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。
2.两种模型
3.注意问题
(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。
(2020·山东六地市3月在线大联考)如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m的小球,小球上下振动时框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零的瞬间,小球的加速度大小为( )
A.g B.
C. D.
[解析] 当框架对地面压力为零的瞬间,弹簧对框架向上的作用力等于框架重力,则小球受到向下的合力等于mg+Mg,对小球由牛顿第二定律可得mg+Mg=ma,解得小球的加速度大小为a=g。
[答案] D
【对点练1】 (2020·黄冈市第一次模拟)用细绳拴一个质量为m的光滑小球,小球将一端固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连),弹簧劲度系数为k,如图所示。将细绳剪断后( )
A.小球立即获得的加速度
B.小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动
C.小球落地的时间小于
D.小球落地的速度大于
解析:选D。细绳剪断前小球受重力、弹力和拉力的作用,处于平衡状态,故弹力和重力的合力F合=,剪断细线瞬间,弹力和重力不变,则两力的合力不变,根据牛顿第二定律有F合==ma,解得a=,A错误;做平抛运动的物体只受重力,将细绳剪断后,小球受到重力和弹簧的弹力共同的作用,合力斜向右下方,并不是只有重力的作用,所以不是平抛运动,B错误;小球竖直方向只受重力,竖直分运动是自由落体运动,根据自由落体运动规律有h=gt2,故小球落地的时间t=,C错误;如果不受弹簧弹力,小球将做自由落体运动,根据自由落体运动规律有v2=2gh,解得落地速度v=,由于水平方向有弹簧弹力作用,则水平方向会加速,从而获得水平速度,而竖直方向的速度不变,所以落地速度大于,D正确。