牛顿第二定律的瞬时问题

1．瞬时问题牛顿第二定律对运动物体在运动过程中的任何一个时刻都成立．当合外力的大小和方向发生变化时，物体的加速度的大小和方向也同时发生______变化，加速度的改变_______时间的积累．研究某一时刻物体的__________的关系称为力和运动的瞬时问题．“瞬时问题”常常伴随着这样一些标志性词语：“________”、“________”等．相应的不需要加速度跟力瞬间突然2．变化瞬间,弹力是否变化（1）像弹簧、橡皮条、橡皮筋等，这些物体两端连接(一端连接还不行)其他物体．当其他力变化的瞬间，（2）像绳、线、硬杆连接着的物体，当其他力变化的瞬间，却不能引起这些物体的弹力立即变化．不可突变可能引起这些物体的弹力立即变化．可突变例一：在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m＝1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图3－2－2所示．此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g＝10m/s2.求：(1)此时轻弹簧的弹力大小；(2)小球的加速度大小和方向；[答案](1)10N(2)8m/s2方向向左例二：如图（1）所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。例三：(2010·广州模拟)如图5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，小球的加速度大小为多少？例四、如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是[]A．接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方例五：如图3-2-8所示是两根轻弹簧与两个质量都为m的小球连接成的系统，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，两小球之间还连接了一根不可伸长的细线．该系统静止，细线受到的拉力大小等于4mg．在剪断了两球之间的细线的瞬间，球A的加速度aA和球B的加速度aB分别是()A．2g，竖直向下；2g，竖直向下B．4g，竖直向上；4g，竖直向下C．2g，竖直向上；2g，竖直向下D．2g，竖直向下；4g，竖直向下例六．如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为A．都等于B．和0C．和0D．0和2g2g2gMMMBBA2gMMMBBA例七：如图，质量相同的物块A、B、C用两个轻弹簧和一根轻线相连，挂在天花板上处于平衡状态。现将A、B之间的轻绳剪断，在刚剪断的瞬间，三个物块的加速度分别是多大？方向如何？ABC例八：如图所示，在倾角为=300的光滑斜面上，有两个用轻弹簧连接的木块A和B，已知A的质量为2kg，B的质量为3kg，有一恒力F=50N的力作用在A上，在AB具有相同加速度的瞬间，撤去外力F，则这一瞬时，A和B的加速度分别是多大？（g＝10m/s2）FAB2/20smaA2/5smaB例九：如图3-2-10所示，A、B两物体中间用一轻质弹簧相连，静止在外框C的底板上，整个装置用一根细绳吊在天花板上，处于静止状态．A、B、C质量都为M，现在将细绳剪断，剪断后瞬间A、B、C的加速度分别为()A．gggB．0ggC．03g／23g／2D．003g例十.如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两个弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端用销钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态，设拨去销钉M瞬间，小球加速度a的大小为12m/s2，若不拨去销钉M而拨去销钉N瞬间，小球的加速度可能是:A.22m/s2，竖直向上B.22m/s2，竖直向下C.2m/s2，竖直向上D.2m/s2，竖直向下MN（BC）