专题38牛顿运动定律中瞬时问题1、两类问题根据牛顿第二定律可知,合外力和加速度有瞬时对应性关系,二者同时产生、同时变化、同时消失。在下列两种题型中,有对应的关系:(1)刚性绳、轻杆或接触面——物体不需要发生明显的弹性形变就能产生弹力,物体离开的瞬间,弹力随着消失。(2)弹簧、蹦床或橡皮筋——物体需要发生明显的弹性形变才能产生弹力,因此物体离开的瞬间,弹力不会立即消失。2、求解思路分析变化后的受力情况→根据牛顿第二定律列出方程→求解瞬时加速度。3、在求解瞬时加速度时应注意的问题(1)物体的受力情况和运动情况是时刻时应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个积累的过程,不会发生突变。[例1]如图甲、乙中小球m1、m2原来均静止,现如果均从图中A处剪断:(1)则图甲中的轻质弹簧和图乙中的下段绳子的拉力将如何变化呢?(2)由(1)的分析可以得出什么结论?【答案】(1)弹簧的弹力来不及变化,下段绳的拉力变为0.(2)绳的弹力可以突变而弹簧的弹力不能突变【解析】(1)对于图甲,从图中处剪断时,下端轻质弹簧的形变量不变,根据胡克定律可知下端轻质弹簧受到的弹力不变;对于图乙,从图中处剪断时,两个小球组成的系统只受到重力作用,即将一起做自由落体运动,处于完全失重,下段绳子的拉力变为零;(2)由(1)的分析可以得出:绳的弹力可以突变而弹簧的弹力不能突变。[例2]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;(3)在剪断弹簧的瞬间小球的加速度大小.【答案】(1)10N(2)8m/s2,向左(3)0【解析】(1)小球在绳没有断时,水平面对小球的弹力为零,球受到绳的拉力FT、自身重力G与弹簧的弹力F作用而处于平衡状态,依据平衡条件得竖直方向有:FTcosθ=mg水平方向有:FTsinθ=F解得弹簧的弹力为F=mgtanθ=10N剪断轻绳瞬间弹簧弹力不变,仍为10N(2)剪断绳后小球在竖直方向仍平衡,水平面支持力平衡重力FN=mg水平方向上由牛顿第二定律得小球的加速度为a==8m/s2,方向向左.(3)当剪断弹簧的瞬间,小球立即受地面支持力和重力,且二力平衡,加速度为0.一、单选题1.(2020·河南鹤壁高中高一月考)...