瞬间加速度问题

剪断瞬间加速度，弹簧gsinθ和轻绳gtanθ
甲图系着⼩球的是两根轻绳，⼄图系着⼩球的是⼀根轻弹簧和轻绳，⽅位⾓θ已知。

现将它们的⽔平绳剪断，试求：在剪断瞬间，两种情形下⼩球的瞬时加速度。

解说：
第⼀步，阐明绳⼦弹⼒和弹簧弹⼒的区别。

(学⽣活动)思考：⽤竖直的绳和弹簧悬吊⼩球，并⽤竖直向下的⼒拉住⼩球静⽌，然后同时释放，会有什么现象?原因是什么? 结论——绳⼦的弹⼒可以突变⽽弹簧的弹⼒不能突变(胡克定律)。

第⼆步，在本例中，突破“绳⼦的拉⼒如何瞬时调节”这⼀难点(从即将开始的运动来反推)。

知识点，⽜顿第⼆定律的瞬时性。

和普通的合⼒不同，绳⼦的合⼒要考虑到绳⼦的性质：绳⼦上的张⼒始终是径向的，且只能是拉⼒。

剪断瞬间⼩球受到的合⼒与绳⼦的夹⾓⼤于90度，此时⼩球直接会做圆周运动，但绳⼦的拉⼒会变⼤，以使⼩球受到的合⼒⽅向与绳⼦垂直。

轻绳系统由于绳⼦的约束作⽤，⼩球会⽴即做圆周运动。

由于初速度v=0，所以Fn=0，即绳⼦的拉⼒必须等于重⼒在绳⼦⽅向上的分量。

重⼒的另⼀分量产⽣切向加速度。

答案：a甲 = gsinθ ;a⼄ = gtanθ。

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对⽐：单摆和⼩车悬球
1、单摆摆到最⾼点时，速度为0，法向加速度为0，只有切向加速度，是重⼒分量mgsinθ提供的加速度。

2、⼩车⽤轻绳悬挂⼀⼩球，以匀加速a前⾏，轻绳与竖直⽅向夹⾓θ，此时只有⽔平⽅向加速运动，没有沿着圆周⽅向的运动，所以⽔平加速度a是由轻绳拉⼒⽔平分量Tsinθ提供，⼒⼤⼩等于mgtanθ。

一、单选题1．如图所示，光滑水平面上，AB 两物体用轻弹簧连接在一起。

A B 、的质量分别为12m m 、，在拉力F 作用下，AB 共同做匀加速直线运动，加速度大小为a ，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度大小为1a 和2a ，则（ ）A ．1200a a ==，B ．21212m a a a a m m ==+， C ．12121212m m a a a a m m m m ==++， D ．1122m a a a a m ==， 2．如图所示，质量为m 的光滑小球A 被一轻质弹簧系住，弹簧另一端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面B 托起保持静止不动，弹簧恰好与梯形斜面平行，已知弹簧与天花板夹角为30o ，重力加速度为210/g m s =，若突然向下撤去梯形斜面，则小球的瞬时加速度为（ ）A ．0B ．大小为210/m s ，方向竖直向下C ．大小253/m s ，方向斜向右下方D ．大小25/m s ，方向斜向右下方3．如图所示为两轻绳栓接一定质量的小球，两轻绳与竖直方向的夹角如图，则在剪断a 绳的瞬间，小球的加速度大小为a 1，剪断b 绳的瞬间，小球的加速度大小为a 2．则a 1:a 2为( )A ．1:1B ．2:1C ．3:1D ．23:14．如图所示，轻弹簧上端与一质量为1kg 的木块1相连，下端与另一质量为2kg 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态，现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a ，已知重力加速度g 大小为210/m s ，则有（ ）A ．10a = ， 2215/a m s =B ．21215/a a m s ==C ．10a =， 2210/a m s =D ．21210/a a m s == 5．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg 的物块A 、B ，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N 、方向竖直向下的力施加在物块A 上，则此瞬间，A 对B的压力大小为（g=10m/s 2）（ ）A ．10 NB ．20 NC ．25 ND ．30 N6．质量为m 的物体放置在光滑的水平面上，左右两端分别固定一个弹簧，弹簧的另一端连着细绳，细绳跨过光滑定滑轮与质量为M =2m 的物体相连，如图所示。

瞬时加速度的计算：
1.质量分别为M,2M的丙物体系于轻弹簧的两端，再用细绳悬挂于天花板上，
求当细绳突然断裂的瞬间，各物体的加速度。

2.如图，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的
轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度大小各为多少？
3.如图，一质量为m的小球在水平细线和与竖直方向成Ѳ角的弹簧作用下处于
静止状态，已知弹簧的劲度系数为k，试分析剪断细线的一瞬间，小球的加速度的大小和方向。

4.在光滑的水平面上，质量分别为m1,m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，
在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬间A和B的加速度各为多少？
5.总质量为M的热气球由于故障在空中以速度v0匀速下降，为了阻止继续下
降，从热气球中释放了一个质量为m的沙袋，不计空气阻力，当t=( )时，热气球停止下降，这时沙袋的速度为( )
6．在粗糙水平面上，质量为m的物体，受水平拉力F作用后产生的加速度为a,物体受到的摩擦力为F f,如果把拉力改为2F，则有（）
A.加速度仍为a
B.加速度变为2a
C.摩擦力仍为F f
D.摩擦力变为2F f。

瞬时加速度问题1．求解思路：求解物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况或运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度．2．牛顿第二定律瞬时性的“两类”模型(1)刚性绳(轻杆或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间．(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．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对应的，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．典型例题分析1、如图所示，质量为0.2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.6 kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A.B间的作用力大小为(g取10 m/s2)()A．0.5 N B．2.5 N C．0 N D．1.5 N【解析】剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F＝m A g＝0.2×10＝2 N，剪断细线的瞬间，对整体分析，N＝m B g－m B a＝0.6×10 N－0.6×7.5 N＝1.5 N．故选D项【答案】D2、如图所示，天花板上固定有一光滑的定滑轮，绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为M的铁块；右端悬挂有两质量均为m的铁块，上下两铁块用轻质细线连接，中间夹一轻质弹簧处于压缩状态，此时细线上的张力为2mg，最初系统处于静止状态．某瞬间将细线烧断，则左端铁块的加速度大小为( )A.14gB.13gC.23gD.13g 【解析】 根据题意，烧断细线前轻绳上的张力为2mg ，可得到M ＝2m ，以右下端的铁块为研究对象，根据平衡条件可知，细线烧断前弹簧的弹力为mg ，细线烧断前的瞬间，铁块M 与右端上面的铁块m 间轻绳的故C 项正确．【答案】 C3、“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．.质量为m 的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg ，若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时( )A ．加速度为零，速度为零B ．加速度a ＝g ，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C ．加速度a ＝g ，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D ．加速度a ＝g ，方向竖直向下 解析 根据题述，腰间左右两侧的橡皮绳中弹力等于重力．若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时所受合力方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，大小等于mg ，所以小明的加速度a ＝g ，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，B 项正确．答案B4、(多选)如图所示，A 、B 、C 三球质量分别为3m 、2m 、m ，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A 球相连，A 、B 间固定一个轻杆，B 、C 间由一轻质细线连接．倾角为θ＝30°的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态．已知重力加速度为g.将细线烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A ．A 、B 两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为g 10B ．B 球的加速度为g 2，方向沿斜面向下C ．A 、B 之间杆的拉力大小为mgD ．A 、B 之间杆的拉力大小为1.2mg解析A、B项，烧断细线前，以A、B、C组成的系统为研究对象，系统静止，处于平衡状态，合力为零，则弹簧的弹力为F＝(3m＋2m＋m)gsinθ＝6mgsinθ.以C为研究对象知，细线的拉力为mgsinθ.烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：F－(3m＋2m)gsinθ＝(3m＋2m)a AB.答案AD5、如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计．静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°．下列判断正确的有（）A.若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mgB.若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为gC.若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mgD.若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g6、(多选)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态．现将细线剪断，将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g，在剪断的瞬间，（）A．a1＝3g B．a1＝0 C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2[审题突破](1)剪断前，S1的弹力为________，S2的弹力为________，a物块所受合力为________；(2)剪断瞬间，两弹簧弹力________，物块a所受合力为________．[解析]设物体的质量为m，剪断细绳的瞬间，绳子的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细绳的瞬间a受到重力和弹簧S1的拉力F T1，剪断前对bc和弹簧S2组成的整体分析可知F T1＝2mg，故a受到的合＝mg，根据胡克定律F＝kΔx可得Δl1＝2Δl2，C正确、D错误．[答案]AC7.如图所示，物块1、2 间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，2、4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aA ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝0B ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝gC ．a 1＝a 2＝g ，a 3＝0，a 4＝m ＋M M gD ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M M g ，a 3＝0，a 4＝m ＋M M g解析：选C.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a 1＝a 2＝g ；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块3向上1、四个质量均为m 的小球，分别用三条轻绳和一根轻弹簧连接，处于平衡状态，如图所示．现突然迅速剪断轻绳A1、B1，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球1、2、3、4的加速度分别用a1、a2、a3和a4表示，则（ ）A ．a 1＝g ，a 2＝g ，a 3＝2g ，a 4＝0B ．a 1＝0，a 2＝2g ，a 3＝0，a 4＝2gC ．a 1＝g ，a 2＝g ，a 3＝g ，a 4＝gD ．a 1＝0，a 2＝2g ，a 3＝g ，a 4＝g2、(多选)在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m ＝2 kg 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 ＝10 m/s 2，以下说法正确的是( )A ．此时轻弹簧的弹力大小为20 NB ．小球的加速度大小为8 m/s 2，方向向左C ．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s 2，方向向右D ．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0答案ABD解析在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：F＝mgtan45°＝20×1＝20 N，故A项正确；在剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为20 N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用；小球所受的最大静摩擦力为：f＝μmg＝0.2×20 N＝4 N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a＝(F－f)/m＝8 m/s2；合力方向向左，所以向左加速．故B项正确；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故C项错误，D项正确．3、如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为( )A．0 B．g C．g D．g。

人教版新教材高中物理必修第一册 第四章 运动和力的关系牛顿运动定律---加速度瞬时性专题（题组分类训练）题组特训特训内容 题组一力、加速度和速度的关系 题组二轻弹簧瞬时问题模型 题组三刚性绳瞬时问题模型（杆、细线、接触面等） 题组四 超重和失重现象的理解及应用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，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)方向相同或夹角为锐角，物体做加速运动；速度与加速度(合力)方向相反或夹角为钝角，物体做减速运动．3．合力、加速度、速度的关系（1）物体的加速度由所受合力决定，与速度无必然联系．（2）合力与速度夹角为锐角，物体加速；合力与速度夹角为钝角，物体减速．（3）a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，a 与v 、Δv 无直接关系；a ＝F m是加速度的决定式． 题组特训一：力、加速度和速度的关系1. 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【答案】D【解析】当合外力减小时，根据牛顿第二定律a ＝Fm 知，加速度减小，因为合外力的方基础知识清单向与速度方向相同，则加速度方向与速度方向相同，故速度增大，D 正确．2. (多选)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关．一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度－时间图像如图所示，则雨滴下落过程中( )A ．速度先增大后减小B ．加速度先减小后不变C ．受到的合力先减小后不变D ．受到的空气阻力不变【答案】BC【解析】由题图可知，雨滴的速度先增大后不变，故A 错误；因为v －t 图像的斜率表示加速度，可知加速度先减小后不变，根据F ＝ma 可知雨滴受到的合力先减小后不变，故B 、C 正确；根据mg －F f ＝ma 可知雨滴受到的空气阻力先增大后不变，故D 错误．3. 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，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【答案】C【解析】在接触的第一个阶段mg ＞kx ，F 合＝mg －kx ，合力方向竖直向下，小球向下运动，x 逐渐增大，所以F 合逐渐减小，由a ＝F 合m 得，a ＝mg －kx m ，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a 与v 都竖直向下，所以v 逐渐增大．当mg ＝kx 时，F 合＝0，a ＝0，此时速度达到最大．之后，小球继续向下运动，mg ＜kx ，合力F 合＝kx －mg ，方向竖直向上，小球向下运动，x 继续增大，F 合增大，a ＝kx －mg m ，方向竖直向上，随x 的增大而增大，此时a 与v 方向相反，所以v 逐渐减小．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．4. 有一轻质橡皮筋下端挂一个铁球，手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动，若某时刻手突然停止运动，则下列判断正确的是( )A．铁球立即停止上升，随后开始向下运动B．铁球立即开始向上做减速运动，当速度减到零后开始下落C．铁球立即开始向上做减速运动，当速度达到最大值后开始下落D．铁球继续向上做加速运动，当速度达到最大值后才开始做减速运动【答案】 D【解析】铁球匀加速上升，受到拉力和重力的作用，且拉力的大小大于重力，手突然停止运动瞬间，铁球由于惯性继续向上运动，开始阶段橡皮条的拉力还大于重力，合力竖直向上，铁球继续向上加速运动，当拉力等于重力后，速度达到最大值，之后拉力小于重力，铁球开始做减速运动，故A、B、C错误，D正确．5.一质点受多个力的作用，处于静止状态．现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小．在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a 和速度大小v的变化情况是( )A．a和v都始终增大B．a和v都先增大后减小C．a先增大后减小，v始终增大D．a和v都先减小后增大【答案】 C【解析】质点受多个力的作用，处于静止状态，则多个力的合力为零，其中任意一个力与剩余所有力的合力大小相等、方向相反，使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原来大小的过程中，则所有力的合力先变大后变小，但合力的方向不变，根据牛顿第二定律知，a先增大后减小，v始终增大，C正确．基础知识清单1.加速度瞬时问题的两种关键模型①轻弹簧模型（轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等）明显形变产生的弹力，在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力不能突变。

高中物理瞬间加速度教案设计教学目标：1.了解物体的加速度概念以及瞬间加速度的计算方法。

2.通过实验、练习和讨论，掌握运动物体瞬间加速度的实测、理论计算、误差分析与对比途径。

3.应用新的计算工具和科技手段提高实验数据处理和运动规律的研究的质量。

教学重点：1.掌握物体的加速度概念及其计算方法。

2.能够熟练运用物理公式计算物体的瞬间加速度。

3.通过实验掌握物体瞬间加速度数据处理和误差分析方法。

教学难点：1.能够准确把握物体加速度的概念，理解瞬间加速度的实际含义。

2.实验设备和数据处理的质量控制难度较大。

教学方法：1.通过学科网站、教材、学生演示、师生互动等方式，引发学生兴趣，提高学生学习积极性。

2.通过问题导向法、案例分析法等方式，帮助学生理解和掌握物体加速度的概念及其计算方法。

3.通过实验操作、数据处理及误差分析等方式，提高学生实际动手能力和运用能力。

教学过程：第一节：引入1.引入问题：什么是物体的加速度？怎么计算？为什么要瞬间加速度？2.展示一段赛车比赛的视频，并带领学生针对赛车的加速、刹车等现象进行讨论。

第二节：知识讲解1.讲解物体的加速度概念及其计算方法。

2.讲解了瞬间加速度的定义及其在物理实验中的常见应用。

第三节：实验操作1.以小球自由落体为例，进行实验操作。

2.进行实验数据的采集和处理，得出小球在不同高度下的瞬间加速度。

3.使用电子秤、光电传感器等高精度仪器对小球运动过程中的参数进行测量，以提高实验数据的准确性。

第四节：数据分析1.引导学生通过统计数据、计算误差等方式进行数据分析。

2.帮助学生理解误差来源和影响，提高数据处理的正确性。

第五节：归纳总结和巩固练习1.引导学生通过实验、数据分析和讨论的方式，综合掌握物体瞬间加速度的实验、理论计算、误差分析与对比方法。

2.开展课堂互动，进行分组展示、竞赛等活动。

教学评估：1.检查学生对物体加速度概念的掌握，能否使用公式进行计算。

2.通过实验报告、小组展示等形式，检查学生实验数据处理和数据分析的能力。

瞬时加速度与连接体问题练习4 瞬时加速度和连接体问题考点1 瞬时加速度【例1】【答案】C【解析】【分析】将小球与天花板相连的细线剪断瞬间，甲图的弹簧的弹力不会突变，而乙图中的细线的拉力发生突变。

本题抓住弹簧的弹力不能发生突变，细线的弹力可以发生突变是解题的关键。

【解答】AB.甲图中小球与天花板相连的细线剪断瞬间，AB两球之间的弹簧弹力大小仍为5mg，A球=6g，而B、C受力平衡，故B、C两球的加速度为0，故AB错误；的加速度为a=6mgmCD.乙图中小球与天花板相连的细线剪断瞬间，AB两球之间和BC两球之间的细线拉力立刻变为零，ABC三球的加速度均为g，故C正确，D错误。

故选C。

考点二连接体问题【例2】【答案】D【解析】【分析】本题注意应用整体与隔离法，一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析，如果不能得出答案再分析其他物体。

先对AB整体进行分析，可以得出整体运动的加速度；再隔离出受力最少的一个进行受力分析，由牛顿第二定律可得出弹簧弹力，则可得出弹簧的形变量。

【解答】在竖直面内，对整体有：F−(m1+m2)g=(m1+m2)a1；对b分析有kx1−m2g=m2a1；解得：x1=Fm2(m1+m2)k水平面上，对整体有：F=(m1+m2)a2；对b有：kx2=m2a2解得：x2=Fm2(m1+m2)k所以x1=x2，故D正确，ABC错误。

故选：D。

【例3】.【答案】BCD【解析】【分析】本题考查了牛顿第二定律和牛顿第三定律，抓住作用力与反作用力大小相同，方向相反即可。

隔离分析，在B落地前，抓住A、B的加速度大小相等，根据牛顿第二定律求出加速度大小，作用力与反作用大小相同，方向相反。

【解答】ABD.对B，由牛顿第二定律得m B g−T=m B a同理，对A：T=m A a解得a=mgM+m，F=T=MmgM+m，故A错误，BD正确；C.物体A对桌面的压力与桌面对A的支持力为作用力和反作用力，故大小相等，故C正确。

牛顿运动定律：瞬时加速度问题知识点睛牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，即m Fa ，ma F ，适用于惯性参考系中宏观、低速的物体；牛顿第二定律具有以下性质：①矢量性：加速度的方向与合外力方向一致；②瞬时性：ma F 对于过程中的每一瞬间都成立，a 和F 具有瞬时对应关系；③相对性：mFa 求得的a 是相对于惯性参考系地面而言的；④独立性：若F 是物体所受的合外力，则a 为实际加速度；若F 是某一方向上的合外力，则a 是该方向上的加速度关于力的瞬时性：(1) 物体运动的加速度a 与其所受的合外力F 有瞬时对应关系，每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力，而与这一瞬时之前或之后的力无关，不等于零的合外力作用在物体上，物体立即产生加速度；若合外力的大小或方向改变，加速度的大小或方向也立即（同时）改变；若合外力变为零，加速度也立即变为零，也就是说物体运动的加速度可以突变(2) 对于中学物理的几个理想模型，如刚性绳、轻杆、轻弹簧、接触面等产生的弹力能否突变，关键要看在受力时形变是否明显，若形变不明显，则可以突变；若形变明显，则不能突变，详细如下： 比较模型 刚性绳 轻杆 接触面 弹性绳 轻弹簧 形变类型 拉伸 拉伸、压缩、扭曲 压缩 拉伸拉伸、压缩弹力方向沿着绳指向 绳收缩方向能沿着杆也可以 和杆成任意角度 垂直于接触面 指向受力物体 沿着绳指向 绳收缩方向 沿着弹簧指向弹簧 恢复原长的方向 形变大小 形变不明显 形变不明显 形变不明显 形变明显 形变明显 能否突变 可以突变可以突变可以突变不能突变不能突变例题精讲例题1：如图1，一质量为m 的物体系于长度分别为1l 和2l 的两根细绳上，1l 的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为 , 2l 水平拉直，物体处于平衡状态图1 图2(1)现将2l 线剪断，求剪断瞬间物体的加速度？ 下面是某同学对该题的一种解法：设1l 线上拉力为1F ，2l 线上拉力为2F ，重力为mg ，物体在三力作用下保持平衡：mg F cos 1，21sin F F ， tan 2mg F ，剪断2l 线的瞬间，2F 突然消失，物体即在2F 反方向上获得加速度，因为ma mg tan ，所以加速度 tan g a ，方向沿2F 反方向 你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明(2)若将图中的细线1l 改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2所示，其他条件不变，求解步骤与(1)完全相同，即 tan g a ，你认为这个结果正确吗？请说明理由解析：(1)结果不正确，因为2l 被剪断瞬间，轻绳1l 上张力大小发生了突变，此瞬间 cos 1mg F ,它与重力沿绳方向的分力抵消，重力垂直于绳方向的分力 sin mg 产生加速度 sin g a (2)结果正确，因为2l 被剪断瞬间，弹簧1l 的长度不能发生突变，即1F 大小方向都不变，它与重 力的合力与2F 方向相反，大小与2F 相等，所以物体的加速度大小为 tan g a例题2：光滑水平面上有一质量kg 1 m 的小球，小球与水平轻弹簧和与水平方向夹角 为 30的轻绳的一端相连，如图，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，小球加速度的大小和方向如何？此时轻弹簧弹力与水平面对球的弹力比值是多少？解析：小球在绳末断时受三个力的作用， 绳剪断的瞬间，作用于小球的拉力T 立即消失，但弹簧的形变还存在，故弹簧的弹力F 存在．(1)绳未断时：F T 30cos ，mg T 30sin ，解得：N 20 T , N 310 F(2)绳断的瞬间：0 T ，在竖直方向支持力mg N ，水平方向F 大小方向不变，且ma F 所以310mFa 2/s m ，此时3 N F 说明：当将弹簧改为轻绳时，斜向上拉绳剪断的瞬间，水平绳的拉力立即为零．例题3：如图，木块B A 、用轻弹簧相连，放在悬挂的木箱C 内，处于静止状态，它们质量之比是3:2:1当剪断细绳的瞬间，各物体的加速度大小及其方向？解析：设A 的质量为m ，则C B 、的质量分别为m 2、m 3在未剪断细绳时，C B A 、、均受平衡力作用，受力如图所示。

解析如何计算平均加速度和瞬时加速度问题计算平均加速度和瞬时加速度是物理学中一个重要的问题，它帮助我们了解物体在运动中的变化速率。

本文将深入解析如何计算平均加速度和瞬时加速度的问题，并探讨它们在现实生活中的应用。

一、平均加速度的计算方法平均加速度是物体在一段时间内的速度变化率平均值。

它的计算方法是通过物体的初速度和末速度之差，再除以时间间隔。

公式如下：平均加速度（平均a）= (末速度-初速度) / 时间间隔例如，一辆汽车从静止开始加速，经过5秒钟后，它的速度达到20m/s。

那么汽车的平均加速度可以通过以下计算得到：平均加速度= (20-0) / 5 = 4m/s²这意味着汽车在每秒钟内的速度变化率为4m/s²。

二、瞬时加速度的计算方法瞬时加速度是物体在某一瞬间的瞬时速度变化率。

为了计算瞬时加速度，我们需要通过极限的方式来逼近一个时间间隔趋近于零的情况。

公式如下：瞬时加速度（瞬时a）= dV / dt其中，dV代表极小时间间隔内的速度变化量，dt代表时间的的极小间隔。

为了更好地理解瞬时加速度，我们可以通过一个例子来说明。

假设我们有一个自由落体的物体，它从高处下落。

我们在一个时间点（t1）测量到它的速度为10m/s，之后过了一小段时间（Δt），我们再次测量到它的速度为15m/s。

那么根据定义，可以得到：瞬时加速度= (15-10) / Δt当我们让Δt趋近于零时，就得到了瞬时加速度。

这种方法可以用微积分中的导数来表示。

三、平均加速度和瞬时加速度的区别与联系平均加速度和瞬时加速度都可以用来描述物体在运动中的速度变化。

但它们之间存在一些区别。

首先，平均加速度是在一段时间内计算的，而瞬时加速度是在某一瞬间计算的。

平均加速度可以提供一个运动中物体速度变化的平均情况，而瞬时加速度则能够描述某一时刻的速度变化情况。

其次，平均加速度和瞬时加速度的计算方法不同。

平均加速度通过速度的变化量与时间间隔的比值来计算，而瞬时加速度则是通过速度的变化量与极小时间间隔的比值来计算。

牛顿第二定律的瞬时性问题根据牛顿第二定律的表达式F=ma，物体的加速度与物体所受的合外力总是同时产生、同时变化、同时消失，故物体的合外力与其加速度具有瞬时对应关系。

所以，合外力恒定时加速度恒定不变，合外力变化时加速度随之发生变化。

在某些情况下物体的合外力受力条件突然发生变化，要求分析物体加速度的变化，这类问题我们称为瞬时性问题。

一、瞬时性问题的解题步骤二、两种模型1、轻绳、轻杆和接触面这些物体产生弹力时没有明显的形变，剪断或脱离后，恢复形变不需要时间，弹力立即消失或改变，如果题目中没有特殊说明，我们均可认为轻绳、轻杆和接触面的弹力发生突变。

例题1：如图甲、乙所示，质量为m的两物体分别用长度均为L的细线悬挂在天花板上的A、B、C、D 四点，A、B及C、D两点间的距离也为L，甲图中物体通过一小段细线悬挂，而乙图中两根等长细线直接系在物体上，现在剪断悬挂在B、D两点的细线，则在剪断细线的瞬间，物体的加速度为（）A. 甲图中物体的加速度为0，乙图中物体的加速度为gB. 甲图中物体的加速度为12g，乙图中物体的加速度为32g分析原状态受力情况，求出原状态下各力的大小和方向。

原状态当前状态加速度若原状态是平衡状态，则由平衡条件求解，若原状态处于加速状态，则由牛顿第二定律求解。

分析当前状态与原状态的间的差异，发生了哪些变化？分析当前状态的受力情况，确定合外力，由牛顿第二定律求解加速度。

C. 甲图中物体的加速度为g，乙图中物体的加速度为1 2 gD. 甲图中物体的加速度为32g，乙图中物体的加速度为0分析与解：甲图中细线剪断后，物体将做自由落体运动，直至细线被拉直，所以剪断的瞬间物体加速度为g；乙图中细线剪断后，物体将绕C点做圆周运动，其加速度垂直细线，所以加速度为12g。

答案：C例题2：（多选）如图所示，质量分别为M=10kg和m=5kg的两物体通过细线连接，已知物体M与水平面的摩擦因数为0.1，物体m与水平面的摩擦因数为0.2，用恒定的外力F=30N拉着两物体在水平面上做匀加速运动，某时刻，突然撤去外力F的瞬间，下列说法正确的是（）A.两物体的加速度大小均为43m/s2B.细线的拉力为10NC.物体m的加速度为2m/s2D. 细线的拉力为零分析与解：撤去力F的瞬间，由于物体m所受摩擦力产生的加速度大于物体M所受摩擦力产生的加速度，所以两细线间没有拉力，两物体加速度不同，物体M的加速度为1 m/s2，物体m的加速度为2 m/s2.答案：CD例题3：（多选）如图所示，箱子内用两根细线将质量为m的小球悬挂在A、B两点，其中细线AO与水平方向成600角，细线BO水平，箱子做竖直向上的匀加速直线运动，加速度a=g，g为重力加速度。

高三 瞬时加速度专题复习例1 如右图所示，质量为m 的小球用水平弹簧系住，并用倾角为︒30的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为 （ ）A ．0B ．大小为g ，方向竖直向下C ．大小为g 332，方向垂直木板向下 D ．大小为g 33，方向水平向右例3 如图所示，木块A 、B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块C 上,C 静置于地面上,质 量之比是1:2：3，设所有接触面都光滑．当沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬间，A 、B 的 加速度分别是=A a ，=B a 。

例4 如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着两个物块A ．B ，它们的质量都2kg都处于静止状态。

若突然将一个大小为10N 的竖直向下的压力加在A 上,在此瞬间，A 对B 的压力大小为A ．35N B ．25N C ．15N D ．5N例5 如图，有一只质量为m 的猫，竖直跳上一根用细绳悬挂起来的质量为M 的长木柱上。

当 它跳上木柱后，细绳断裂，此时猫要与地面保持不变的高度，在此过程中，猫要使木柱对地的加速度大小为______.（例1图) （例3图） （例4图） （例5图） 例6 如图所示，质量为M 的木板放在倾角为θ的光滑斜面上,质量为m 的人在木板上跑,假如脚与板接触处不打滑.（1）要保持木板相对斜面静止,人应以多大的加速度朝什么方向跑动？（2)要保持人相对于斜面的位置不动，求板的加速度。

例7 传送带以恒定的速率 运动，已知它与水平面成 ，如图所示， ,将一个小物体无初速度地放在 P 点，小物体与传送带间的动摩擦因数为,问当皮带逆时针转动时，小物体运动到 Q 点的时间为多少？例8 如图所示,两个质量相同的小球A 和B,甲图中两球间用不可伸长的细绳连接,然后用细绳悬挂起来,剪断悬挂线0A 的瞬间，A 球和B 球的加速度分别是多少?A B例9 如图A 所示，一质量为m 的物体系于长度分别为1l 、2l 的两根细线上，1l 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,2l 水平拉直,物体处于平衡状态。

瞬时加速度问题（参考答案）一、知识清单1． 【答案】(1)弹簧和下段绳的拉力都变为0.(2)弹簧的弹力来不及变化，下段绳的拉力变为0.(3)绳的弹力可以突变而弹簧的弹力不能突变．2． 【答案】二、选择题3． 【答案】A【解析】A 、B 看作整体，加速度a=3mg/2m=1.5g,选项A 正确；4． 【答案】 AC【解析】 设物块的质量为m ，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没有来得及发生形变，所以剪断细线的瞬间a 受到重力和弹簧S 1的拉力T 1，剪断前对b 、c 和弹簧S 2组成的整体受力分析可知T 1＝2mg ，故a受到的合力F 合＝mg ＋T 1＝mg ＋2mg ＝3mg ，故加速度a 1＝F 合m＝3g ，A 正确，B 错误；设弹簧S 2的拉力为T 2，则T 2＝mg ，根据胡克定律F ＝k Δx 可得Δl 1＝2Δl 2，C 正确，D 错误．【名师点睛】做本类型题目时，需要知道剪断细线的瞬间，弹簧来不及发生变化，即细线的拉力变为零，弹簧的弹力不变，然后根据整体和隔离法分析。

5． 【答案】 C【解析】 在抽出木板的瞬时，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a 1＝a 2＝g ；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对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 ，a 3＝0；由牛顿第二定律得物块4满足a 4＝F ＋Mg M ＝M ＋m Mg ，所以C 对． 6． 【答案】C7． 【答案】BD【解析】物体A 受重力和支持力，在细绳剪断瞬间仍受力平衡，所以a ＝0，故A 错误； B 、C 物体相对静止，将B 、C 看作一个整体，受重力和弹簧的压力，弹簧的压力等于A 物体的重力，故整体的加速度为：a ＝mg ＋2mg ＋mg 2m ＋m＝43g ；故B 正确，C 错误；根据B 项分析知B 与C 之间弹力为零，故D 正确． 8． 【答案】BC【解析】对A 、B 整体受力分析，细线烧断前细线对A 球的拉力F T ＝2mg sin θ，细线烧断瞬间，弹簧弹力与原来相等，B 球受力平衡，a B ＝0，A 球所受合力与F T 等大反向，则F T ＝2mg sin θ＝ma A ，解得a A ＝2g sin θ，A 、D 错误，B 、C 正确．9． 【答案】C【解析】由整体法知，F 弹＝(m A ＋m B )g sin 30°剪断线瞬间，弹力瞬间不发生变化，由牛顿第二定律可得：对B ：F 弹－m B g sin 30°＝m B a B ，得a B ＝m A m B ·g 2对A ：m A g sin 30°＝m A a A ，得a A ＝12g所以C 正确．10．【答案】 D【解析】 撤去挡板前，挡板对B 球的弹力大小为2mg sin θ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A 球所受合力为0，加速度为0，B 球所受合力为2mg sin θ，加速度为2g sin θ；图乙中杆的弹力突变为0，A 、B 两球所受合力均为mg sin θ，加速度均为g sin θ，可知只有D 对．11．【答案】CD【解析】据题意，对A 球受力分析，受到重力G ，垂直斜面向上的支持力N A ，沿斜面向上的弹力F 和B 、C 球对它的拉力T A ，由于A 球处于静止状态，则据平衡条件有：F ＝G A sin θ＋T A ＝3mg sin θ；现将细线烧断，据弹簧弹力具有瞬间保持原值的特性，则有：F －G A sin θ＝ma ，故A 球此时加速度为a ＝2g sin θ，A 答案项错误；细线烧断后B 、C 球整体只受到重力和支持力，则加速度以a ＝g sin θ向下运动，所以B 、C 之间没有相互作用力，故C 、D 答案项正确而B 答案项错误。

瞬间移动的加速度计算公式瞬间移动是指在极短的时间内，物体从一个位置瞬间移动到另一个位置的现象。

在物理学中，瞬间移动通常被用来描述粒子的运动，特别是在量子力学中。

瞬间移动的加速度计算公式是用来计算物体在瞬间移动过程中的加速度的公式。

在本文中，我们将探讨瞬间移动的加速度计算公式及其应用。

首先，让我们来了解一下什么是加速度。

加速度是描述物体在运动过程中速度变化的物理量。

它是一个矢量量，即它有大小和方向。

在经典力学中，加速度通常用来描述物体在运动过程中的加速或减速情况。

而在量子力学中，加速度也被用来描述粒子在瞬间移动过程中的运动情况。

瞬间移动的加速度计算公式是根据牛顿第二定律推导出来的。

牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

根据牛顿第二定律，瞬间移动的加速度计算公式可以表示为：a = F/m。

其中，a表示物体的加速度，F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量。

这个公式告诉我们，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

也就是说，如果作用在物体上的力增大，物体的加速度也会增大；如果物体的质量增大，物体的加速度会减小。

在瞬间移动的情况下，物体瞬间移动的时间非常短，通常可以忽略不计。

因此，我们可以将瞬间移动的加速度计算公式简化为：a = F/m。

这个简化的公式告诉我们，在瞬间移动的情况下，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

这个公式对于描述物体在瞬间移动过程中的加速度非常有用。

现在让我们来看一些瞬间移动的加速度计算公式的应用。

在实际应用中，瞬间移动的加速度计算公式可以用来计算物体在瞬间移动过程中的加速度。

例如，当一个粒子在瞬间移动过程中受到一个力的作用时，我们可以使用瞬间移动的加速度计算公式来计算粒子的加速度。

这个计算可以帮助我们了解粒子在瞬间移动过程中的运动情况，从而更好地理解量子力学中的一些现象。

另外，瞬间移动的加速度计算公式还可以用来研究一些与瞬间移动有关的现象。