牛顿运动定律的应用弹簧类临界问题教案.pptx

会计学向心力的认识和来源向心力的认识和来源向心力的认识和来源例2．如图所示，将一个金属块用被压缩的弹簧卡在
矩形箱子的顶部．在箱子的上顶板和下底板上分别装
有压力传感器．当箱子静止时，上、下两只压力传感
器的示数依次为6N和10N．当箱子沿竖直方向向上运
动时，发现上、下两只压力传感器是示数之比为1∶2,
求这时箱子的加速度大小和方向。（g=10m/s2）【例】如图所示，在一粗糙水平上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为、劲度系数为k的轻弹簧连结起来，木块与地面间的动摩擦因数为，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（2001年湖北省卷）A.B.C.D.

【例4】（2002年广东省高考题）如图所示,a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们均处于平衡状态.则:
A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态牛顿运动定律在临界问题中的应用例3：一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a(a＜g)匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x时，物体受重力mg，弹簧的弹力F=kx和平板的支持力N作用。据牛顿第二定律有：
mg-kx-N=ma得:N=mg-kx-ma如图所示，木块A、B的质量分别为m1、m2，紧挨着并排放在光滑的水平面上，A与B间的接触面垂直于图中纸面且与水平面成角，A与B间的接触面光滑．现施加一个水平力F作用于A，使A、B一起向右运动且A、B不发生相对运动，求：F的最大值．木块A、B一起向右做匀加速运动，F越大，加速度a越大，
水平面对A的弹力NA一越小．A、B不发生相对运动的临界条件是NA=0，
此时木块A受到重力m1g、B对A的弹力N和水平力F三个力的作用．
根据牛顿第二定律，有
弹力发生突变时的临界问题
2．轻绳的弹力发生突变解析：本题的关键在于绳1的张力不是总存在的，
它的有无和大小与车运动的加速度的大小有关．
当车的加速度大到一定值时，物块会“飘”起来而
导致绳1松弛，没有张力．假设绳1的张力刚好为零时，
有如图所示，水平地面上叠放着两块木板A和B，它们的质量分别为m和M．木板A和B间动摩擦因数为，木板B和地面间动摩擦因数为，并且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现用水平力F把木板B抽出来，求水平力F为多大?物体相对运动的临界问题
相互接触的物体分离：加速度相同作业（2005年全国理综III卷）如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处一静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，重力加速度为g。练习：一弹簧秤的秤盘质量m1=1．5kg，盘内放一质量为m2=10．5kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800N/m，系统处于静止状态，如图所示。现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0．2s内F是变化的，在0．2s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）思考：
1何时分离时？
2分离时物体是否处于平衡态。弹簧是否处于原长？
3.如何求从开始到分离的位移？
4.盘对物体的支持力如何变化。
5、要求从开始到分离力F做的功，需要知道哪些条件？（2005年全国理综III卷）如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处一静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，重力加速度为g。解：令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知①【例１２】A、B两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为k的弹簧相连，一长为L1的细线与A相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO′上，如图所示，当m1与m2均以角速度ω绕OO′做匀速圆周运动时，弹簧长度为L2。
求：①此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？
②将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？例5．如图所示，A、B是两个物块的重力分别为3N、
4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直向方向处于静
止状态，这时弹簧的弹力F=2N，则天花板受到的拉
力和地板受到的压力有可能是（）
例7．如图所示，一劲度系数为k2的
轻