牛顿第二定律是高考物理学重要的组成部分,同时也是解决力学问题的基石,它具有独立性、矢量性、瞬时性等特性,其中瞬时性与临界性是同学们理解的难点。由牛顿第二定律可知加速度是由合外力决定的。当合外力恒定时,加速度恒定、合外力随时间变化时,加速度也随时间变化,且瞬时力决定瞬时加速度。这就是牛顿第二定律的瞬时性。求物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是求瞬时前后的受力情况,并由牛顿第二定律求出瞬时加速度。在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时,经常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧和橡皮条等常见的力学模型。这此模型的共同点:都是质量可忽略的理想化模型,都会发生形变而产生弹力,同一时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关。下面通过四种类型的瞬间情景来认识和突破此类问题。
见证奇迹情景之一:弹簧与绳子上弹力突变的瞬间