通過一道例題看牛頓第二定律的瞬時對應性

2021-01-08 葉老師物理

由於學生在學習牛頓第二定律時是通過驗證性實驗認識牛頓第二定律的，並且在驗證性實驗中，過於糾纏研究對象所受合外力的問題，這就導致學生對牛頓第二定律的理解出現偏差，以為只有在恆定合外力作用下，物體才能產生加速度，再加上所做習題基本上都是恆定合外力產生的加速度問題，就更加深了認識上的偏差。在這種情況下，學生一旦遇上變力或是瞬時力的問題，就會陷入「不確定」狀態，處於「不確定」下出錯就在所難免。所以，學生必須對牛頓第二定律有一個全面的認識，如圖所示，才有可能不會出錯。

例題：如圖所示，輕繩和輕彈簧連接質量為m的小球處於靜止狀態，則：

（1）剪斷輕繩的瞬間，小球的加速度為________。

（2）從C處剪斷彈簧的瞬間，小球的加速度________。

（3）從D處剪斷彈簧的瞬間，小球的加速度________。

解析：要計算剪斷輕繩後小球的加速度，必須確定剪斷輕繩後小球所受到的合外力，那麼，平衡時輕繩和輕彈簧的張力也必須確定。設平衡時輕繩張力為F1，輕彈簧張力為F2，則有：

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  • 高中物理:兩道例題帶你解決牛頓第二定律的瞬時性問題
    1.兩種模型：根據牛頓第二定律可以知道加速度與合外力具有瞬時對應關係，二者總是同時產生、同時變化、同時消失，具體可簡化為以下兩種模型：（1）輕繩、輕杆、接觸面：不發生明顯形變就能產生彈力，剪斷或脫離後，不需要時間恢復形變
  • 高中物理競賽典型例題精講——小車上拉動物體瞬時功率
    ，就是從運動學的知識入手，通過功率的計算公式來經行求解，一般在此類方法的求解過程中，需要利用運動相關方程來計算運動速度，然後再同力做乘積即可；第二種方法是通過能量轉化來計算功率，這類方法其實就是利用了功是能量轉化的量度的計算方法，通過計算一個時間段前後能量的變化來計算這個過程中外力的做功的多少，然後與時間做商就是功率；第三種方法也是最不容易理解的方式，就是在一個複雜的運動過程中，通過動量定理來計算出動能
  • 牛頓第二定律的理解
    一、牛頓第二定律的內容和表達式(一)、物體的牛頓第二定律1、內容：物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比
  • 牛頓第二定律及應用
    一、牛頓第二定律的內容牛頓第二定律聯繫了運動力學與動力學二、對牛頓第二定律的理解1.瞬時性：牛頓第二定律說明力的瞬時效應能產生加速度，物體的加速度和物體所受的合外力總是同生、同滅、同時變化，所以它適合解決物體在某一時刻或某一位置時的力和加速度的關係問題。2.矢量性：力和加速度都是矢量，物體的加速度方向由物體所受合外力的方向決定。
  • 牛頓第二定律及其綜合應用
    一般思路:分析物體該時的受力情況―→由牛頓第二定律列方程―→瞬時加速度2．，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零[解析]　選BC　設彈簧的彈力大小為F，由平衡條件可知，F＝mgsin θ，燒斷細線之後瞬間，彈簧彈力不變，故B球受力情況不變，加速度為0，B正確，A、D均錯誤；以A為研究對象，由牛頓第二定律可得：F＋mgsin θ＝maA，解得：aA＝2gsin θ，故C正確。
  • 牛頓第二定律:「超重、失重」的定量表達
    「超重、失重」現象是牛頓第二定律在生活中的重要應用，課本上對「超重、失重」的描述是通過例題的形式得出結論。例題：如圖4.7—3所示，人的質量為m，當電梯以加速度a加速上升時，人對地板的壓力F/是多大？，設臺秤對人的支持力為F，則有：F—mg=ma所以：F=m（g+a）根據牛頓第三定律
  • 詳細解析牛頓第二定律
    這就是牛頓第二定律，該定律的主要思想在伽利略對拋體和斜面運動的分析中已有體現，牛頓將其總結為定律。關於牛頓第二定律，有下列幾點需要說明：⑴牛頓第二定律中所說的運動，是運動量，後來叫動量，即質量與速度的乘積。牛頓關於運動量的該表與動力城正比的說法是不夠確切的。
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  • 高中物理《牛頓第二定律》教案
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  • 牛頓第二定律最新進展
    這就是牛頓第二定律，該定律的主要思想在伽利略對拋體和斜面運動的分析中已有體現，牛頓將其總結為定律。關於牛頓第二定律，有下列幾點需要說明：⑴牛頓第二定律中所說的運動，是運動量，後來叫動量，即質量與速度的乘積。
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  • 通過牛頓第二定律解析豎直上拋運動,理解運動學公式的矢量性
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  • 從牛頓第二定律開始學會關注物理過程中的時空關係
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