第四章　运动和力的关系　专题：瞬时性问题 课件

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专题：瞬时性问题第四章　运动和力的关系1.加速度与合力有什么关系？答案　由牛顿第二定律F＝ma，可知加速度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；加速度的方向始终与合力的方向一致.2.物体在什么情况下做加速运动？什么情况下做减速运动？当物体加速度减小时，速度也一定变小吗？答案　速度与加速度(合力)方向相同，物体做加速运动；速度与加速度(合力)方向相反，物体做减速运动.当物体加速度减小时，速度不一定变小，当合力方向与速度方向相同时，即加速度方向与速度方向相同时，加速度减小，物体仍做加速运动；当合力方向与速度方向相反时，即加速度方向与速度方向相反时，加速度减小，物体仍做减速运动. 1.如图所示，一物块从某一高度自由落下，落在竖立于地面的轻弹簧上.物块在A处开始与弹簧接触，到B处时物块速度为零，然后被弹回.下列说法正确的是A.物块从A处下降到B处的过程中，速率不断减小B.物块从B处上升到A处的过程中，速率不断增大C.物块在B处时，所受合力为零D.物块从A处下降到B处的过程中速率先增大，后减小√2.(多选)已知雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴下落速度的平方成正比，用公式表示为Ff＝kv2.假设雨滴从足够高处由静止竖直落下，则关于雨滴在空中的受力和运动情况，下列说法正确的是A.雨滴受到的阻力逐渐变小直至为零B.雨滴受到的阻力逐渐变大直至不变C.雨滴受到的合力逐渐变小直至为零，速度逐渐变小直至为零D.雨滴受到的合力逐渐变小直至为零，速度逐渐变大直至不变√√设雨滴的质量为m，加速度为a，雨滴下落过程中，受重力mg和空气阻力Ff的作用，根据牛顿第二定律可得mg－Ff＝ma，又Ff＝kv2，由此可知当速度v增大时，a减小，所以雨滴先做加速度减小的变加速直线运动，当加速度减为零之后，速度达到最大，雨滴做匀速直线运动，此时空气阻力与重力平衡，即雨滴受到的阻力先变大后不变，此过程阻力不断增加，则合力不断减小，最后减为零，故选B、D.在第三章我们学习过弹力，若产生弹力的形变属于微小形变，其发生和变化过程时间极短，在物体的受力情况改变(如某个力消失)的瞬间，其形变可随之突变，弹力可以突变，例如刚性绳、 轻杆等； 若产生弹力的形变属于明显形变，其发生改变需要一段时间，在瞬时问题中，其弹力的大小不能突变，可看成是不变的，例如，弹性绳、轻弹簧、橡皮绳等.当弹力发生突变时，物体的合力也发生突变，物体的加速度与合力存在瞬时对应关系，所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.根据所学弹力的知识，完成下表：拉力拉力拉力、支持力拉力、支持力沿绳收缩方向沿橡皮条收缩方向沿弹簧轴线方向不确定能不能不能能3.如图所示，质量分别是m和2m的两个物体A、B用一根轻质弹簧连接后再用细绳悬挂，稳定后将细绳剪断，则剪断的瞬间下列说法正确的是(g是重力加速度)A.物体A加速度是0B.物体B加速度是gC.物体A加速度是3gD.物体B加速度是3g√剪断细绳后瞬间弹簧弹力不会突变，故B物体受力不变，F弹＝2mg，aB ＝0.剪断细绳，FT变为 0，弹簧弹力不变，物体A受力如图所示，由牛顿第二定律得：F弹＋mg＝maA ，解得aA ＝3g，故选C.4.如图所示，质量为m的小球被水平细绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在烧断绳AO的瞬间，下列说法正确的是(重力加速度为g)B.弹簧的拉力F＝mgsin θC.小球的加速度为零D.小球的加速度a＝gsin θ√烧断绳AO的瞬间，小球受到的合力与烧断绳AO前绳子的拉力等大反向，即F合＝mgtan θ，则小球的加速度a＝gtan θ，C、D错误.求解瞬时加速度的一般过程.(1)分析突变前物体的受力情况；(2)分析物体在弹力发生突变后的受力情况；(3)由牛顿第二定律列方程求解.