连接体问题精选.doc

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1、连接体问题牛顿第二定律的应用【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。 “连接体运动”是在生活和生产中常见的现象，也是运用牛顿运动定律解答的一种重要题型。【典型例题】如图1-15所示：把质量为M的的物体放在光滑的水平高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为m的物体连接起来，求：物体M和物体m的运动加速度各是多大？ “整体法”解题采用此法解题时，把物体M和m看作一个整体，它们的总质量为(M+m)。把通过细绳连接着的M与m之间的相互作用力看作是内力，既然水平高台是光滑无阻力的，那么这个整体所受的外力

2、就只有mg了。又因细绳不发生形变，所以M与m应具有共同的加速度a。现将牛顿第二定律用于本题，则可写出下列关系式：mg=(M+m)a 所以物体M和物体m所共有的加速度为： “隔离法”解题采用此法解题时，要把物体M和m作为两个物体隔离开分别进行受力分析，因此通过细绳连接着的M与m之间的相互作用力T必须标出，而且对M和m单独来看都是外力（如图1-16所示）。根据牛顿第二定律对物体M可列出下式：T=Ma 根据牛顿第二定律对物体m可列出下式：mg-T=ma 将式代入式：mg-Ma=ma mg=(M+m)a所以物体M和物体m所共有的加速度为：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。

3、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

4、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 。【能力训练】BAFm1m21.两个物体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的作用力等于（）A.B.C.FD.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，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，若用水平力F作用B上，使A、B保持相对静止做加速运动，则作用于A、B之间摩擦力为多少？ABF扩展：2.若m=1kg, A、B之间的最大静摩擦力为5N，则若要保证二者一起加速运动求F的最

5、大取值 。F3.如图所示，箱子的质量M5.0kg，与水平地面的动摩擦因数0.2。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. 如图1-39所示，在水平桌面上放置质量为4.0kg的木块A，木块A上放置质量为0.50kg的砝码B。连接木块A的绳通过定滑轮吊一个砝码盘（质量为500g），在盘中放有质量为1.0kg的砝码。木块A与桌面间的动摩擦因数为0.20，砝码B与木块A相对静止。不考虑绳和滑轮的质量和摩擦。使砝码盘从离地面1.0m高处由静止释放。求：思考与讨论:本图就是“探究加速度与力，质量关系

6、”的实验装置。假定水平面光滑。1.实验中认为重物的重力mg就是对小车的拉力F，准确吗？为什么只有当Mm时，才能近似认为绳子拉力F=mg。2.重新思考一下a-F图线斜率的物理意义。解释一下为什么随着重物质量的增加，图线会变弯曲。针对原题数据做一下练习(1)木块A运动的加速度和绳子的张力。(2)砝码B所受的摩擦力。(3)当砝码盘着地瞬时，木块A的速度。(4)若开始运动时，木块A与定滑轮的距离是3.0m。砝码盘着地后，木块A是否会撞到定滑轮上？（g取10m/S2）5. 如图1-37所示，将质量m=10kg的钢球挂在倾角为30的倾面上，求：(1)斜面向左做匀加速运动，加速度至少多大时，钢球对斜面的压力

7、为零？(2)当斜面以5m/S2的加速度向左运动时，钢球受绳的拉力和斜面的支持力各是多少？(3)当斜面以20m/S2的加速度向左运动时，钢球受绳的拉力和斜面的支持力各是多少？(4)当斜面以多大加速度向右运动时，钢球受绳的拉力刚好为零？ 能力拔高：6. 如图1-24所示的装置中，物体A在斜面上保持静止，由此可知：A. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向上。B. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向下。C. 物体A可能不受摩擦力作用。D. 物体A一定受摩擦力作用，但摩擦力的方向无法判定。7如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一个质量为的平盘，盘中有一物体，质量为m，当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度

8、伸长了l，今向下拉盘，使弹簧再伸长后停止，然后松手，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体的支持力等于：（）ABCD8. 如图1-29所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，几个质量都是m的不同物块，先后在斜面上以不同的加速度向下滑动。下列关于水平地面对斜面体底部的支持力N和静摩擦力f的几种说法中正确的是：（） A. 匀速下滑时，N=(M+m)g , f=0 B. 匀加速下滑时，N(M+m)g , f的方向水平向右 D. 无论怎样下滑，总是N=(M+m)g , f=0BA9.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，

9、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1mgcosD.大小为2mgcos10. 如图1-28所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连，A、B质量分别为m1和m2，它们与斜面间的动摩擦因数分别为m1和m2。当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法中正确的是：（） A. 若m1m2，则杆一定受到压力。B. 若m1=m2，m1m2，则杆受到压力。 D. 若m1=m2，则杆的两端既不受拉力也不受压力。精英特训一题：（选作）一条细绳（忽略质量）跨过定滑轮在绳子的两端各挂有物体A和B（如图1-20所示），它们的质量分别是mA=0.50kg，mB=0.10kg。开始运动时，物体A距地面高度hA=0.75m，物体B距地面高度hB=0.25m，求：物体A落地后物体B上升的最大高度距地面多少米？ 当物体A落到地面时物体B开始作什么性质的运动？