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繩子或者彈簧突然斷裂,物體瞬時(shí)加速度怎么求?

 昵稱32901809 2019-12-14

學(xué)高中物理,最怕陷入這樣的思想誤區(qū)

“我以為”、“我覺得”、“我感覺”、、、、

總是從自己的生活中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的物理規(guī)律去解決考試中的問題,而不是從一套嚴(yán)格的邏輯體系去理解問題,很容易得到錯(cuò)誤的結(jié)論。

比如我在前面文章里面講到過的一題

【題目】兩個(gè)物體A、B疊放在地面上,拉力F作用在A上,A、B一起向右在做勻速運(yùn)動(dòng)

【問題】B受到A給它向右的摩擦力嗎?

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【“我感覺”思維分析】

B在向右動(dòng),所以A一定給B提供了一個(gè)力的作用呀!要不然它為什么會(huì)動(dòng)!

告訴我,你有沒有這么想呢????

【理論分析】

B做勻速直線運(yùn)動(dòng),故合外力為零,B受到重力,A給B向上的支持力,這兩個(gè)力的合外力就為零了,如果再加一個(gè)水平向右的摩擦力,無法平衡,這個(gè)和它做勻速直線運(yùn)動(dòng)就矛盾了。

故A不給B摩擦力

所以,學(xué)習(xí)物理,一定要學(xué)會(huì)嚴(yán)密的邏輯體系

而邏輯體系,就是來自于我們對于高中物理一個(gè)個(gè)題型的把握

今天的文章來講一個(gè)高中熱點(diǎn)考點(diǎn):瞬時(shí)加速度的問題

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幾個(gè)名詞解釋

剛性繩:我們知道繩子在受到力后會(huì)發(fā)生形變,而剛性繩指的就是即使繩子受到力后也不會(huì)發(fā)生形變,我們生活中沒得這樣的繩子,所以,剛性繩只是高中物理中一個(gè)理想化的模型

剛性桿:與剛性繩的理解類似,也是理想化模型

彈簧:受到力要發(fā)生形變,并且恢復(fù)到原狀態(tài)需要時(shí)間

瞬時(shí):瞬間,可以理解為同時(shí)

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瞬時(shí)加速度舉例分析及求解核心要點(diǎn)

對于這類問題,我直接給出總結(jié)的幾個(gè)核心要點(diǎn),掌握這幾點(diǎn),這類問題即可破解!

需要知道的核心知識點(diǎn):

1、繩子的力可以突變

2、彈簧的力不可以突變

3、剪斷誰,誰就沒有力(剪斷繩子,繩子的力就為零;剪斷彈簧,彈簧的就為零;特別注意和第二點(diǎn)區(qū)分,第二點(diǎn)說彈簧的力不能突變,是彈簧沒被剪斷才不突變

解題的步驟:

1、先分析之前的各物體的受力

2、再分析變化之后的各物體的受力

:如下圖,A、B兩小球的質(zhì)量分別為m1、m2,之前處于靜止?fàn)顟B(tài)

(1)若剪斷繩子,則A、B瞬時(shí)加速度為多少?

(2)若剪斷彈簧,則A、B瞬時(shí)加速度為多少

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分析:

之前A、B各自的受力情況如下

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A、B之前各自的受力情況

(1)若剪斷繩子,則繩子就沒有力,彈簧的彈力不可突變

再次分析A、B的受力

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繩子剪斷后A、B受力情況

由此可知,B的受力不變,合外力為零

B的加速度為0

A少了拉力,彈簧彈力依然不變

則列式表達(dá)F彈‘+m1g=m1a

B的加速度為(m1g+m2g)/m1

(2)若剪斷彈簧,則彈簧就沒有力,繩子的力是可以突變的

再次對A、B受力分析

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剪斷彈簧后A、B的受力情況

則B的加速度變?yōu)間

A上面繩子的力發(fā)生了突變,突變?yōu)榱舜笮〉扔趍1g

A的合外力變?yōu)榱?/p>

則A的加速度變?yōu)榱?/p>

變式:若將彈簧和繩子的位置互換

(1)若剪斷繩子,則A、B瞬時(shí)加速度為多少?

(2)若剪斷彈簧,則A、B瞬時(shí)加速度為多少

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分析:

之前A、B各自的受力情況如下

繩子或者彈簧突然斷裂,物體瞬時(shí)加速度怎么求?

A、B之前各自受力情況

(1)若剪斷繩子,則繩子就沒有力,彈簧的彈力不可突變

再次分析A、B的受力

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A的加速度

m1g+m2g-m1g=m1a

則A的加速度為m2g/m1

B的加速度為g

(2)若剪斷彈簧,則彈簧就沒有力,繩子的力是可以突變的

再次對A、B受力分析

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剪斷彈簧后,A、B受力情況

則A、B的加速度都是為g

注意:在剪斷彈簧后,A、B之間的繩子的力發(fā)生了突變,在題目里面這種情況下,突變?yōu)榱肆?,A、B之間處于一種完全失重狀態(tài),繩子成了擺設(shè)

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