4.6专题三连接体问题课件-高一上学期物理教科版

专题三

连接体问题学习目标

2024年1月2日没有眼前的青春飞扬，哪来的诗和远方？能根据所学知识，对实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，归纳出解题思路，再运用相应的规律解决实际问题。1.什么是连接体？试举例说明。我们把几个相互作用的物体组成的整体（系统）叫做连接体。地球绕着太阳转v2.什么是外力和内力？外力：整体之外的物体施加给整体内某个物体的作用力，叫做外力。内力：整体内各个物体之间的相互作用力，叫做内力。一.温故知新我问你答隔离法：把几个相互作用的物体中的某一个物体或某一部分物体隔离出来进行研究的方法，叫做隔离法。整体法：把几个相互作用的物体看作一个整体进行研究的方法，叫做整体法。2.什么是隔离法和整体法？一.温故知新3.运用整体法解题必须注意什么？（1）对整体进行受力分析时，只分析外力不分析内力；（2）整体法的适用条件：整体内各个物体的加速度必须相同，包括加速度的方向相同。4.如何求系统内力？整体内各部分加速度相同时：先整体（求加速度）后隔离（求内力）。整体内各部分加速度不同时：只能用隔离法求内力。5.如何求系统外力？整体内各部分加速度相同时：先隔离（求加速度）后整体（求外力）。整体内各部分加速度不同时：只能用隔离法求外力。二.整体内各部分加速度相同时例1.如图所示，质量均为m的三个完全相同物体A、B、C并排放在光滑水平地面上，在水平推力F作用下一起向右做匀加速直线运动，求A对B的推力FAB的大小。解：A、B、C整体受力如图所示，由F合=ma，有F3mgN1a////////////////////////////////////ABFCFABaN2我问你答①A、B、C整体受力情况如何？根据F合=ma能够列出怎样的方程？A、B、C整体受力如图所示，由F合=ma，有F=3ma②

FAB受力物体是谁？求FAB应该选哪部分物体作为研究对象？由于B、C整体的受力比B的受力个数少,求FABFAB受力物体是B，应该选尽量大的整体，即：选B、C整体作为研究对象更简单。F=3maB、C整体受力如图所示，则FAB=2ma联立解得FAB=F23解题思路先整体求加速度，后隔离求内力。2mg二.整体内各部分加速度相同时变式训练1.如图所示，质量均为m的两个完全相同物体A、B、C并排放在粗糙水平地面上，在水平推力F作用下一起向右做匀加速直线运动，求A对B的推力FAB的大小。解：设物体与地面间的动摩擦因数为µ，

A、B、C整体受力如图所示，由F合=ma，有F3mgN1a////////////////////////////////////ABFCFABaN2F–3µmg=3maB、C整体受力如图所示，则FAB–2µmg=2ma联立解得FAB=F23说明3µmg2µmgFAB与µ、m无关。举一反三1.如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用细线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升。已知A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ，求细线的张力T。2mg二.整体内各部分加速度相同时举一反三1.如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用细线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升。已知A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ，求细线的张力T。θ)(mA+mB)gFN1aμN1θ)mBgN2aTμN2解：A、B整体受力如图所示，由F合=ma，有B受力如图所示，则由①②③④解得F–µN1–(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a①T–μN2–mBgsinθ=mBa③又N1=(mA+mB)gcosθ②又N2=mBgcosθ④T=mBFmA+mB说明T与µ、θ无关。二.整体内各部分加速度相同时）θF//////////////////////////////////例2.如图所示，水平光滑地面上有一质量为M的小车，在车顶用细线悬挂一个质量为m的小球。在水平推力F作用下，小车向右做匀加速直线运动，此时细线与竖直方向的夹角为θ。求F的大小。我问你答小球加速度方向如何？大小多大？小球和小车相对静止，加速度方向水平向右。小球受力如图所示，由F合=ma，有mgtanθ=ma，故a=gtanθ。mgaTmgmaθ）解：小球受力如图所示，由F合=ma，有mgtanθ=ma小车、小球整体受力如图所示，则F=(M+m)gtanθ联立解得F=(M+m)a解题思路先隔离求加速度，后整体求外力力。(M+m)gNaF二.整体内各部分加速度相同时解：物体受力如图所示，由F合=ma，有mgtanθ=maθ）变式训练2.如图，已知物体A和斜面B的质量分别为m与M，斜面倾角为θ，所有接触面均光滑，为使A静止在物体B上，需要用多大的力F来推动B？θ）mgmgN1amaθ）小车、小球整体受力如图所示，则F=(M+m)gtanθ联立解得F=(M+m)a(M+m)gNFa举一反三2.如图所示,质量为m2的物体2放在车厢的水平底板上,用竖直细绳通过光滑轻质定滑轮与质量为m1的物体1相连，车厢沿水平直轨道向右行驶,某一段时间内与物体1相连的细绳与竖直方向成θ角，重力加速度为g。由此可知()A.车厢的加速度大小为gtanθB.细绳对物体1的拉力大小为C.底板对物体2的支持力为(m2－m1)gD.底板对物体2的摩擦力大小为m2gtanθm1gcosθAB二.整体内各部分加速度不同时例3.如图所示，质量为M的物体A放在水平桌面上，沿桌面方向用细线绕过定滑轮与质量为m的物体B相连，现在由静止释放物体B，求A的加速度大小a和细线张力T。我问你答①能够用整体法求A的加速度吗？尽管A、B的加速度大小相等，但是方向不同，因此不能用整体法求A的加速度。②

细线张力等于mg吗？若细线张力等于mg，物体B受力平衡，由静止释放B后B仍然静止，这明显与B向下做加速运动矛盾。故T>mg。解：由F合=ma，有对A

T=Ma对Bmg

–T=ma联立解得a=mgM+mT=MmgM+m为什么？在《探究加速度与力、质量的关系》的实验中，当M

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m时，T≈mg。变式训练3.在倾角30°的光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连接的小物块A、B，已知A、B的质量均为m=1kg，轻弹簧的劲度系数为k=100N/m，C为一固定挡板。系统开始处于静止状态。现用一恒力F=20N沿斜面方向拉物块A，使之向上运动，已知重力加速度g=10m/s2。求:（1）B刚要离开C时，小物块A的加速度大小；（2）从施加F开始到B刚要离开C的过程中，物块A的位移大小。二.整体内各部分加速度不同时解：（1）B刚要离开C时，A、B受力分别如图所示)θFamgNAkx2)θmgNBkx2)θmgNAkx1对A，由F合=ma有F–mgsinθ–kx2

=ma①对B，由力的平衡条件有mgsinθ=kx2②

联立解得a=10m/s2（2）系统处于静止状态时，A受力分别如图所示，则mgsinθ=kx1③又xA=x1+x2④联立②③④解得

xA=10cm

二.整体内各部分加速度不同时)θABC举一反三3.如图所示，物体A、B、C质量均为m，A、B叠放在倾角θ=37°的光滑固定斜面上,B沿斜面方向通过光滑定滑轮用细线与C连接。现在由静止释放C,在A、B一起运动的过程中，求:(1)C的加速度大小;(2)A受到的摩擦力。θ)θ)2mgN1TamgN1fTa解：（1）A、B整体受力如图所示，mg由F合=ma有2mgsinθ–T=2ma①C受力如图所示，则T–mg=ma②联立解得（2）A受力如图所示，则mgsinθ–f=ma③联立①②③解得方向沿斜面向上aa=g15

f=

8mg15

方法1.A、B整体的重力沿斜面方向的分力2mgsinθ

大于C