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1、第四章 牛顿运动定律,4.6牛顿运动定律的应用（三） 用隔离法和整体法解连结体平衡问题,牛顿第一定律（惯性定律） 反映了力是物体运动状态改变的原因，并不是维持物体运动状态的原因 惯性物体本身固有的属性,物体的惯性大小完全取决于质量，与其它因素无关,牛顿第二定律（F合=m a） 反映了力和运动的关系,牛顿第三定律（作用力和反作用力定律) 反映了物体之间的相互作用规律,牛顿运动定律,力是产生加速度的原因,两类问题： 已知物体受力的情况，确定物体运动情况。 已知物体的运动情况，确定物体受力情况。,解题思路：,牛顿运动定律的应用,加速度a,运动情况,受力情况,加速度a,连结体,连结体：两个(或两个以上
2、)物体相互连结参 以运动的系统。常用方法有：整体法和隔离法。 内力与外力： 连结体间的相互作用力叫内力； 外部对连结体的作用力叫外力。,外力,内力,常见连接体图示,F,整体法:就是把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的外力，根据牛顿第二定律列方程求解.,例题1：如图所示，U形框B放在粗糙斜面上刚好静止。若将物体A放入放入U形框B内，问B是否静止。,解：此时，由于B物体静止在桌面上 有：mBgsinmBgcos（最大静摩擦） 放入A后,可把AB当作整体 （mA+mB）gsin（mA+mB）gcos 整体应保持静止。,注意：整体法适用于系统中各部分物体的加
3、速度大小和方向相同的情况。,隔离法,隔离法:是把系统中的各个部分（或某一部分）隔离，作为一个单独的研究对象来分析的方法。此时系统内部各物体间的作用力（内力）就作用在被研究物体上，在分析时要加以注意 。需要求内力时，一般要用隔离法。,例2 如图所示，为研究a与F、m关系的实验装置，已知A、B质量分别为m、M，当一切摩擦力不计时，求绳子拉力。原来说F约为mg，为什么？,m,M,例题,解：（1）研究m，受重力mg和拉力F，选竖直向下为正方向。 根据牛顿第二定律得 mgF=ma （2）研究M，受拉力F选水 平向左为正方向，根据牛顿第二定律得： F=Ma 解方程：、得：,F,F,mg,例题,拓展1：质量
4、分别为m=2kg和M=3kg的物体A和B，挂在弹簧秤下方的定滑轮上，如图所示，当B加速下落时，弹簧秤的示数是 。(g取10m/s2),解：研究A：FT-mg=ma 研究B：Mg-FT=Ma,得：,48N,Mg,FT,mg,FT,拓展2 一条不可伸长的轻绳的下端系一质量为10kg的木杆有一质量为5kg的猴子，静止在杆上，如图所示，某一瞬间，绳子突然断了，猴子为了还能在原位静止，它应使杆向下加速运动的加速度为（g=10m/s2）（）,猴子处于静止，知f=mg=50N 对杆子分析，受向下的摩擦力和重力，根据牛顿第二定律得，a=(Mg+f)/M(100+50)/10m/s215m/s2故D正确,D,例
5、3：用力F推，质量为M的物块A和质量为m的物块B，使两物体一起在光滑水平面上前进时，求物体M对m的作用力FN。,解：对整体F=（M+m）a 对m，FN=ma 解得FN=,若两物体与地面摩擦因数均为时，相互作用力FN是否改变？为什么？,A,B,F,FN,FN,整体法与隔离法相结合:先用整体法分析整体受力，再用隔离法分析每个物体的受力情况,若两物体与地面摩擦因数均为时，相互作用力FN是否改变？为什么？,A,B,FN,对整体和m分别由牛顿第二定律得,F（M+m）g=(M+m)a，,得,FNmg=ma 解得：,可见FN保持不变。,F,Ff1,FN,Ff2,专题训练,例题4.如图11所示，质量为M的框架
6、放在水平地面上，一个轻质弹簧固定在框架上，下端拴一个质量为m的小球，当小球上下振动时，框架始终没有跳起，在框架对地面的压力为零的瞬间，小球加速度大小为（ ） g B. C. 0 D.,解法一：分别以框架和小球为研究 对象，当框架对地面的压力为零时 作受力分析如图所示。,对框架：F=Mg 对小球: mg+F=ma 所以:a=(M+m)g/m 方向向下。 答案选D,D,解法二：以框架和小球整体为研究对象，框架和小球所受的重力为(M+m)g ，框架对地的高度不变，其加速度为零，故合外力提供小球做加速运动所需的外力，对系统由牛顿第二定律有： (M+m)g=ma,所以:a=(M+m)g/m 方向向下。
7、答案选D,练习如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球。开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的一半，则小球在下滑过程中，木箱对地面的压力是多少？ 对m： mgFf=ma=mg/2 对M， FNFfMg=0 解得,FN2,mg,Mg,Ff,F f,例题,练习 如图所示，A、B的质量分别为m1和m2，叠放于光滑的水平面上，现用水平力拉A时，A、B一起运动的最大加速度为a1，若用水平力改拉B物体时，A，B一起运动的最大为a2，则a1:a2等于（ ） A1：1 Bm1：m2 Cm2：m1 Dm12：m22,B,f=m1g a1=m1g/
8、m2 a2=m1g/m1 a1/a1=m1/m2,f,f,隔离法和整体法,隔离法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度大小或方向不同时，一般应将各个物体隔离出来，分别对各个物体根据牛顿定律列式，并要注意标明各物体的加速度方向，找到各物体之间的速度制约关系。 整体法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度相同，又不需要系统内各物体间的相互作用力时，可取系统作为一个整体来研究，若连结体内各物体的加速度虽不相同(主要指大小不同)，但不需求系统内物体间的相互作用力时，可利用 Fx=m1a1x+m2a2x+ Fy=m1a1y+m2a2y+ 对系统列式较简捷。特别是处理选择题填充题中加速度不同物体的有关问题时尤为方便。,整体法与隔离法交叉使用：若连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时，应先把连接体当成一个整体列式。如还要求连接体内物体相互作用的内力，则把物体隔离，对单个物体根据牛顿定律列式。,整体法与隔离法很多时候同时出现在同一个题目中。,先整体后隔离,先隔离后整体,已知内力求外力,已知外力求内力,整体与隔离之间的联系是： 共同的加速度,小结,
