专题 瞬时性问题 课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

专题：瞬时性问题第四章1.进一步理解牛顿第二定律的瞬时性，会分析变力作用过程中的加速度和速度变化情况(重点)。2.会分析物体受力的瞬时变化问题，掌握弹簧模型和刚性绳模型中的瞬时加速度问题(重难点)。学习目标内容索引一、变力作用下的加速度和速度分析二、牛顿第二定律的瞬时性问题<一>变力作用下的加速度和速度分析

(多选)如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平面上。一小球从某高处自由落下，从小球接触弹簧到运动至最低点过程中，不计空气阻力，下列关于小球的说法正确的是A.速度先增大后减小B.加速度一直减小C.所受弹力一直增大D.在最低点时受力平衡例1√√小球接触弹簧后受重力和弹簧的弹力，根据牛顿第二定律mg-F=ma，弹簧被压缩后，弹力逐渐增大，可知加速度逐渐减小，当弹力和重力相等时，加速度为零，速度最大，之后，弹簧继续被压缩，弹力继续增大，根据牛顿第二定律可知加速度反向增大，速度为零时，弹簧被压缩到最短，弹力最大，反向加速度最大。综合上述分析可知小球速度先增大后减小、加速度先减小后反向增大、所受弹力一直增大，在最低点时加速度不为零，受力不平衡，故选A、C。

由静止释放的小球，在竖直下落的过程中，假设所受空气的阻力与其速度的大小成正比。下列说法正确的是A.刚释放瞬间，速度为零，加速度为零B.下落过程中，速度增大，加速度增大C.下落过程中，在达到某一速度前，速度增大得越来越慢D.最终小球匀速下落时，速度最大，加速度也最大例2√刚释放瞬间，小球速度为零，空气阻力为零，只受重力，加速度不为零，故A错误；下落过程中，速度增大，阻力增大，由牛顿第二定律可知，加速度减小，速度增大得越来越慢，故B错误，C正确；下落过程中，速度增大，阻力增大，当阻力等于重力时，小球匀速下落，此时速度最大，加速度为零，故D错误。拓展定性画出小球下落过程的v-t图像。答案1.变力作用下的加速度分析由牛顿第二定律F=ma可知，加速度a与合力F具有瞬时对应关系，对于同一物体，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.变力作用下物体速度的分析速度与合力(加速度)方向相同，物体做加速运动，速度变大；速度与合力(加速度)方向相反，物体做减速运动，速度变小。总结提升返回<二>牛顿第二定律的瞬时性问题根据所学弹力的知识，完成下表：类别弹力表现形式弹力方向能否突变轻绳拉力_______________橡皮条拉力______________________轻弹簧拉力、支持力____________________轻杆拉力、支持力__________沿绳收缩方向能沿橡皮条收缩方向不能沿弹簧轴线方向不能不确定能

(2024·德阳市高一期末)如图所示，物体a、b用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧将a和天花板相连，已知物体a、b的质量相等，重力加速度为g。当在P点剪断绳子的瞬间，下列说法正确的是A.物体a的加速度大小为零B.物体a的加速度大小小于gC.物体b的加速度大小为零D.物体b的加速度与物体a的加速度大小相等例3√

两种模型的特点：(1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失。(2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，在弹簧(或橡皮绳)的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是瞬间不变的。总结提升

针对训练√

烧断绳AO的瞬间，小球受到的合力与烧断绳AO前绳子的拉力等大反向，即F合=mgtan

θ，则小球的加速度a=gtan

θ，C、D错误。

(2025·成都市高一期末)如图，倾角为θ=30°的固定光滑斜面上有A、B两物体用轻质弹簧相连，A、B的质量均为m，C为垂直于斜面的挡板，系统处于静止状态，重力加速度大小为g。现将挡板C撤去，撤去挡板C的瞬间A、B的加速度大小分别为A.aA=g，aB=0 B.aA=0，aB=0C.aA=g，aB=g

D.aA=0，aB=g例4√

拓展若例5中轻质弹簧变为轻杆，当撤去挡板C的瞬间，试分析此时A、B的加速度大小分别为多少？

1.两种模型的特点：(1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失；(2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，在弹簧(或橡皮绳)的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是瞬间不变的。总结提升2.解决瞬时加速度问题的基本思路(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，明确各力大小；(2)分析当状态变化时(烧断细线、抽出木板