专题一牛顿定律中的连接体

专题一 牛顿定律中的连接体 教学目标 1 掌握简单连接体问题的处理方法 2 理解整体法和隔离法在动力学中的应用 3 初步掌握连结体问题的求解思路和解题方法 教学重点 掌握连结体问题分析的方法和解题思路 教学难点 分析问题 解决问题的能力的提高 教学过程 连接体问题 1 几个物体连在一起运动时 所形成的整体叫整体法 2 连接体的特点 1 连接体的各物体 或各部分 间的相互作用力 大小相等 方向相反 2 如果各物体 或各部分 相对静止 或者一起运动 则它们的加速度和速度 都相同 否则要注意可能它们的加速度和速度可能不同 3 连接体的求解方法 整体和隔离法 4 在整体法中 把两个或两个以上的物体在受力分析时看成一个整体 对整体进 行受力分析时 内力不考虑 只考虑整体所受的外力的作用 例题一 光滑水平面上质量为 m1和 m2的滑块 用不可伸长 的细绳连接 m1和 m2 水平力 F 作用在 m1上 求 1 系统运动的加速度 2 细绳中的张力 解析 先将物体看成为整体 则物体受到的合外力只有 F 由牛顿第二定律可得 ammF 21 系统的加速度 21 mm F a 对于细绳的张力可以去分析 m2的受力情况 应用牛顿第二定律得出细绳的拉力 则拉力 F m2a m2F m1 m2 小结 只求连接体的加速度时 应以整体为研究对象求解比较方便 若求连接体内 各部分间的相互作用力 则必须进行隔离才能求解 探究 1 若将力 F 作用在 m2上 则绳上的拉力如何 探究 2 如果将题中光滑的平面换成粗糙的平面 则结果如何 探究 3 若将题中的平面换成斜面 则结果如何 探究 4 如图所示 三物质量相同 则 AB 间 BC 间的作用力 如何 例题二 一人在井下站在吊台上 用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来 图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦 吊台的质量 m 15kg 人的质 量为 M 55kg 起动时吊台向上的加速度是 a 0 2m s2 求这时人对吊台的压力 g 9 8m s2 分析与解 选人和吊台组成的系统为研究对象 受力如图 5 所示 F 为绳的拉力 由牛顿第二定律有 2F m M g M m a 则拉力大小为 N gamM F350 2 再选人为研究对象 受力情况如图 6 所示 其中 FN是吊台对 人的支持力 由牛顿第二定律得 F FN Mg Ma 故 FN M a g F 200N 由牛顿第三定律知 人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等 方向相反 因此人对吊台的压力大小为 200N 方向竖直向下 m M g F F a F FN Mg 课时作业 1 汽车以加速度 a 水平向右做匀加速直线运动 有一物体恰好 沿车的竖直壁匀速下滑 则物体与车壁之间的动摩擦因数为多少 如 果物体恰好沿车壁以 a 匀加速下滑呢 2 如图所示 两个质量相同的物体 1 和 2 紧靠在一起 放在 光滑水平面上 如果它们分别受到水平推力 F1和 F2作用 而且 F1 F2 则 1 施于 2 的作用力为 3 在光滑的水平面上 有A B两物体在F1和F2的作用下运动 已知F1 F2 则 A 若撤去 F1 B 的加速度一定增大 B 若撤去 F1 B 对 A 的作用力一定增大 C 若撤去 F2 A 的加速度一定增大 D 若撤去 F2 A 对 B 的作用力一定变小 4 放在光滑水平桌面上的物体 m2 通过穿过定滑轮的绳和吊在桌 面上的物体 m1相连 释放后系统加速度的大小为 a1 如果取走 m1 用 大小等于 m1所受重力的力 F 向下拉绳 m2的加速度为 a2 则 不计滑 轮摩擦及绳的质量 A a1 a2 B a1 a2 C a1 a2 5 在光滑的水平面上 有两个相的物互接触体如图所示 已知 M m 第一次用水平 力 F