高中物理新教材同步必修第一册课件+讲义 第4章　专题强化　瞬时问题分析

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高中物理新教材同步课件必修第一册高中物理新教材特点分析（一）趣味性强，激发学生学习兴趣 在新时代教育制度的改革深化下，学生对于物理课程内容的学习兴趣可以带动学生不断地进行探究。物理课程教学引入趣味性较高的新教材内容，充实物理课堂，引入信息技术，利用多媒体等新时代信息化的教学手段，利用更加直观、动态化的、可观察的教学手段，向学生们展示物理教学课程当中那些抽象的知识点，不断地吸引学生们的好奇心与兴趣力，让学生在物理课堂上能够充分感受到物理的魅力所在。（二）实践性高，高效落实理论学习 在现代化教育课程的背景之下，新课程改革理念越来越融入生活与学习的方方面面，新教材逐步的显现出强大影响力。（三）灵活性强，助力课程目标达成 随着教育制度体系的改革，通过新时代新教材内容的融入，教师不断地革新教学手段，整合线上以及线下的教育资源内容，可以为物理课堂增添新的活力与生机。第四章SHUNSHIWENTIFENXI专题强化　瞬时问题分析探究重点 提升素养 / 专题强化练 1.进一步理解牛顿第二定律的瞬时性，会分析变力作用过程中的 加速度和速度.2.会分析物体受力的瞬时变化，掌握瞬时变化问题的两种模型.学习目标内容索引探究重点　提升素养探究重点　提升素养Part　1一、变力作用下加速度和速度的分析1.加速度与合力的关系由牛顿第二定律F＝ma，加速度a与合力F具有瞬时对应关系，对于同一物体，合力增大，加速度增大，合力减小，加速度减小；合力方向变化，加速度方向也随之变化.2.速度与加速度(合力)的关系速度与加速度(合力)方向相同，物体做加速运动；速度与加速度(合力)方向相反，物体做减速运动.　如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，不计空气阻力，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是A.加速度越来越大，速度越来越小B.加速度和速度都是先增大后减小C.速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上D.速度一直减小，加速度大小先减小后增大例1√综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，F合的方向先向下后向上，大小先减小后增大；a的方向先向下后向上，大小先减小后增大；v的方向向下，大小先增大后减小.故C正确.　(多选)(2021·广西钦州高一期末)在粗糙的水平面上，物体在水平推力的作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过一段时间后，将水平推力逐渐减小到零(物体不停止)，在水平推力减小到零的过程中A.物体的速度一直增大B.物体的速度先增大后减小C.物体的加速度(大小)一直减小D.物体的加速度(大小)先减小后增大例2√√根据牛顿第二定律得：F－Ff＝ma，则当水平推力F减小到零的过程中，加速度先减小后反向变大，物体先加速后减速，B、D正确.二、牛顿第二定律的瞬时性问题1.两种模型的特点(1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失.(2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，在弹簧(或橡皮绳)的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是瞬间不变的.2.解决此类问题的基本思路(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，明确各力大小.(2)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(被剪断的绳中的弹力、发生在被撤去物体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.　(2022·芜湖市弋江区高一期末)如图所示，A、B两球间用轻弹簧连接后再用细绳悬在顶板上；C、D两球间用细绳连接后再用细绳悬在顶板上，四个小球质量相等且均处于静止状态.现分别将A球与C球上方的细绳剪断，剪断瞬间，A、B、C、D四个球的加速度a1、a2、a3和a4的大小分别是A.a1＝g、a2＝g B.a1＝2g、a3＝0C.a3＝2g、a4＝0 D.a3＝g、a4＝g例3√如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在烧断绳AO的瞬间，下列说法正确的是(重力加速度为g)√烧断绳AO之前，对小球受力分析，小球受3个力，如图所示，此时弹簧拉力F＝，绳AO的张力FT＝ mgtan θ，烧断绳AO的瞬间，绳的张力消失，但由于轻弹簧形变的恢复需要时间，故烧断绳AO瞬间弹簧的拉力不变，A正确，B错误.烧断绳AO的瞬间，小球受到的合力与烧断绳AO前绳子的拉力等大反向，即F合＝mgtan θ，则小球的加速度a＝gtan θ，C、D错误.　如图所示，物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接，物块3、4间用竖直轻质弹簧相连，物块1、3的质量为m，物块2、4的质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度为g，则有A.a1＝a2＝a3＝a4＝0B.a1＝a2＝a3＝a4＝g例4√在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1＝a2＝g；而物块3、4间的轻质弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足mg＝F，a3＝0；由牛顿第二定律得物块4的加速度a4＝ ，所以C对.返回专题强化练Part　21.(2022·北京市石景山区高一期末)一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向相同，当合外力减小时，物体运动的加速度和速度的变化是A.加速度增大，速度增大B.加速度减小，速度减小C.加速度增大，速度减小D.加速度减小，速度增大123456789101112√123456789101112当合外力减小时，根据牛顿第二定律a＝ 知，加速度减小，因为合外力的方向与速度方向相同，则加速度方向与速度方向相同，故速度增大，D正确.2.如图所示，静止在光滑水平面上的物体A一端连接处于自然状态的轻质弹簧，现对物体施加一水平恒力F，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度大小的变化情况是A.速度增大，加速度增大B.速度增大，加速度减小C.速度先增大后减小，加速度大小先增大后减小D.速度先增大后减小，加速度大小先减小后增大123456789101112√123456789101112开始阶段，恒力F大于弹簧的弹力，物体向左做加速运动，弹簧弹力逐渐增大，加速度大小逐渐减小，当弹簧弹力大于F时，加速度方向向右，且逐渐增大，即物体先做加速度大小逐渐减小的加速运动，然后做加速度大小逐渐增大的减速运动，选项D正确.3.(2021·扬州市高一上期末)如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，缓慢压缩弹簧至最低点.现撤去力F，小球向上弹起至离开弹簧的过程中，下列说法正确的是A.小球的速度一直增大B.小球的速度先增大后减小C.小球的加速度一直增大D.小球的加速度先增大后减小123456789101112√1234567891011124.如图所示，已知A球质量是B球质量的2倍.开始时A、B均处于静止状态，重力加速度为g，在剪断A、B之间的轻绳的瞬间，A、B的加速度大小分别为√5.(多选)质量均为m的A、B两球之间系着一个质量不计的水平轻弹簧并放在光滑水平台面上，A球紧靠墙壁，如图所示，今用水平力F推B球使其向左压弹簧，平衡后，突然撤去力F的瞬间123456789101112√√123456789101112在撤去力F的瞬间，A球受力情况不变，仍静止，A的加速度为零，选项A错，B对；1234567891011126.如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态.在木板AB突然撤离的瞬间，小球的加速度大小为(重力加速度为g)√1234567891011127.(多选)(2022·重庆八中高一期末)如图所示，A、B、C是三个质量相同的小球，A、B之间用轻弹簧连接，B、C之间用细绳连接，A通过细绳悬挂在天花板上，整个系统保持静止，重力加速度为g.则剪断OA间细绳的瞬间A.小球A的加速度大小为2gB.小球A的加速度大小为3gC.小球C的加速度大小为0D.小球C的加速度大小为g123456789101112√√设三个小球质量均为m，剪断OA间细绳前，弹簧弹力F＝2mg，剪断OA间细绳瞬间，弹簧弹力F＝2mg不变，对A分析，F＋mg＝ma，解得A的加速度a＝3g；对BC整体分析，F－2mg＝2ma，解得BC整体加速度a＝0，B、C正确.1234567891011121234567891011128.(多选)一物体从足够高处由静止开始下落，受到的空气阻力f＝kv(k为比例常数，v为物体运动的速率)，水平方向无风.关于物体的直线运动，下列说法正确的是A.物体做匀加速运动B.物体的加速度越来越小，最后为零C.物体速度逐渐增大，在下落的收尾阶段，物体以某一速度匀速下落D.物体速度逐渐增大，在下落的收尾阶段速度无穷大√√123456789101112根据牛顿第二定律mg－kv＝ma可知，随着速度的增加，下落的加速度越来越小，但加速度与速度方向相同，所以速度不断增大，在下落的收尾阶段，加速度a＝0，最后一定以某一速度匀速下落，B、C正确.9.(多选)如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰.当物块与弹簧接触后，下列说法中正确的是A.物块与弹簧接触后立即做减速运动B.物块与弹簧接触后到弹簧压缩到最短的过程中，物块先加速后减速C.当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度不为零D.当物块的速度为零时，它所受的合力为零123456789101112√√123456789101112物块与弹簧接触后开始的一段时间内，重力沿斜面向下的分力大于弹簧弹力，所以物块先做加速运动，运动一段时间后，弹簧弹力大于重力沿斜面向下的分力，物块做减速运动，故A错误，B正确；物块减速到速度为零时，弹簧压缩到最短，压缩量最大，此时弹簧弹力大于重力沿斜面向下的分力，物块的加速度不为零，故C正确，D错误.10.(多选)如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态，重力加速度为g.现将木块C迅速移开，则在木块C移开的瞬间A.弹簧的形变量不变B.弹簧的弹力大小为mgC.木块B对水平面的压力变为2mgD.木块A的加速度大小为2g123456789101112√√123456789101112木块C移开之前，弹簧的弹力大小为FT＝mA＋mC＝3mg，木块B对水平面的压力大小为FN＝FT＋mBg＝4mg，在木块C移开的瞬间，弹簧的形变量不变，弹力大小不变，木块B对水平面的压力不变，故A正确，B、C错误；对木块A根据牛顿第二定律有FT－mg＝ma，解得a＝2g，故D正确.11.(2022·北京人大附中高一阶段练习)如图所示，在水平地面上，弹簧左端固定，右端自由伸长到O处并系住物体m，现将弹簧压缩到A处，然后静止释放，物体一直可以运动到B处，如果物体受到的摩擦力大小恒定，则A.物体从A到O先加速后减速B.物体从A到O做加速运动，从O到B做减速运动C.物体运动到O处时所受合力为零D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小123456789101112√123456789101112由于物体与水平地面之间存在摩擦力，所以在物体从A向O运动的过程中水平方向受到弹簧向右的弹力和水平地面对它向左的摩擦力，当二力大小相等时，物体的加速度为零，速度最大，该点一定在A、O之间，所以物体在从A向O运动的过程中加速度先减小后增大，而速度先增大后减小，故A正确，B、D错误；物体运动到O处时，虽然弹簧的弹力为零，但此时物体在向右运动，受到向左的摩擦力作用，所以物体所受的合力不为零，故C错误.12.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量m＝1 kg的小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，在剪断轻绳的瞬间，取g＝10 m/s2，下列说法正确的是A.小球受到水平面的弹力仍然为零B.小球所受合力为零C.小球立即具有向左的加速度a＝10 m/s2D.小球立即具有向左的加速度a＝8 m/s2123456789101112√123456789101112剪断轻绳前，小球在重力、轻绳的拉力和弹簧弹力作用下处于静止状态，三力的合力为零，由此可知弹簧的弹力等于小球的重力mg，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，轻绳的拉力消失，此时小球和水平面之间瞬间产生作用力，水平面对小球竖直向上的支持力大小为mg，小球竖直方向受力平衡，小球受到的合力为弹簧的弹力，方向向左，大小为mg，故小球具有向左的加速度a＝10 m/s2，故选C.返回