高中物理牛顿第二定律瞬时性问题(牛顿第二定律瞬时速度)

导语：高中物理教师ll深度剖析牛顿第二定律：瞬时加速度常见四种问题

一、由牛顿第二定律可知：合力F和加速度a具有瞬时对应关系1，因此对瞬时加速度问题分析的关键是对物体进行受力分析。我们可以采取“瞻前顾后”的方法，即既要分析运动状态变化前的受力，又要分析运动状态变化瞬间的受力，从而确定加速度。

二、在牛顿第二定律的应用中，瞬时加速度问题中常见力学模型有：①弹力可以发生突变的轻杆、轻绳、接触面；②极短时间内弹力来不及变化的弹簧和橡皮条。这两种力学模型在瞬时加速度问题中有以下特点（是分析问题的关键）：

（1）轻绳、轻杆、接触面（木板、地面）：它们都是一种不发生明显形变（发生微小形变）就能产生弹力的物体，若把一根拉紧的绳子剪断（或物体脱离轻杆、将木板抽出）后，其中的弹力就会立即发生变化，瞬间减少为0。

（2）弹簧、橡皮条：它们的特点都是容易发生形变、形变量大，恢复形变都需要比较长时间。在瞬时问题中，涉及到弹簧、橡皮条的弹力不变。

特别注意：对一般同学来说，在解决瞬时加速度问题时，特别是轻绳问题虽然懂得根据两种力学模型特点做出正确受力分析，但由于不知道加速度方向（合力方向）导致前功尽弃。瞬时加速度轻绳问题加速度（合力）方向：根据剪断瞬间物体做什么运动来确定，如剪断瞬间物体做圆周运动则瞬时加速度沿圆周的切线方向。

类型一、轻绳问题：加速度（合力）方向由物体运动确定。

类型二、弹簧问题：加速度（合力）方向直接根据前后受力分析比较确定。

类型三、轻杆（木板）问题：加速度（合力）方向直接根据前后受力分析比较确定。

类型四、连接体问题：连接体求瞬间加速度问题要根据两种力学模式特点进行隔离分析，最后由牛顿第二定律求出各自的瞬间加速度。

【试着做一做】

1.合力F和加速度a具有瞬时对应关系：F＝ma对运动过程中的每一瞬间成立，某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比，即有力的作用就有加速度产生。外力停止作用，加速度随即消失，在持续不断的恒定外力作用下，物体具有持续不断的恒定加速度。外力随着时间而改变，加速度就随着时间而改变。

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