牛顿定律中的弹簧类问题.ppt

牛顿定律中的弹簧类问题
毕玉禄
高级教师
2003年名师课堂辅导讲座—高中部分
对定律的理解
牛顿第二定律:F合=ma
(1)矢量性:物体加速度的方向总是与合外力的方向相同
(2)瞬时性:物体的加速度与合外力同时产生、同时消失、同时变化。
胡克定律:F=KX
弹力随弹簧的伸长、缩短而变化,长度不变,弹力不变。
牛顿定律与弹簧类问题难点产生的原因
牛顿定律: F合=ma
受力分析
运动学规律
F=KX
胡克定律
问题分析
一、分析、讨论加速度的变化:
例1:物体从某一高度自由落下,落在直立的轻弹簧上,如图所示,在A点物体开始与弹簧接触,到C点时速度为零,然后弹回,则下列说法正确的是
,速率不断变小
,速率不断变大
,以及从C上升到A的过程中,速率都是先增大后减小
,所受合力为零
A
B
C
分析:当小球落在弹簧上时,小球受两个力:重力和弹簧的弹力。产生的加速度是:
A
B
C
KX
mg
在下落的过程中,小球所受的重力不变、质量不变、弹簧的劲度系数不变。随着小球的下落,x 逐渐增加。
当:
答案:C
A
B
C
KX
mg
例2:如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M、N固定于杆上,小球处于静止状态,设拔去销钉M瞬间,小球加速度大小为12m/s2,若不拔去销钉M而拔去N的瞬间,小球的加速度可能是(g=10m/s2)




M
N
A
B
分析:由于此题只告诉了加速度的大小,没有告诉加速度的方向,因此加速度只有两个方向:向上或者向下。
(1)当a向下时:由于去掉的是M,所以上弹簧没有力,而下弹簧长度没有变,所以下弹簧的弹力不变,重力不变,由平衡条件的推论,此时的合力与上弹簧没有去掉时的弹力大小相等,方向相反,因此去掉N时,小球受到重力和上弹簧的弹力,合力为
F合=ma-mg=2m ∴a=2(m/s2)向上
mg
M
N
A
B
F=ma
F合=ma
M
N
A
B