2022-2023学年新教材高中物理 第四章 运动和力的关系 素养提升12 牛顿第二定律的瞬时性学案 新人教版必修第一册.docx

1、素养提升牛顿第二定律的瞬时性1.瞬时性模型加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型2解答瞬时性问题的一般思路(1)分析原来物体的受力情况(2)分析物体在突变时的受力情况(3)由牛顿第二定律列方程求解【典例】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，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是()AaA0，aB0BaAg，aBgC.aA3g，aBgDaA3g，aB0迁移拓展1在【典例】情境中，如果将悬挂B球的弹簧剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分

2、别是()A.aA0，aB0BaA0，aBgC.aA3g，aBgDaA3g，aB0迁移拓展2在【典例】情境中，若将弹簧和细线的位置颠倒，如图所示两球均处于静止状态如果将悬挂B球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是()A.aA0，aB0BaA0，aBgC.aA2g，aBgDaA3g，aB0分析瞬时性问题时抓住“两关键”(1)明确绳或杆类、弹簧或橡皮条类模型的特点(2)分析瞬时变化前、后的受力情况和运动状态素养训练1.2022湖南衡阳八中高一月考(多选)光滑斜面上，当系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，A、B质量相等，在突然撤去挡板的瞬间 ()A两图中两球加

3、速度均为gsinB两图中A球的加速度均为零C图甲中B球的加速度为2gsinD图乙中B球的加速度为gsin2.如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，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，小球的加速度为()A零B大小为233g，方向竖直向下C大小为233g，方向垂直于木板向下D大小为33g，方向水平向右评价检测素养达标突出创新性素养达标1.在行车过程中，遇到紧急刹车，乘客可能受到伤害为此人们设计了如图所示的安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量70kg的乘客的加速度大小约为6ms2，此时安全带对乘客的作用力最接近()

4、A100NB400NC800ND1000N2.雨滴在高空形成后，由静止开始沿竖直方向下落，雨滴受到空气阻力的作用当雨滴速度为v0时开始计时，其运动的vt图像如图所示，经过时间t1，速度达到v1.假设在0t1时间内雨滴的质量不变，则在0t1时间内()A雨滴运动的加速度增大，雨滴受到的阻力逐渐增大B雨滴运动的加速度减小，雨滴受到的阻力逐渐减小C雨滴运动的加速度增大，雨滴受到的阻力逐渐减小D雨滴运动的加速度减小，雨滴受到的阻力逐渐增大3一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a表示物体的加速度大小，F表示水平拉力的大小能

5、正确描述F与a之间关系的图像是 ()4.2022山东菏泽高一期末如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，2、4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a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有()Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g，a30，a4m+MMgDa1g，a2m+MMg，a30，a4m+MMg5.如图所示，手拉着小车静止在倾角为30的光滑斜坡上，已知小车的质量为2.6kg，g9.8m/s2，求：(1)绳子对小车的拉

6、力；(2)斜面对小车的支持力；(3)如果绳子突然断开，求小车的加速度大小素养提升【典例】【解析】分析B球原来受力如图甲所示，F2mg剪断细线后弹簧形变不会瞬间恢复，故B球受力不变，aB0.分析A球原来受力如图乙所示，FTFmg，FF，故FT3mg.剪断细线，FT变为0，F大小不变，A球受力如图丙所示，由牛顿第二定律得：FmgmaA，解得aA3g.故本题选D.【答案】D迁移拓展1解析：剪断弹簧前，分析B球原来受力，得弹簧拉力F2mg，剪断弹簧瞬间，弹簧弹力变为0，故B球只受重力，aBg；分析A球原来受力，FTFmg，FF，故FT3mg.剪断弹簧瞬间，FT发生突变，变为大小等于mg，故aA0.故本

7、题选B.答案：B迁移拓展2解析：剪断细线前，分析B球原来受力，得细线拉力FT2mg，剪断细线瞬间，细线弹力变为0，故B球只受重力，aBg；分析A球原来受力，FFTmg，FTFT，故弹簧拉力F3mg.剪断细线瞬间，弹簧弹力不突变，A球受力如图所示，由牛顿第二定律得：FmgmaA，故aA2g.故本题选C.答案：C素养训练1解析：撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小为2mg sin ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mg sin ，加速度为2g sin ；撤去挡板瞬间，图乙中A、B两球一起沿斜面加速向下运动，杆的弹力

8、突变为零，A、B两球所受合力均为mg sin ，加速度均为g sin .答案：CD2.解析：未撤离木板前，小球受到重力mg、弹簧的拉力F弹、木板的支持力F，如图所示，由平衡条件得Fcosmg，即Fmgcos.当撤离木板的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，当木板的支持力F突然消失时，小球只受重力mg和弹簧的弹力F弹的作用，它们的合力大小等于F，方向与F的方向相反，故小球加速度方向垂直于木板向下，大小为aFmgcos233g.C正确答案：C评价检测素养达标1解析：根据牛顿第二定律得：作用力Fma706 N420 N，所以安全带对乘客的作用力最接近400 N，故选项B正确答案：B2解析：vt图像切线斜率

9、不断减小，根据速度时间图像的斜率表示加速度可知，雨滴运动的加速度在减小根据牛顿第二定律得mgf阻ma，可知阻力在增大答案：D3解析：物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有FFfma，即FmaFf，该关系为线性函数当a0时，FFf；当F0时aFfm.符合该函数关系的图像为C.答案：C4解析：在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自的重力，所以由牛顿第二定律知a1a2g；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足mgF，a30；由牛顿第二定律得物块4满足a4F+MgMM+mMg，所以C正确答案：C5解析：(1)小车沿斜面方向受力平衡，F拉mg sin 302.69.812 N12.74 N.(2)小车垂直斜面方向受力平衡，FNmgcos 302.69.832 N22.07 N.(3)绳子突然断开，沿斜面方向小车受到的合力为mg sin 30.由mg sin 30ma得小车的加速度大小ag sin 309.812 m/s24.9 m/s2.答案：(1)12.74 N(2)22.07 N(3)4.9 m/s2