连接体问题-补弱教案

精品文档 1欢迎下载 连接体运动问题的讨论连接体运动问题的讨论 抛砖引玉抛砖引玉 在在 连接体运动连接体运动 的教学中 需要给学生讲述两种解题方法的教学中 需要给学生讲述两种解题方法 整体法整体法 和和 隔离法隔离法 既然采用既然采用 整体法整体法 求连接体运动的加速度比较简便 为什么还要学习求连接体运动的加速度比较简便 为什么还要学习 隔离法隔离法 解题呢 解题呢 这有两方面的原因 这有两方面的原因 采用采用 整体法整体法 解题只能求加速度解题只能求加速度a a 而不能直接求出物体 而不能直接求出物体M M与与m m之间的相互作用力之间的相互作用力 T T 采用 采用 隔离法隔离法 解联立方程 可以同时解出解联立方程 可以同时解出a a与与T T 因此在解答比较复杂的连接体运动问题 因此在解答比较复杂的连接体运动问题 时 还是采用时 还是采用 隔离法隔离法 比较全面 比较全面 通过通过 隔离法隔离法 的受力分析 可以复习巩固作用力和反作用力的性质 能够加深对的受力分析 可以复习巩固作用力和反作用力的性质 能够加深对 牛牛 顿第三定律顿第三定律 的理解 的理解 思维基础思维基础 例题例题 1 1 如图如图 1 181 18 所示 在光滑的水平桌面上放一物体所示 在光滑的水平桌面上放一物体A A 在 在A A上再放一物体上再放一物体B B 物体 物体A A 和和B B间有摩擦 施加一水平力间有摩擦 施加一水平力F F于物体于物体B B 使它相对于桌面向右运 使它相对于桌面向右运 动 这时物体动 这时物体A A相对于桌面相对于桌面 A A 向左运向左运 B B 向右运向右运 C C 不动不动 D D 运动 但运动方向不能判断 运动 但运动方向不能判断 思维基础 解答本题重要掌握思维基础 解答本题重要掌握 隔离法隔离法 进行受力分析 进行受力分析 解题思路 物体解题思路 物体A A B B在竖直方向是受力平衡的 与本题所要判断的内容无直接关系 可在竖直方向是受力平衡的 与本题所要判断的内容无直接关系 可 不考虑 物体不考虑 物体B B在水平方向受两个力 向右的拉力在水平方向受两个力 向右的拉力F F 向左的 向左的A A施于施于B B的摩擦力的摩擦力f f 在此二力 在此二力 作用下物体作用下物体B B相对于桌面向右运动 物体相对于桌面向右运动 物体A A在水平方向只受一个力 在水平方向只受一个力 B B施于施于A A的向右的摩擦力的向右的摩擦力 f f 因此物体 因此物体A A应当向右运动 应当向右运动 注注 1 1 水平桌面是光滑的 所以对物体 水平桌面是光滑的 所以对物体A A没有作用力 没有作用力 注注 2 2 物体 物体A A与物体与物体B B间的相互摩擦力是作用力和反作用力 应当大小相等 方向相反 间的相互摩擦力是作用力和反作用力 应当大小相等 方向相反 同生同灭 分别作用于同生同灭 分别作用于A A和和B B两个物体上 答案 两个物体上 答案 B B 例题例题 2 2 如图 如图 1 191 19 所示 两个质量相同的物体所示 两个质量相同的物体 1 1 和和 2 2 紧靠在一起 放在光滑水平桌面上 紧靠在一起 放在光滑水平桌面上 如果它们分别受到水平推力如果它们分别受到水平推力F F1 1和和F F2 2 且 且F F1 1 F F2 2 则物体 则物体 1 1 施于物体施于物体 2 2 的作用力的大小为 的作用力的大小为 A A F F1 1B B F F2 2 C C F F1 1 F F2 2 D D F F1 1 F F2 2 思维基础 解答本题不应猜选答案 这是目前在一些中学思维基础 解答本题不应猜选答案 这是目前在一些中学 生里的不良倾向 而应列出联立方程解出答案 才能作出正生里的不良倾向 而应列出联立方程解出答案 才能作出正 确选择 因此掌握确选择 因此掌握 隔离法隔离法 解题是十分重要的 解题是十分重要的 解题思路 已知物体解题思路 已知物体 1 1 和和 2 2 的质量相同 设它们的质量都为的质量相同 设它们的质量都为m m 设物体 设物体 1 1 和和 2 2 之间相互作之间相互作 用着的弹力为用着的弹力为N N 设物体 设物体 1 1 和和 2 2 运动的共同加速度为运动的共同加速度为a a 则运用 则运用 隔离法隔离法 可以列出下列两个可以列出下列两个 方程 方程 F F1 1 N N mama N N F F2 2 mama 两式右端相同两式右端相同 F F1 1 N N N N F F2 2 2 2N N F F1 1 F F2 2 得出 得出 N N F F1 1 F F2 2 答案 答案 C C 学法指要学法指要 为了提高学生的解题能力 我们还需要讲述综合性例题进行指导 为了提高学生的解题能力 我们还需要讲述综合性例题进行指导 例题例题 3 3 一条细绳 忽略质量 跨过定滑轮在绳子的两端各挂有物体 一条细绳 忽略质量 跨过定滑轮在绳子的两端各挂有物体A A和和B B 如图 如图 1 201 20 所所 示 它们的质量分别是示 它们的质量分别是m mA A 0 50kg 0 50kg m mB B 0 10kg 0 10kg 开始运动时 物体 开始运动时 物体 A A 距地面高度距地面高度h hA A 0 75m 0 75m 物体物体B B距地面高度距地面高度h hB B 0 25m 0 25m 求 物体 求 物体A A落地后物体落地后物体B B上升的最大高度距地面多少米 上升的最大高度距地面多少米 求解过程 求解过程 先用整体法求出物体先用整体法求出物体A A和和B B共同的加速度 共同的加速度 再求物体再求物体A A落到地面时的末速度 落到地面时的末速度 可暂不求出数值 可暂不求出数值 因为物体因为物体A A和和B B是连接体运动 所以物体是连接体运动 所以物体A A落地时的末速度与物体落地时的末速度与物体 B B作竖直上抛运动的初速度大小相等 作竖直上抛运动的初速度大小相等 根据高一学过的匀变速运动规律根据高一学过的匀变速运动规律V Vt t2 2 V V0 02 2 2aS 2aS 当 当V Vt t 0 0 V V0 0 V VB0 B0 a g a g S hS h上 上可导出下式 可导出下式 综上所述可知物体综上所述可知物体B B距地面的最大高度是由下列三部分合成的 距地面的最大高度是由下列三部分合成的 物体物体B B原来距地面的高度原来距地面的高度h hB B 0 25m 0 25m 物体物体B B被物体被物体A A通绳拉上的高度通绳拉上的高度h hA A 0 75m 0 75m 物体作竖直上抛运动继续上升的高度物体作竖直上抛运动继续上升的高度h h上 上 0 50m 0 50m 所以物体所以物体B B距地面的最大高度为 距地面的最大高度为 H H h hB B h hA A h h上 上 0 25m 0 75m 0 50m 1 5m 0 25m 0 75m 0 50m 1 5m 思维体操思维体操 上面所讲的例题虽然具有典型性和综合性 但是灵活性还不够 为了进一步提上面所讲的例题虽然具有典型性和综合性 但是灵活性还不够 为了进一步提 精品文档 2欢迎下载 高分析问题的能力 我们讲授下列例题 加强学生的思维锻炼 高分析问题的能力 我们讲授下列例题 加强学生的思维锻炼 例题例题 4 4 如图 如图 1 211 21 之之 a a b b 所示 将所示 将m m1 1 4kg 4kg 的木块放在的木块放在m m2 2 5kg 5kg 的木块上 的木块上 m m2 2放在光滑放在光滑 的水平面上 若用的水平面上 若用F F1 1 12 12N N的水平力拉的水平力拉m m1 1时 正好使时 正好使m m1 1相对于相对于m m2 2开始发生滑动 则需用多少牛开始发生滑动 则需用多少牛 顿的水平力 顿的水平力 F F2 2 拉 拉m m2 2时 正好使时 正好使m m1 1相对于相对于m m2 2开始滑动 开始滑动 准备运动准备运动 解题所需的知识与技能 解题所需的知识与技能 解答本题的关键在于解答本题的关键在于 受力分析受力分析 和和 运动分析运动分析 根据题意可分析出物体根据题意可分析出物体m m1 1和和m m2 2之间必有相互作用着的摩擦力之间必有相互作用着的摩擦力f f 因此图 因此图 1 221 22 之之 c d c d 所所 示的就是示的就是 a b a b 两种状态的受力分析图 又因两种状态的受力分析图 又因m m2 2是置于光滑水平面上的 所以由是置于光滑水平面上的 所以由m m1 1和和m m2 2所构所构 成的连接体在受到外力作用时一定会产生加速度 由于成的连接体在受到外力作用时一定会产生加速度 由于 c d c d 图示的受力形式不同 所产生图示的受力形式不同 所产生 的加速度的加速度 a a 和和 a a 也不同 还请读者注意题文中的也不同 还请读者注意题文中的 正好正好 二字 因此二物体相对滑动的瞬二字 因此二物体相对滑动的瞬 间仍可当作具有共同的加速度 间仍可当作具有共同的加速度 体操表演体操表演 解题的过程 解题的过程 根据前面的图根据前面的图 c c 用隔离法可以列出下面两个方程 用隔离法可以列出下面两个方程 F F1 1 f f m m1 1a a f mf m2 2a a 由由 两式相加可得 两式相加可得 F F1 1 m m1 1 m m2 2 a a 根据前面图根据前面图 d d 用隔离法可以列出下面两个方程 用隔离法可以列出下面两个方程 F F2 2 f f m m2 2a a f f m m1 1a a 由由 两式相加可得 两式相加可得 F F2 2 m m1 1 m m2 2 a a 由由 两式相除可得 两式相除可得 由由 两式相除可得 两式相除可得 即 即 根据 根据 两式可以写出 两式可以写出 将已知量将已知量m m1 1 4kg 4kg m m2 2 5kg 5kg F F1 1 12N 12N 代入代入 式 式 解出答案 解出答案 F F2 2 15N 15N 动脑动手动脑动手 一 选择题选择题 1 1 如图如图 1 231 23 所示 质量分别为所示 质量分别为m m1 1 2kg 2kg m m2 2 3kg 3kg 的二个物体置于光滑的水平面上 中间用一轻的二个物体置于光滑的水平面上 中间用一轻 弹簧秤连接 水平力弹簧秤连接 水平力F F1 1 30N 30N 和和F F2 2 20N 20N 分别作用在分别作用在m m1 1和和m m2 2上 以下叙述正确的是 上 以下叙述正确的是 A A 弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是 10N10N B B 弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是 50N50N C C 在同时撤出水平力在同时撤出水平力F F1 1 F F2 2的瞬时 的瞬时 m m1 1加速度的大小加速度的大小 13m S13m S2 2 D D 若在只撤去水平力若在只撤去水平力F F1 1的瞬间 的瞬间 m m1 1加速度的大小为加速度的大小为 13m S13m S2 2 2 2 如图如图 1 241 24 所示的装置中 物体所示的装置中 物体A A在斜面上保持静止 由在斜面上保持静止 由 此可知 此可知 A A 物体物体A A所受摩擦力的方向可能沿斜面向上 所受摩擦力的方向可能沿斜面向上 B B 物体物体A A所受摩擦力的方向可能沿斜面向下 所受摩擦力的方向可能沿斜面向下 C C 物体物体A A可能不受摩擦力作用 可能不受摩擦力作用 D D 物体物体A A一定受摩擦力作用 但摩擦力的方向无法判定 一定受摩擦力作用 但摩擦力的方向无法判定 3 3 两个质量相同的物体两个质量相同的物体 1 1 和和 2 2 紧靠在一起放在光滑水平桌面紧靠在一起放在光滑水平桌面 上 如图上 如图 1 251 25 所示 如果它们分别受到水平推力所示 如果它们分别受到水平推力F F1 1和和F F2 2 且 且 F F1 1 F F2 2 则 则 1 1 施于施于 2 2 的作用力的大小为 的作用力的大小为 A A F F1 1 B B F F2 2 C C F F1 1 F F2 2 2 2 D D F F1 1 F F2 2 2 2 4 4 两物体两物体A A和和B B 质量分别为 质量分别为m m1 1和和m m2 2 互相接触放在光滑水平面上 如图 互相接触放在光滑水平面上 如图 1 261 26 所示 对物体所示 对物体 A A施于水平推力施于水平推力F F 则物体 则物体A A对物体对物体B B的作用力等于 的作用力等于 A A m m1 1F F m m1 1 m m2 2 B B m m2 2F F m m1 1 m m2 2 C C F F D D m m1 1F F m m2 2 5 5 如图如图 1 271 27 所示 在倾角为所示 在倾角为 的斜面上有的斜面上有A A B B两个长方形两个长方形 物块 质量分别为物块 质量分别为m mA A m mB B 在平行于斜面向上的恒力 在平行于斜面向上的恒力F F的推动下 两物体一起沿斜面向上做加的推动下 两物体一起沿斜面向上做加 速运动 速运动 A A B B与斜面间的动摩擦因数为与斜面间的动摩擦因数为 设 设A A B B之间的相互作用为之间的相互作用为 T T 则当它们一起向上加 则当它们一起向上加 速运动过程中 速运动过程中 A A T T m mB BF F m mA A m mB B B B T mT mB BF F m mA A m mB B m mB Bg g Sin Sin CosCos C C 若斜面倾角若斜面倾角 如有增减 如有增减 T T值也随之增减 值也随之增减 精品文档 3欢迎下载 D D 不论斜面倾角不论斜面倾角 如何变化 如何变化 0 0 90 2 2 则杆一定受到压力 则杆一定受到压力 B B 若若 1 1 2 2 m m1 1 m m2 2 则杆受到压力 则杆受到压力 D D 若若 1 1 2 2 则杆的两端既不受拉力也不受压力 则杆的两端既不受拉力也不受压力 7 7 如图如图 1 291 29 所示 质量为所示 质量为M M的斜面体静止在水平地面上 几的斜面体静止在水平地面上 几 个质量都是个质量都是m m的不同物块 先后在斜面上以不同的加速度向下滑动 的不同物块 先后在斜面上以不同的加速度向下滑动 下列关于水平地面对斜面体底部的支持力下列关于水平地面对斜面体底部的支持力N N和静摩擦力和静摩擦力f f的几种说的几种说 法中正确的是 法中正确的是 A A 匀速下滑时 匀速下滑时 N M m gN M m g f 0f 0 B B 匀加速下滑时 匀加速下滑时 N M m gN M m gN M m g f f的方向水平向右的方向水平向右 D D 无论怎样下滑 总是无论怎样下滑 总是N M m gN M m g f 0f 0 8 8 如图如图 1 301 30 所示 在光滑的水平地面上 水平外力所示 在光滑的水平地面上 水平外力F F拉动小车和木拉动小车和木 块一起做匀加速直线运动 小车的质量是块一起做匀加速直线运动 小车的质量是M M 木块的质量是 木块的质量是m m 加速 加速 度为度为a a 木块与小车间的动摩擦因数为 木块与小车间的动摩擦因数为 则在这个过程中 木块受到 则在这个过程中 木块受到 摩擦力的大小是 摩擦力的大小是 A A mgmg B B mama C C mF M m mF M m D D F MaF Ma 9 9 如图如图 1 311 31 所示 小车沿水平地面做直线运动 小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压所示 小车沿水平地面做直线运动 小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压 向左壁 小车向右加速运动 若小车向右的加速度增大 则车向左壁 小车向右加速运动 若小车向右的加速度增大 则车 左壁受物块的压力左壁受物块的压力N N1 1和车右壁受弹簧的压力和车右壁受弹簧的压力N N2 2的大小变化是 的大小变化是 A A N N1 1不变 不变 N N2 2变大变大 B B N N1 1变大 变大 N N2 2不变不变 C C N N1 1 N N2 2都变大都变大 D D N N1 1变大 变大 N N2 2减少减少 10 10 如图如图 1 321 32 所示 两木块的质量分别为所示 两木块的质量分别为m m1 1和和m m2 2 两轻质弹 两轻质弹 簧的劲度系数分别为簧的劲度系数分别为k k1 1和和k k2 2 上面木块压在上面的弹簧上 但不拴接 整个系统处于平衡状 上面木块压在上面的弹簧上 但不拴接 整个系统处于平衡状 态 现缓慢向上提上面的木块 直到它刚离开上面弹簧 在这过程中下面木块态 现缓慢向上提上面的木块 直到它刚离开上面弹簧 在这过程中下面木块 移动的距离为 移动的距离为 A A m m1 1g g k k1 1 B B m m2 2g g k k2 2 C C m m1 1g g k k2 2 D D m m2 2g g k k2 2 二二 填空题填空题 11 11 质量为质量为M M倾角为倾角为 的楔形木块静置于水平桌面上 与桌面的动摩擦因数为的楔形木块静置于水平桌面上 与桌面的动摩擦因数为 质量为 质量为m m的的 物块置于楔形木块的斜面上 物块与斜面的接触是光滑的 为了保持物块对斜面静止 可用水物块置于楔形木块的斜面上 物块与斜面的接触是光滑的 为了保持物块对斜面静止 可用水 平力平力F F推楔形木块 如图推楔形木块 如图 1 331 33 所示 此水平力所示 此水平力F F的大小等于的大小等于 12 12 如图如图 1 341 34 所示 质量所示 质量M M 10kg 10kg 的木楔的木楔ABCABC静置于粗糙水平地面上 动摩擦因数静置于粗糙水平地面上 动摩擦因数 0 02 0 02 在木楔的倾角 在木楔的倾角 30 30 的斜面上 有一质量的斜面上 有一质量m m 1 0kg 1 0kg 的物块由静止开始沿斜面下滑 当的物块由静止开始沿斜面下滑 当 滑行路程滑行路程S S 1 4m 1 4m 时 其速度时 其速度V V 1 4m S 1 4m S 在这个过程中木楔没有动 则地面对木楔的摩擦力的 在这个过程中木楔没有动 则地面对木楔的摩擦力的 大小等于大小等于 方向是 方向是 g g取取 10m S10m S2 2 13 13 总质量为总质量为M M的列车以速度的列车以速度V V0 0在平直的轨道上匀速行驶 各车禁止所受阻力都是本车在平直的轨道上匀速行驶 各车禁止所受阻力都是本车 厢重力的厢重力的K K倍 且与车速无关 某时刻列车最后质量为倍 且与车速无关 某时刻列车最后质量为m m的一切车厢脱了钩 而机车的牵引力的一切车厢脱了钩 而机车的牵引力 没有变 则当脱钩的车厢刚停下的瞬时 前面列车的速度为没有变 则当脱钩的车厢刚停下的瞬时 前面列车的速度为 14 14 如图如图 1 351 35 所示 三个物体质量分别为所示 三个物体质量分别为m m1 1 m m2 2和和m m3 3 带有定滑轮的物体放在光滑水平 带有定滑轮的物体放在光滑水平 面上 滑轮和所有接触面的摩擦及绳子的质量均不计 为使三个物体无相对运动 水平推力面上 滑轮和所有接触面的摩擦及绳子的质量均不计 为使三个物体无相对运动 水平推力F F 等于等于 15 15 如图如图 1 361 36 所示 在一个水平向左运动的质量为所示 在一个水平向左运动的质量为M M的车厢内 用一个定滑轮通过绳子的车厢内 用一个定滑轮通过绳子 悬挂两个物体 它们的质量分别为悬挂两个物体 它们的质量分别为m m1 1和和m m2 2 且 且m m2 2 m m1 1 m m2 2相对于车厢地板静止不动 系相对于车厢地板静止不动 系m m1 1的绳的绳 向左偏离竖直方向向左偏离竖直方向 角 绳子质量和滑轮的摩擦可以不计 则这时作用在角 绳子质量和滑轮的摩擦可以不计 则这时作用在m m2 2上的摩擦力的大小上的摩擦力的大小 是是 车厢地板对 车厢地板对m m2 2的支持力的大小是的支持力的大小是 三三 计算题计算题 16 16 如图如图 1 371 37 所示 将质量所示 将质量m m 10kg 10kg 的钢球挂在倾角为的钢球挂在倾角为 3030 的倾面上 求 的倾面上 求 精品文档 4欢迎下载 1 1 斜面向左做匀加速运动 加速度至少多大时 钢球对斜面的压力为零 斜面向左做匀加速运动 加速度至少多大时 钢球对斜面的压力为零 2 2 当斜面以当斜面以 5m S5m S2 2的加速度向左运动时 钢球受绳的拉力和斜面的支持力各多少 的加速度向左运动时 钢球受绳的拉力和斜面的支持力各多少 3 3 当斜面以当斜面以 20m S20m S2 2的加速度向左运动时 钢球受绳的拉力和斜面的支持力各多少 的加速度向左运动时 钢球受绳的拉力和斜面的支持力各多少 4 4 当斜面以多大加速度向右运动时 钢球受绳的拉力刚好为零 当斜面以多大加速度向右运动时 钢球受绳的拉力刚好为零 17 17 如图如图 1 381 38 所示 质量为所示 质量为M M 倾角为 倾角为 的斜面体放在粗糙地面上 质量为的斜面体放在粗糙地面上 质量为m m1 1的物体的物体A A与质量与质量 为为m m2 2的物体的物体B B之间有摩擦 物体之间有摩擦 物体B B与斜面间摩擦不计 与斜面间摩擦不计 A A B B在加速下滑的过程中相对静止 在加速下滑的过程中相对静止 求 求 1 1 物体物体B B对物体对物体A A的摩擦力和支持力各是多少 的摩擦力和支持力各是多少 2 2 地面对斜面体的摩擦力和支持力名是多少 地面对斜面体的摩擦力和支持力名是多少 18 18 如图如图 1 391 39 所示 在水平桌面上放置质量为所示 在水平桌面上放置质量为 4 0kg4 0kg 的木块的木块A A 木块 木块A A上放置质量为上放置质量为 0 50kg0 50kg 的砝码的砝码B B 连接木块 连接木块A A的绳通过定滑轮吊一个砝码盘 质量为的绳通过定滑轮吊一个砝码盘 质量为 500g500g 在盘中放有质量为 在盘中放有质量为 1 0kg1 0kg 的砝码 木块的砝码 木块A A与桌面间的动摩擦因数与桌面间的动摩擦因数 为为 0 200 20 砝码 砝码B B与木块与木块A A相对静止 不考虑相对静止 不考虑 绳和滑轮的质量和摩擦 使砝码盘从离地面绳和滑轮的质量和摩擦 使砝码盘从离地面 1 0m1 0m 高处由静止释放 求 高处由静止释放 求 1 1 木块木块A A运动的加速度和绳子的张力 运动的加速度和绳子的张力 2 2 砝码砝码B B所受的摩擦力 所受的摩擦力 3 3 当砝码盘着地瞬时 木块当砝码盘着地瞬时 木块A A的速度 的速度 4 4 若开始运动时 木块若开始运动时 木块A A与定滑轮的距离是与定滑轮的距离是 3 0m3 0m 砝码盘着地后 木块 砝码盘着地后 木块A A是否会撞到定滑是否会撞到定滑 轮上 轮上 g g取取 10m S10m S2 2 19 19 有一个质量有一个质量M M 4 0kg 4 0kg 长 长L L 3 0m 3 0m 的木板 的木板 水平外力水平外力F F 8 0N 8 0N 向右拉木板 木板以向右拉木板 木板以V V0 0 2 0m S 2 0m S 的速度在地面上匀速运动 某时刻将质量的速度在地面上匀速运动 某时刻将质量 m m 1 0kg 1 0kg 的铜块轻轻地放在长木板的最右端 如图的铜块轻轻地放在长木板的最右端 如图 1 401 40 所示 不计铜块与木板间的摩擦 铜块所示 不计铜块与木板间的摩擦 铜块 可视为质点 可视为质点 g g取取 10m S10m S2 2 求铜块经过多长时间离开木板 求铜块经过多长时间离开木板 第二单元第二单元 动脑动手动脑动手 一一 选择题选择题 1 1 C C D D 2 2 A A B B C C 3 3 C C 4 4 B B 5 5 A A D D 6 6 A A D D 7 7 A A B B C C 8 8 B B C C D D 9 9 B B 10 10 C C 二二 填空题填空题