专题连接体问题课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/8/16,#,专题,-,连接体问题,1,专题-连接体问题1,1.,连接体,两个或两个以上物体相互连接,(,绳子，弹簧相连，叠放，并排等）参与运动的系统称为连接体 。,连接体专题,本质：物体之间的相互作用力,2.,按连接体中各物体的运动,a.,有共同加速度的连接体问题,基本方法：整体法求加速度再隔离分析,2,1.连接体 两个或两个以上物体相互连接(绳子，弹簧相,b.,有不同加速度的连接体问题,一个静止一个加速,两个均加速,但加速度不等,提示：,整体法和隔离法经常结合应用,整体法求加速度，隔离法求相互作用力,两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。,系,统所受的合外力等于系统内各物体的质量与加速度乘积的矢量和。即：,F = m,1,a,1,+ m,2,a,2,+ m,3,a,3,+ ,其分量表达式,为,:,F,x,=,m,1,a,1,x,+,m,2,a,2,x,+,m,3,a,3,x,+,F,y,=,m,1,a,1,y,+,m,2,a,2,y,+,m,3,a,3,y,+,3,b.有不同加速度的连接体问题一个静止一个加速 提示：整体法,二,.,连接体问题的常,见模型,1.,按连接的形式,a.,依靠绳子或弹簧的弹力相连接,F,A,B,A,B,a,4,二.连接体问题的常见模型1.按连接的形式a.依靠绳子或弹簧的,b.,依靠相互的挤压（压力）相联系,m,1,m,2,m,1,m,2,m,1,m,2,F,F,c.,依靠摩擦相联系（叠加体）,实际中的连接体都是上述三种典型方式的组合,F,M,1,M,2,m,1,m,2,F,m,1,m,2,F,5,b.依靠相互的挤压（压力）相联系m1m2m1m2m1m2FF,A,:,T=Ma,B,：,mg-T=ma,A,B,m,M,C.,模型讨论：,对,A,、,B,分别受力分析,6,A: T=MaABmMC.模型讨论：对A、B分别受力分析,例,1.,物体,A,和,B,的质量分别为,1.0kg,和,2.0kg,，用,F=12N,的水平力推动,A,，使,A,和,B,一起沿着水平面运动，,A,和,B,与水平面间的动摩擦因数均为,0.2,，求,A,对,B,的弹力。（,g,取,10m/s,2,）,A,B,F,解：对,AB,整体，根据牛顿第二定律,对,B,物体,因此,A,对,B,的弹力,重要推论：两个物体通过绳子或直接接触构成连接体，两个物体间的相互作用力与在水平面和斜面上运动无关，也与存在不存在摩擦力无关。,7,例1. 物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg，用F=,跟踪训练：,1.,如图所示，有,n,个质量均为,m,的立方体，放在光滑的水平桌面上，若以大小为,F,的恒力推第一块立方体，求：,（,1,）作用在每个立方体上的合力,（,2,）第,3,个立方体作用于第,4,个立方体上的力。,1,2,3,n,F,解：根据牛顿第二定律,整体的加速度,作用在每个小立方体上的合力,以从第,4,个立方体到第,n,个立方体的,n-3,个立方体组成的系统为研究对象，则第,3,个立方体对第,4,个立方体的作用力,灵活选择研究对象，整体法和隔离法相结合；根据力产生的效果（加速度）进行受力分析是高中物理重点掌握的受力分析的方,法,8,跟踪训练：1. 如图所示，有n个质量均为m的立方体，放在光滑,推论：,m,1,、,m,2,组成的物体系一起加速运动，如果力,F,作用在,m,1,上，则,m,1,、,m,2,间的弹力,与有无摩擦无关，平面、斜面、竖直都一样。,m,1,m,2,F,m,2,m,1,F,m,1,m,2,F,m,2,m,1,F,适用条件：两个物体与接触面的动摩擦因数相同（包括零,）,9,推论： m1、m2组成的物体系一起加速运动，如果力F作用在m,例,2,.,（,2009,年安徽理综卷,22,）在,2008,年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍,不拔的意志和自强不息的精神,。为,了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住。如,图所示。设运动员的质量为,65kg,，吊椅的质量为,15kg,，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取,g=10m/s,2,。当运动员与吊椅一起正以加速度,a=1m/s,2,上升时，试求：,（,1,）运动员竖直向下拉绳的力；,（,2,）运动员对吊椅的压力。,10,例2.（2009年安徽理综卷22）在2008年北京残奥会开幕,解析：,(1,）设运动员受到绳向上的拉力为,F,，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是,F,。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有：,由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力,（,2,）设吊椅对运动员的支持力为,F,N,，对运动员进行受力分析如图所示，则有：,由牛顿第三定律，运动员对吊椅竖直向下的压力,(,m,人,+m,椅,),g,F,F,a,m,人,g,F,N,F,a,解出,解出,11,解析：(1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两,跟踪训练,2.,一,人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量,m=15kg,人的质量为,M=55kg,起动时吊台向上的加速度是,a=0.2m/s,2,求这时人对吊台的压力。,(g=9.8m/s,2,),解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如右图所示，,F,为绳的拉力,由牛顿第二定律有：,2F-(m+M)g=(M+m)a,则拉力大小为：,再选人为研究对象,受力情况如右图所示,其中,N,是吊台对人的支持力,.,由牛顿第二定律得,:F+N-Mg=Ma,故,N=M(a+g)-F=200N.,由牛顿第三定律知,人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等,方向相反,因此人对吊台的压力大小为,200N,方向竖直向下。,(m+M)g,F,F,a,a,F,N,Mg,12,跟踪训练2.一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳,例,3.,如图，质量为,M,，倾角为,的斜面体置于粗糙的水平面上，一质量为,m,的木块正沿光滑斜面减速上滑，且上滑过程中斜面体保持静止，则木块上滑的过程中，地面对斜面体的支持力多大？斜面受到地面的摩擦力多大？,m,M,m,M,mg,N,1,解,:,对,m,进行受力分析,13,例3. 如图，质量为M，倾角为的斜面体置于粗糙的水平面上，,m,M,Mg,N,2,N,1,f,对,M,进行受力分析,联立,式解出地面对斜面体的支持力,解出地面对斜面体的摩擦力,14,mMMgN2N1f对M进行受力分析联立式解,A,B,C,30,0,跟踪训练,3,一质量为,M=10kg,的木楔,ABC,静止在粗糙水平地面上，它与地面的动摩擦因数,=0.02,。在木楔的倾角,=30,0,的斜面上，有一质量,m=1.0kg,的物块由静止开始沿斜面下滑，如图所示，当滑行的距离,s=1.4m,时，其速度,v=1.4m/s,。在这个过程中，木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。（,g=10m/s,2,）,A,B,C,30,0,解：,物块沿斜面向下做初速度为零的匀加速运动,N,1,f,1,mg,30,0,a,联立,解出斜面对物块的摩擦力,由式解出斜面对物块的弹力,15,ABC300跟踪训练3一质量为M=10kg的木楔ABC 静,木楔处于平衡状态，设地面对木楔的静摩擦力,f,2,水平向右,A,B,C,30,0,Mg,N,2,N,1,f,1,f,2,30,0,30,0,根据牛顿第三定律,联立,式地面对木楔的摩擦力,负号表示,地面对木楔的摩擦力的方向水平向左,16,木楔处于平衡状态，设地面对木楔的静摩擦力f2水平向右ABC3,连,接体问,题小结,1.,连接体：,一些（通过斜面、绳子、轻杆、重力场、电场、磁场等）相互约束的物体系统叫连接体。连接体问题“连接”的本质是物体之间的相互作用力。,定义：,就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象。进行受力（外力，性质力）分析和运动分析。,优点：,整体法的优点是研究对象少，未知量少，方程数少，求解简洁。,条件：, 连接体的各部分加速度相同； 不涉及物体之间的相互作用力，求联接体中的加速度或合外力时。,（,1,）整体法,2.,连接体问题的解法：,17,连接体问题小结1. 连接体：一些（通过斜面、绳子、轻杆,定义：,是把要分析的物体从连接体中隔离出来，作为研究对象进行受力分析。将物体间的内力转化为外力。,优点：,容易看清单个物体的受力情况，问题处理起来比较方便、简单。,（,2,）,隔离法,条件：,当各部分加速度不同时,一般采用“隔离法”；在分析连接体内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用力时必须用隔离法。,整体法求加速度，隔离法求相互作用力。,3.,解题关键：,灵活选择研究对象，整体法和隔离法相结合。对研究对象认真受力分析和运动分析。,18,定义：是把要分析的物体从连接体中隔离出来，作为研究对象进行,