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1、幼儿家庭教育中存在的问题及其策略幼儿家庭教育中存在的问题及其策略2011 高三物理一轮复习教学案（15）-牛顿第二定律的应用 连接体问题【学习目标】1.知道什么是连接体与隔离体。 2.知道什么是内力和外力。3.学会连接体问题的分析方法，并用来解决简单问题。【自主学习】一、连接体与隔离体两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为 。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为 。二、外力和内力如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的 力，而系统内各物体间的相互作用力为 。应用牛顿第二定律列方程不考虑 力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的 力。三、连接
2、体问题的分析方法1.整体法：连接体中的各物体如果 ，求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用 列方程求解。2.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用 求解，此法称为隔离法。3.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用 法求出 ，再用 法求 。【典型例题】例 1.两个物体 A 和 B，质量分别为 m1 和 m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体 A 施以水平的推力 F，则物体 A 对物体B 的作
3、用力等于（ ）A. B. C.F D. 扩展：1.若 m1 与 m2 与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为 则对 B作用力等于 。2.如图所示，倾角为 的斜面上放两物体 m1 和 m2，用与斜面平行的力 F 推 m1，使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体之间的作用力总为 。例 1.分析：物体 A 和 B 加速度相同，求它们之间的相互作用力，采取先整体后隔离的方法，先求出它们共同的加速度，然后再选取A 或 B 为研究对象，求出它们之间的相互作用力。解：对 A、B 整体分析，则 F（m1+m2）a 所以 求 A、B 间弹力 FN 时以 B 为研究对象，则 答案：B说明：求 A、B 间弹力 FN 时
4、，也可以以 A 为研究对象则：FFNm1a FFN 故 FN 对 A、B 整体分析F（m1+m2）g=（m1+m2）a 再以 B 为研究对象有 FNm2gm2aFNm2gm2 提示：先取整体研究，利用牛顿第二定律，求出共同的加速度 再取 m2 研究，由牛顿第二定律得 FNm2gsinm2gcosm2a 整理得 例 2.如图所示，质量为 M 的木板可沿倾角为 的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为 m 的人，问（1）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动的加速度？（2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？例 2.解（1）为了使木板与斜面保持相对静止，必须满足木板在斜面上的合力为零，所
5、以人施于木板的摩擦力 F 应沿斜面向上，故人应加速下跑。现分别对人和木板应用牛顿第二定律得：对木板：MgsinF。对人：mgsin+Fma 人（a 人为人对斜面的加速度） 。解得：a 人 ，方向沿斜面向下。（2）为了使人与斜面保持静止，必须满足人在木板上所受合力为零，所以木板施于人的摩擦力应沿斜面向上，故人相对木板向上跑，木板相对斜面向下滑，但人对斜面静止不动。现分别对人和木板应用牛顿第二定律，设木板对斜面的加速度为 a 木，则：对人：mgsinF。对木板：Mgsin+F=Ma 木。解得：a 木 ，方向沿斜面向下。即人相对木板向上加速跑动，而木板沿斜面向下滑动，所以人相对斜面静止不动。答案：（
6、1） （M+m）gsin/m， （2） （M+m）gsin/M。【针对训练】1.如图光滑水平面上物块 A 和 B 以轻弹簧相连接。在水平拉力 F 作用下以加速度 a 作直线运动，设 A 和 B 的质量分别为 mA 和 mB，当突然撤去外力 F 时，A 和 B 的加速度分别为（ ）A.0、0 B.a、0C. 、 D.a、 2.如图 A、B、C 为三个完全相同的物体，当水平力 F 作用于 B 上，三物体可一起匀速运动。撤去力 F 后，三物体仍可一起向前运动，设此时 A、B 间作用力为 f1，B、C 间作用力为 f2，则 f1 和 f2 的大小为（ ）A.f1f20 B.f10，f2F C.f1 ，
7、f2 D.f1F，f203.如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的静摩擦因数 0.8，要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的加速度前进？（g10m/s2）3.解：设物体的质量为 m，在竖直方向上有：mg=F，F 为摩擦力在临界情况下，FFN，FN 为物体所受水平弹力。又由牛顿第二定律得：FNma由以上各式得：加速度 4.如图所示，箱子的质量 M5.0kg，与水平地面的动摩擦因数0.22。在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量 m1.0kg 的小球，箱子受到水平恒力 F 的作用，使小球的悬线偏离竖直方向 30角，则 F 应为多少？（g10m/s2）4.解：对小球由牛顿第二定律得：m
8、gtg=ma 对整体，由牛顿第二定律得：F(M+m)g=(M+m)a 由代入数据得：F48N【能力训练】1.如图所示，质量分别为 M、m 的滑块 A、B 叠放在固定的、倾角为 的斜面上，A 与斜面间、A 与 B 之间的动摩擦因数分别为1，2，当 A、B 从静止开始以相同的加速度下滑时，B 受到摩擦力（ ）A.等于零 B.方向平行于斜面向上 C.大小为 1mgcos D.大小为 2mgcos2.如图所示，质量为 M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为 m 的小球。小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为（ ）A.g B. C.
9、0 D. 3.如图，用力 F 拉 A、B、C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的 B 物体上加一个小物体，它和中间的物体一起运动，且原拉力 F 不变，那么加上物体以后，两段绳中的拉力 Fa 和 Fb 的变化情况是（ ）A.Ta 增大B.Tb 增大C.Ta 变小D.Tb 不变4.如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M 的竖直竹竿，当竿上一质量为 m 的人以加速度 a 加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为（ ）A.（M+m）g B.（M+m）gma C.（M+m）g+ma D.（Mm）g5.如图，在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计的薄板，将薄板上放一重物，并用手将
10、重物往下压，然后突然将手撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中， （即重物与弹簧脱离之前） ，重物的运动情况是（ ）A.一直加速B.先减速，后加速C.先加速、后减速D.匀加速6.如图所示，木块 A 和 B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块 C 上，三者静置于地面，它们的质量之比是 1:2:3，设所有接触面都光滑，当沿水平方向抽出木块 C 的瞬时，A 和 B 的加速度分别是 aA= ，aB 。7.如图所示，一细线的一端固定于倾角为 45的光滑楔形滑块 A 的顶端 P 处，细线的另一端拴一质量为 m 的小球。当滑块至少以加速度 a 向左运动时，小球对滑块的压力等于零。当滑块以 a2g 的加速度向左运动
11、时，线的拉力大小 F 。8.如图所示，质量分别为 m 和 2m 的两物体 A、B 叠放在一起，放在光滑的水平地面上，已知 A、B 间的最大摩擦力为 A 物体重力的 倍，若用水平力分别作用在 A 或 B 上，使 A、B 保持相对静止做加速运动，则作用于 A、B 上的最大拉力 FA 与 FB 之比为多少？8.解：当力 F 作用于 A 上，且 A、B 刚好不发生相对滑动时，对 B 由牛顿第二定律得：mg=2ma 对整体同理得：FA(m+2m)a 由得 当力 F 作用于 B 上，且 A、B 刚好不发生相对滑动时，对 A 由牛顿第二定律得：mgma 对整体同理得 FB(m+2m)a 由得 FB3mg 所
12、以：FA:FB1:29.如图所示，质量为 80kg 的物体放在安装在小车上的水平磅称上，小车沿斜面无摩擦地向下运动，现观察到物体在磅秤上读数只有600N，则斜面的倾角 为多少？物体对磅秤的静摩擦力为多少？9.解：取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象，受总重力 Mg、斜面的支持力 N，由牛顿第二定律得，MgsinMa，a=gsin 取物体为研究对象，受力情况如图所示。将加速度 a 沿水平和竖直方向分解，则有f 静macosmgsincos mgNmasinmgsin2 由式得：Nmgmgsin2=mgcos2，则 cos 代入数据得，30由式得，f 静mgsincos 代入数据得 f 静346N
13、。根据牛顿第三定律，物体对磅秤的静摩擦力为 346N。10.如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为 mo 的平盘，盘中有一物体，质量为 m，当盘静止时，弹簧的长度比自然长度伸长了 L。今向下拉盘使弹簧再伸长L 后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度以内，刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少？10.解：盘对物体的支持力，取决于物体状态，由于静止后向下拉盘，再松手加速上升状态，则物体所受合外力向上，有竖直向上的加速度，因此，求出它们的加速度，作用力就很容易求了。将盘与物体看作一个系统，静止时：kL(m+m0)g再伸长L 后，刚松手时，有 k(L+L)(m+m0)g=(m+m0)a由式得
14、刚松手时对物体 FNmg=ma则盘对物体的支持力 FNmg+ma=mg(1+ )参考答案针对训练 1.D 2.C 能力训练 1.BC 2.D 3.A 4.B 5.C 6.0、 7.g、 七彩教育网 免费提供 Word 版教学资源七彩教育网 全国最新初中、高中试卷、课件、教案等教学资源免费下载m1m2FABm2EMBED Equation.3 Fm1ABFFCABVaFBAmMMmABCTaTbFABCaPA45ABFMaxaf 静mgNay*JimiSoft: Unregistered Software ONLY Convert Part Of File! Read Help To Know How To Register.*
