牛顿第二定律之瞬时加速度2011年11月27日温故知新问题1问题2问题3问题6问题5问题4问题7问题8牛顿第二定律之瞬时加速度系统静止类问题两种基本模型1、刚性绳模型(细钢丝、细线等):(1)只能承受拉力,不能承受压力,由此可知,绳及其物体间相互作用力的方向是沿着。(2)不可伸长:无论所受拉力多大,长度不变,由此可知,绳子中的力可以突变。补充:桌面、斜面、墙壁以及坚硬的物体,它们产生的弹力也可以突变。绳子且指向绳子收缩的方向2、轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等)(1)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿弹簧的轴线),橡皮绳只能受拉力,不能承受压力。(2)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,恢复形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变。②弹簧和橡皮绳中弹力的计算遵循胡克定律。①当弹簧或橡皮绳本身被剪断时,它们所受的弹力则立即消失。注意:cosmgF1sinmgF1、(1)如图所示,在剪断水平细绳的瞬间,小球的加速度大小和方向会怎样呢?解析:将图3中的水平绳剪断瞬间,小球受力如下图所示,小球沿绳方向合力为零,小球所受合力方向:以l1为半径的圆的切线。课堂训练解题策略:不必去管剪断细线l2之前细线l1上的受力,只需根据细线被剪断以后的运动规律来进行分析求解即可。(2)若将图中的细线改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图B所示,其他条件不变,求线被剪断瞬间物体的加速度。解:设弹簧上拉力为F1,L2线上拉力为F2,重力为mg物体在三力作用下保持平衡,F1和mg的合力记为F合1,则有mgF合1=F2=mgtanθF2mgF1F合F1F合剪断线的瞬间,F2突然消失,F1是弹簧的弹力,在瞬时问题中保持不变,F1和重力mg的合力为剪断前剪断的瞬间思考:剪断细线l2之前弹簧l1上的受力是否也可以不考虑?所以由牛顿第二定律知,F合=mgtanθ加速度a=F合/m=gtanθ方向:水平向右。2、(1)如图所示,小球A、B的质量均为m,用轻弹簧相连,然后用细线悬挂而静止,在剪断细线的瞬间,A和B的加速度各为多少?BAF1F2GAF2GBF2GAF2GB剪断前剪断的瞬间AABBF1=GA+F2=mg+F2F2=GB=mgA:F合=GA+F2=mAg+mBg=2mgB:F合=GB-F2=0(2)如图所示,物体甲、乙质量均为m,弹簧和悬线的质量可忽略不计.当悬线被烧断的瞬间,甲、乙的加速度数值应为()A.甲是0,乙是gB.甲是g,乙是gC.甲是0,乙是0D.甲是g/2,乙是g甲GF2F1F2G乙烧断前F1=G+F2甲:乙:F2=G烧断后甲乙F1GGF合=F1-G甲:乙:F合=G(2)如图所示,物体甲、乙质量均为m,弹簧和悬线的质量可忽略不计.当悬线被烧断的瞬间,甲、乙的加速度数值应为()A.甲是0,乙是gB.甲是g,乙是gC.甲是0,乙是0D.甲是g/2,乙是gB思考:如果剪断的是弹簧,甲和乙的加速度分别是?1、如图所示,木块A和B用一弹簧相连,竖直放在木板C上,三者静止于地面,它们的质量比是1:2:3,设所有接触面都是光滑的,当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时,A和B的加速度aA=,aB=。ABC补充训练BA2、如图:质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为300的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态,求当木板突然向下撤离的瞬间,小球的加速度。补充训练再见!