还剩24页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律精品备课教学ppt课件
展开
这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律精品备课教学ppt课件，共32页。PPT课件主要包含了课堂引入，轻绳模型，PART01，轻杆模型，PART02，轻弹簧模型，PART03，总结提升，PART04，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系。当合外力的方向、大小改变时，物体的加速度方向、大小也立即发生相应的改变；当物体的合外力为零时，物体的加速度也立即为零。因力和加速度之间是瞬时对应的，故物体运动的加速度可以突变。
在具体应用中该如何处理呢？
只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背离受力物体，不能承受压力；认为绳子不可伸长，即无论绳子所受拉力多大，长度不变(只要不被拉断)；绳子的弹力可以发生突变——瞬时产生、瞬时改变、瞬时消失。
【典例1】 如图，两条拉紧的橡皮条a，b共同拉一个小球，小球静止。当剪断b瞬间小球的加速度为2m/s2，若不剪断b只剪断a瞬间，小球的加速度为（g=10m/s2）（ ）A．2m/s2 B．12m/s2C．8m/s2 D．22m/s2
【解析】设小球质量为m，原来小球静止时a、b对小球的拉力分别向上、向下，设为Fa、Fb，由平衡条件Fa=mg+Fb，剪断b瞬间小球的加速度为2m/s2， a拉力瞬间不变，由牛顿第二定律知Fa-mg=ma1=2m联立可得Fa=12m，Fb=2m，则不剪断b只剪断a瞬间，对小球Fb+mg=ma2代入解得a2=12m/s2故选B。
【典例2】 （多选）如图所示，一灯笼悬挂于两墙壁之间，绳OB水平，绳OA与竖直方向的夹角为60°，请分析（重力加速度为g）（ ）A．若将绳OB割断，灯笼的加速度为B．若将绳OB割断，灯笼的加速度为C．若将绳OA换为轻质弹簧，将绳OB割断，灯笼的加速度为D．若将绳OA换为轻质弹簧，将绳OB割断，灯笼的加速度为
既能承受拉力，又可承受压力，施力或受力方向不一定沿着杆；认为杆既不可伸长，也不可缩短，杆的弹力可以发生突变。
【典例3】 如图所示，A、B两木块间连一轻杆，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是（ ）A．aA=0，aB=2g B．aA=g，aB=gC．aA=0，aB=0 D．aA=g，aB=2g
【典例4】如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的固定斜面上，并被斜面上一挡板挡住处于静止状态。已知重力加速度为g，设球对挡板的压力大小为F1，球对斜面的压力大小F2，则（ ）A．撤去挡板瞬间球的加速度为B．C．D．
既能承受拉力，也可承受压力，力的方向沿弹簧的轴线，受力后发生较大形变，弹簧的长度既可变长，又可变短，遵循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故弹簧的弹力不能突变，在极短时间内可认为弹力不变。
只能受拉力，不能承受压力；其长度只能变长，不能变短，同样遵循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故橡皮筋的弹力同样不能突变。
【典例5】如图所示，A球和天花板之间用轻细线相连，A球和B球之间用轻弹簧相连，整个系统保持静止。两个质量均为m的小球，现突然迅速剪断轻绳，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，则（ ）A．a1=g,a2=g B．a1=0,a2=2gC．a1=g,a2=0 D．a1=2g,a2=0
【典例6】如图，倾角为α=30°的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量分别为m和2m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，弹簧轴线与斜面平行。现对A施加一水平向右、大小为F的恒力，使A、B在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球间的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为L，则下列说法正确的是（ ）A．恒力B．弹簧的原长为C．小球A对斜面的压力大小为D．撤去恒力F后的瞬间小球B的加速度为2g
1.轻弹簧模型（轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等） 明显形变产生的弹力，在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力不能突变。2.刚性绳模型（细钢丝、细线等） 微小形变产生的弹力，其形变可瞬时产生或消失，在瞬时问题中，其弹力发生突变。
1.对原状态下物体的受力分析 利用力的合成法或正交分解法求出各力大小（若物体处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态则利用牛顿运动定律）。2.对状态变化后的物体的受力分析 当状态变化时（烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等），哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失（被剪断的绳、弹簧中的弹力，发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失）。3.求物体在状态变化后所受的合外力 利用牛顿第二定律 ，求出瞬时加速度。
【练习1】（2022·四川遂宁·高一期末）重为G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，小球的加速度大小为（ ）A．g B．C． D．0.5g
【练习2】课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题，将两个相同的小球分别和相同长度的弹性绳和刚性绳相连，然后从某高度静止释放。如图，连接A、B的是一般细绳（刚性绳），连接C、D的是橡皮筋。那么在实验过程中，小球在释放后的短暂时间（橡皮筋还未第一次恢复原长）后，下列图中符合ABCD实际排列情况的是（ ） A． B． C． D．
【练习3】（多选）如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（ ）A．a1=3g B．a1=2gC．Δl1=2Δl2 D．Δl1=Δl2
【练习4】如图所示，用轻质橡皮条（弹力满足胡克定律）和轻质细线的一端分别固定在水平地面与竖直墙壁上，另一端共同连接的小球（视为质点）处于静止状态，此时橡皮条的伸长量为L，橡皮条与水平方向的夹角为30°，细线与竖直方向的夹角为30°。已知细线的拉力大小为F，重力加速度为g。（1）求橡皮条的劲度系数k；（2）若突然剪断细线，求此瞬间小球加速度a1的大小；（3）若突然从橡皮条与小球的连接处剪断橡皮条，求此瞬间小球加速度a2的大小。
物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系。当合外力的方向、大小改变时，物体的加速度方向、大小也立即发生相应的改变；当物体的合外力为零时，物体的加速度也立即为零。因力和加速度之间是瞬时对应的，故物体运动的加速度可以突变。
在具体应用中该如何处理呢？
只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背离受力物体，不能承受压力；认为绳子不可伸长，即无论绳子所受拉力多大，长度不变(只要不被拉断)；绳子的弹力可以发生突变——瞬时产生、瞬时改变、瞬时消失。
【典例1】 如图，两条拉紧的橡皮条a，b共同拉一个小球，小球静止。当剪断b瞬间小球的加速度为2m/s2，若不剪断b只剪断a瞬间，小球的加速度为（g=10m/s2）（ ）A．2m/s2 B．12m/s2C．8m/s2 D．22m/s2
【解析】设小球质量为m，原来小球静止时a、b对小球的拉力分别向上、向下，设为Fa、Fb，由平衡条件Fa=mg+Fb，剪断b瞬间小球的加速度为2m/s2， a拉力瞬间不变，由牛顿第二定律知Fa-mg=ma1=2m联立可得Fa=12m，Fb=2m，则不剪断b只剪断a瞬间，对小球Fb+mg=ma2代入解得a2=12m/s2故选B。
【典例2】 （多选）如图所示，一灯笼悬挂于两墙壁之间，绳OB水平，绳OA与竖直方向的夹角为60°，请分析（重力加速度为g）（ ）A．若将绳OB割断，灯笼的加速度为B．若将绳OB割断，灯笼的加速度为C．若将绳OA换为轻质弹簧，将绳OB割断，灯笼的加速度为D．若将绳OA换为轻质弹簧，将绳OB割断，灯笼的加速度为
既能承受拉力，又可承受压力，施力或受力方向不一定沿着杆；认为杆既不可伸长，也不可缩短，杆的弹力可以发生突变。
【典例3】 如图所示，A、B两木块间连一轻杆，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是（ ）A．aA=0，aB=2g B．aA=g，aB=gC．aA=0，aB=0 D．aA=g，aB=2g
【典例4】如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的固定斜面上，并被斜面上一挡板挡住处于静止状态。已知重力加速度为g，设球对挡板的压力大小为F1，球对斜面的压力大小F2，则（ ）A．撤去挡板瞬间球的加速度为B．C．D．
既能承受拉力，也可承受压力，力的方向沿弹簧的轴线，受力后发生较大形变，弹簧的长度既可变长，又可变短，遵循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故弹簧的弹力不能突变，在极短时间内可认为弹力不变。
只能受拉力，不能承受压力；其长度只能变长，不能变短，同样遵循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故橡皮筋的弹力同样不能突变。
【典例5】如图所示，A球和天花板之间用轻细线相连，A球和B球之间用轻弹簧相连，整个系统保持静止。两个质量均为m的小球，现突然迅速剪断轻绳，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，则（ ）A．a1=g,a2=g B．a1=0,a2=2gC．a1=g,a2=0 D．a1=2g,a2=0
【典例6】如图，倾角为α=30°的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量分别为m和2m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，弹簧轴线与斜面平行。现对A施加一水平向右、大小为F的恒力，使A、B在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球间的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为L，则下列说法正确的是（ ）A．恒力B．弹簧的原长为C．小球A对斜面的压力大小为D．撤去恒力F后的瞬间小球B的加速度为2g
1.轻弹簧模型（轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等） 明显形变产生的弹力，在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力不能突变。2.刚性绳模型（细钢丝、细线等） 微小形变产生的弹力，其形变可瞬时产生或消失，在瞬时问题中，其弹力发生突变。
1.对原状态下物体的受力分析 利用力的合成法或正交分解法求出各力大小（若物体处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态则利用牛顿运动定律）。2.对状态变化后的物体的受力分析 当状态变化时（烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等），哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失（被剪断的绳、弹簧中的弹力，发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失）。3.求物体在状态变化后所受的合外力 利用牛顿第二定律 ，求出瞬时加速度。
【练习1】（2022·四川遂宁·高一期末）重为G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，小球的加速度大小为（ ）A．g B．C． D．0.5g
【练习2】课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题，将两个相同的小球分别和相同长度的弹性绳和刚性绳相连，然后从某高度静止释放。如图，连接A、B的是一般细绳（刚性绳），连接C、D的是橡皮筋。那么在实验过程中，小球在释放后的短暂时间（橡皮筋还未第一次恢复原长）后，下列图中符合ABCD实际排列情况的是（ ） A． B． C． D．
【练习3】（多选）如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（ ）A．a1=3g B．a1=2gC．Δl1=2Δl2 D．Δl1=Δl2
【练习4】如图所示，用轻质橡皮条（弹力满足胡克定律）和轻质细线的一端分别固定在水平地面与竖直墙壁上，另一端共同连接的小球（视为质点）处于静止状态，此时橡皮条的伸长量为L，橡皮条与水平方向的夹角为30°，细线与竖直方向的夹角为30°。已知细线的拉力大小为F，重力加速度为g。（1）求橡皮条的劲度系数k；（2）若突然剪断细线，求此瞬间小球加速度a1的大小；（3）若突然从橡皮条与小球的连接处剪断橡皮条，求此瞬间小球加速度a2的大小。
相关课件
人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）第2课时一课一练： 这是一份专题3 板块模型（教学课件）-高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册），共31页。
高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）第2课时一课一练： 这是一份专题3 竖直上抛运动（教学课件）-高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册），共28页。
物理必修 第一册5 共点力的平衡一等奖备课教学课件ppt： 这是一份物理必修 第一册<a href="/wl/tb_c162924_t3/?tag_id=26" target="_blank">5 共点力的平衡一等奖备课教学课件ppt</a>，共46页。PPT课件主要包含了平衡状态，PART01，PART02，PART03，总结提升，PART04等内容，欢迎下载使用。
