞬间，求小球m的加速度的大小和方向解烧断绳OB瞬间，受力如图所示即F合mgtan ，由牛顿第二定律得小球的加速度a gtan 方向水平向右答案gtan 水平向右针对训练1如图2所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有()图2A.a10，a2gB.a1g，a2g解在抽出木板后的瞬间，弹簧对木块1的支持力和对木块2的压力并未改变.木块1受重力和支持力，mgFN，a10，木块2受重力和压力，根据牛顿第二定律a2 g，故选C.答案C二、动力学中的临界问题分析 题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般都有临界状态出现.分析时，可用极限法。 在某些物理情景中，由于条件的变化，会出现两种不同状态的衔接，在这两种状态的分界处，某个(或某些)物理量可以取特定的值，例如具有最大值或最小值.常见类型有：(1)弹力发生突变的临界条件相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：弹力为零.(2)摩擦力发生突变的临界条件摩擦力是被动力，由物体间的相对运动趋势决定.静摩擦力为零是状态方向发生变化的临界状态；静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态.例2如图3所示，细线的一端固定在倾角为45的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球.图3(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？解假设滑块具有向左的加速度a时，小球受重力mg、线的拉力F和斜面的支持力FN作用，如图甲所示.由牛顿第二定律得水平方向：Fcos 45FNcos 45ma，竖直方向：Fsin 45FNsin 45mg0.由上述两式解得由此两式可以看出，当加速度a增大时，球所受的支持力FN减小，线的拉力F增大.当ag时，FN0，此时小球虽与斜面接触但无压力，处于临界状态，这时绳的拉力为F ，所以滑块至少以ag的加速度向左运动时小球对滑块的压力等于零.答案g(2)当滑块以a2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？解析滑块加速度ag，小球将“飘”离斜面而只受线的拉力和重力的作用，如图乙所示，此时细线与水平方向间的夹角a0所以小球飞起来，FN0设此时绳与竖直方向的夹角为，3.(整体法和隔离法的应用)如图8所示，质量分别为m1和m2的物块A、B，用劲度系数为k的轻弹簧相连.当用恒力F沿倾角为的固定光滑斜面向上拉两物块，使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为多少？图8解析对整体分析得：F(m1m2)gsin (m1m2)a隔离A得：kxm1gsin m1a