牛頓第二定律應(yīng)用——輕繩與彈簧受力特點(diǎn)模型例題

1、2021/3/10講解：XX1 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用 -輕繩、輕彈簧的受力特點(diǎn)輕繩、輕彈簧的受力特點(diǎn) 2021/3/10講解：XX2 1、彈簧、橡皮繩：發(fā)生的是彈簧、橡皮繩：發(fā)生的是顯著顯著形變彈力形變彈力-不能不能突變突變 形變大，恢復(fù)時間長，恢復(fù)時間不能忽略形變大，恢復(fù)時間長，恢復(fù)時間不能忽略 2、輕繩：發(fā)生的是輕繩：發(fā)生的是微小微小形變彈力形變彈力-可以可以突變突變 形變小，恢復(fù)時間短，恢復(fù)時間可以忽略形變小，恢復(fù)時間短，恢復(fù)時間可以忽略 輕繩、輕彈簧的受力特點(diǎn)輕繩、輕彈簧的受力特點(diǎn) 2021/3/10講解：XX3 A B 例例1、如圖所示如圖所示, 質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為

2、mA=2m、 mB=m 的的A、B兩物體用一段輕彈簧連接，另用一細(xì)兩物體用一段輕彈簧連接，另用一細(xì) 繩將繩將A物體懸掛起來物體懸掛起來, 待靜止后待靜止后, 將細(xì)繩突然剪將細(xì)繩突然剪 斷的瞬間斷的瞬間A、B兩物體的加速度各是多少？兩物體的加速度各是多少？ 解決瞬時問題要注意分析：解決瞬時問題要注意分析： 變化前后的受力情況變化前后的受力情況, 弄清哪些力發(fā)生突變，弄清哪些力發(fā)生突變， 哪些力是非突變力。哪些力是非突變力。 2021/3/10講解：XX4 T A F 2mg 斷前：斷前：B mg F A F 2mg 斷后：斷后：B mg F A B 2021/3/10講解：XX5 例例2 2.

3、. 質(zhì)量均為質(zhì)量均為m m的的A A、B B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧，兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧， 放在光滑水平臺面上，放在光滑水平臺面上，A A求緊靠著墻壁，現(xiàn)用力求緊靠著墻壁，現(xiàn)用力F F將將B B球向左推壓球向左推壓 彈簧，平衡后，突然將力彈簧，平衡后，突然將力F F撤去的瞬間，撤去的瞬間，A A、B B球的加速度如何？球的加速度如何？ 0 A a m F aB A AB B F F A A N Nkxkx B B kxkx F F 解：撤去解：撤去F F前，前， A A、B B球受力球受力 分析如圖所示撤去分析如圖所示撤去F F瞬間，瞬間， F F立即消失，而彈簧彈力不立

4、即消失，而彈簧彈力不 能突變根據(jù)牛頓第二定律能突變根據(jù)牛頓第二定律 有有 分析問題在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析瞬時前后的分析問題在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析瞬時前后的 受力情況及其變化先看不變量，再看變化量；加速度與合受力情況及其變化先看不變量，再看變化量；加速度與合 外力瞬時一一對應(yīng)外力瞬時一一對應(yīng) B B kxkx 2021/3/10講解：XX6 例例3、如圖所示，如圖所示，A、B球的質(zhì)量相等，彈簧球的質(zhì)量相等，彈簧 的質(zhì)量不計(jì)，傾角為的質(zhì)量不計(jì)，傾角為的斜面光滑，系統(tǒng)靜的斜面光滑，系統(tǒng)靜 止時，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線止時，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線 被燒斷的瞬間，

5、被燒斷的瞬間，A、B的加速度的加速度是是多少多少 2021/3/10講解：XX7 解析對A、B兩球在細(xì)線燒斷前、后的瞬 間分別受力分析如圖所示 細(xì)線燒斷瞬間，彈簧還未形變，彈簧彈力 與原來相等，B球受力平衡，mgsin kx 0，即aB0，A球所受合力為mgsin kx maA即：2mgsin maA，解得aA2gsin 2021/3/10講解：XX8 練習(xí)、練習(xí)、如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量分別分別為為m m、M M物塊物塊A A、B B間用輕質(zhì)彈間用輕質(zhì)彈 簧相連，兩個系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板簧相連，兩個系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板C C上，并處于靜上，并處于靜 止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將木板止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)

6、將木板C C沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間， 物塊物塊A A、B B的加速度大小的加速度大小a aA A=_, =_, a aB B=_=_ C B A解析解析 在抽出木板的瞬時，物塊在抽出木板的瞬時，物塊 A、B 間的輕彈簧間的輕彈簧 的形變還來不及改變，此時彈簧對的形變還來不及改變，此時彈簧對 A 向上的彈力大向上的彈力大 小和對物塊小和對物塊 B 向下的彈力大小仍為向下的彈力大小仍為 mg， 因此物塊， 因此物塊 A 滿足滿足 mgF，aA0；由牛頓第二定律得物塊；由牛頓第二定律得物塊 B 滿足滿足 aBF Mg M M m M g 2021/3/10講解：XX9 【小結(jié)小結(jié)】 處理瞬時問題時要注意以下幾點(diǎn)：處理瞬時問題時要注意以下幾點(diǎn)： 1 1、力和加速度的瞬時對應(yīng)性是高考的重點(diǎn)。物體的受、力和加速度的瞬時對應(yīng)性是高考的重點(diǎn)。物體的受 力情況應(yīng)符合物體的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)外界因素發(fā)生變化力情況應(yīng)符合物體的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)外界因素發(fā)生變化 ( (如撤力、變力、斷繩等如撤力、變力、斷繩等) )時，需重新進(jìn)行運(yùn)動分析和時，需重新進(jìn)行運(yùn)動分析和 受力分析，切忌想當(dāng)然。受力分析，切忌想當(dāng)然。 2 2、細(xì)繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力不能發(fā)生突變，、細(xì)繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力不能發(fā)