牛頓第二定律專題1連接體問題課件

第三章牛頓運動定律專題一連接體問題第三章牛頓運動定律專題一連接體問題靈活選擇明確研究對象，整體法和隔離法相結(jié)合。

求各部分加速度相同的聯(lián)接體中的加速度或合外力時，優(yōu)先考慮“整體法”；如果還要求物體間的作用力，再用“隔離法”．兩種方法都是根據(jù)牛頓第二定律列方程求解。

連接體問題1.連接體:一些（通過斜面、繩子、輕桿等）相互約束的物體系統(tǒng)。它們一般有著力學(xué)或者運動學(xué)方面的聯(lián)系。2.連接體的解法:整體法求加速度，隔離法求相互作用力.靈活選擇明確研究對象，整體法和隔離法相結(jié)合。求各部分加速

當(dāng)各部分加速度不同時,一般采用“隔離法”．也可以采用“整體法”解題．牛頓第二定律整體法公式:當(dāng)各部分加速度不同時,一般采用“隔離法”．也可以采用“（2）用水平力F通過質(zhì)量為m的彈簧秤拉物體M在光滑水平面上加速運動時，往往會認(rèn)為彈簧秤對物塊M的拉力也一定等于F．實際上此時彈簧秤拉物體M的力F/＝F—ma，顯然F/＜F．只有在彈簧秤質(zhì)量可不計時，才可認(rèn)為F/＝F．3.引以為戒：（l）例如F推M及m一起前進(jìn)（如圖），隔離m分析其受力時，認(rèn)為F通過物體M作用到m上，這是錯誤的．不要把作用在其他物體上的力錯誤地認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對象上．（2）用水平力F通過質(zhì)量為m的彈簧秤拉物體M在光滑水平面上加1、一人在井下站在吊臺上，用如圖所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和自己提升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計摩擦。吊臺的質(zhì)量m=15kg,人的質(zhì)量為M=55kg,起動時吊臺向上的加速度是a=0.2m/s2,求這時人對吊臺的壓力。(g=9.8m/s2)解：選人和吊臺組成的系統(tǒng)為研究對象，受力如右圖所示，F(xiàn)為繩的拉力,由牛頓第二定律有：2F-(m+M)g=(M+m)a則拉力大小為：再選人為研究對象,受力情況如右圖所示,其中N是吊臺對人的支持力.由牛頓第二定律得:F+N-Mg=Ma,故N=M(a+g)-F=200N.由牛頓第三定律知,人對吊臺的壓力與吊臺對人的支持力大小相等,方向相反,因此人對吊臺的壓力大小為200N,方向豎直向下。(m+M)gFFaaFNMg1、一人在井下站在吊臺上，用如圖所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和2.底座A上有一根直立長桿，其總質(zhì)量為M，桿上套有質(zhì)量為m的環(huán)B，它與桿有摩擦，設(shè)摩擦力的大小恒定。當(dāng)環(huán)從底座以初速度v向上飛起時，底座保持靜止，環(huán)的加速度大小為a，求環(huán)在升起過程中，底座對水平面的壓力分別是多大？v解：環(huán)向上做勻減速運動，底座連同直桿靜止mgfa環(huán)：v①底座：MgNf’②③④牛三定律底座對水平地面的壓力2.底座A上有一根直立長桿，其總質(zhì)量為M，桿上套有質(zhì)量為m3.物體A和B的質(zhì)量分別為1.0kg和2.0kg，用F=12N的水平力推動A，使A和B一起沿著水平面運動，A和B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2，求A對B的彈力。（g取10m/s2）ABF解：根據(jù)牛頓第二定律求出AB整體的加速度①對B物體②因此A對B的彈力整體法求加速度，隔離法求相互作用力．3.物體A和B的質(zhì)量分別為1.0kg和2.0kg，用F=14.如圖所示，有n個質(zhì)量均為m的立方體，放在光滑的水平桌面上，若以大小為F的恒力推第一塊立方體，求：⑴作用在每個立方體上的合力⑵第3個立方體作用于第4個立方體上的力?！?23nF解：根據(jù)牛頓第二定律整體的加速度①作用在每個小立方體上的合力②以從第4個立方體到第n個立方體的n-3個立方體組成的系統(tǒng)為研究對象，則第3個立方體對第4個立方體的作用力整體法求加速度，隔離法求相互作用力．靈活選擇研究對象4.如圖所示，有n個質(zhì)量均為m的立方體，放在光滑的水平桌面上5.如圖，兩個疊放在一起的滑塊，置于固定的、傾角為θ的斜面上，滑塊A、B的質(zhì)量分別為M、m，A與斜面間動摩擦因數(shù)為μ1，B與A之間動摩擦因數(shù)為μ2，已知兩滑塊是從靜止開始以相同的加速度從斜面滑下，則滑塊B受到的摩擦力多大？方向如何？BAθ解：根據(jù)牛頓第二定律求出AB整體的加速度對B物體②①聯(lián)立①②式解出滑塊B受到的摩擦力大小摩擦力的方向平行于斜面向上．設(shè)滑塊受到的摩擦力的方向平行于斜面向上．在彈力和摩擦力的方向不明確時，可用假設(shè)法去分析．5.如圖，兩個疊放在一起的滑塊，置于固定的、傾角為θ的斜面6．如圖所示，傾角為α的斜面上放兩物體m1和m2，用與斜面平行的力F推m1，使兩物體加速上滑，如果斜面光滑，兩物體之間的作用力為多大？如果斜面不光滑，兩物體之間的作用力為多大？m1m2Fα解:⑴對整體和m2分別根據(jù)牛頓第二定律①②聯(lián)立①②式解出兩物體之間的作用力6．如圖所示，傾角為α的斜面上放兩物體m1和m2，用與斜面平解:⑵對整體和m2分別根據(jù)牛頓第二定律③④聯(lián)立③④式解出兩物體之間的作用力解:⑵對整體和m2分別根據(jù)牛頓第二定律③④聯(lián)立③④式解出兩物θ7.物體M、N緊靠著置于摩擦因數(shù)為μ的斜面上，斜面的傾角θ，現(xiàn)施一水平力F作用于M，M、N共同加速沿斜面向上運動，求它們之間的作用力大小。FθmMNfθv（M+m)gaFθ解:對整體，根據(jù)牛頓第二定律①②對物體m，根據(jù)牛頓第二定律③聯(lián)立①②③式解出兩物體之間的作用力θ7.物體M、N緊靠著置于摩擦因數(shù)為μ的斜面上，斜面的傾8.如圖所示，傾角為α的斜面固定不動，斜面上疊放著質(zhì)量分別為M和m的A、B兩個物體，已知A物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ（μ>tgα）。今用與斜面平行向下的恒力F推物體A，使兩個物體一起沿斜面向下做勻加速運動，且它們之間無相對滑動，則A、B之間的摩擦力多大？BAFα解:對整體，根據(jù)牛頓第二定律①②對B物體③聯(lián)立①②③式解出滑塊B受到的摩擦力大小摩擦力的方向平行于斜面向上．設(shè)物體B受到的摩擦力的方向平行于斜面向上．8.如圖所示，傾角為α的斜面固定不動，斜面上疊放著質(zhì)量分別α9.如圖所示，在傾角為α的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一個小孩，已知木板的質(zhì)量是小孩質(zhì)量的2倍，當(dāng)繩子突然斷開時，小孩立即沿著木板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變，則此時木板沿斜面下滑的加速度為多大？ααmgfα2mgN2N1N1’f’αa解:人處于平衡狀態(tài)木板勻加速下滑①②其中③聯(lián)立①②③式解出木板沿斜面下滑的加速度α9.如圖所示，在傾角為α的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著10.如圖，質(zhì)量為M，傾角為θ的斜面體置于粗糙的水平面上，一質(zhì)量為m的木塊正沿光滑斜面減速上滑，且上滑過程中斜面體保持靜止，則木塊上滑的過程中，地面對斜面體的支持力多大？斜面受到地面的摩擦力多大？mMθmMθmgN1θ解:對m進(jìn)行受力分析①10.如圖，質(zhì)量為M，傾角為θ的斜面體置于粗糙的水平面上，mMθMgN2N1’fθ對M進(jìn)行受力分析④③聯(lián)立①②③④式解出地面對斜面體的支持力解出地面對斜面體的摩擦力mMθMgN2N1’fθ對M進(jìn)行受力分析④③聯(lián)立①②③④式解ABC30011．一質(zhì)量為M=10kg的木楔ABC靜止在粗糙水平地面上，它與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.02。在木楔的傾角θ=300的斜面上，有一質(zhì)量m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑，如圖所示，當(dāng)滑行的距離s=1.4m時，其速度v=1.4m/s。在這個過程中，木楔沒有動，求地面對木楔的摩擦力的大小和方向。（g=10m/s2）ABC300解：物塊沿斜面向下做初速度為零的勻加速運動N1f1mg300a②①③聯(lián)立①③解出斜面對物塊的摩擦力④由②式解出斜面對物塊的彈力⑤