牛顿第二定律专题1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,*,第三章 牛顿运动定律,专题一连接体问题,第三章 牛顿运动定律专题一连接体问题,灵活选择明确研究对象，整体法和隔离法相结合。,求各部分,加速度相同,的联接体中的,加速度或合外力时,，优先考虑,“,整体法,”,；如果还要求物体间的作用力，再用,“,隔离法,”,两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。,连接体问题,1.,连接体,:,一些（通过斜面、绳子、轻杆等）相互约束的物体系统。它们一般有着力学或者运动学方面的联系。,2.,连接体的解法,:,整体法求加速度，隔离法求相互作用力,.,灵活选择明确研究对象，整体法和隔离法相结合。求各部分加速,当各部分,加速度不同时,一般采用,“,隔离法,”,也可以采用,“,整体法,”,解题,牛顿第二定律整体法公式,:,当各部分加速度不同时,一般采用“隔离法”也可以采用“,（,2,）用水平力,F,通过质量为,m,的弹簧秤拉物体,M,在光滑水平面上加速运动时，往往会认为弹簧秤对物块,M,的拉力也一定等于,F,实际上此时弹簧秤拉物体,M,的力,F,/,Fma,，显然,F,/,F,只有在弹簧秤质量可不计时，才可认为,F,/,F,3.,引以为戒：,（,l,）例如,F,推,M,及,m,一起前进（如图），隔离,m,分析其受力时，认为,F,通过物体,M,作用到,m,上，这是错误的,不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上,（2）用水平力F通过质量为m的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加,1,、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,1、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,2.,底座,A,上有一根直立长杆，其总质量为,M,，杆上套有质量为,m,的环,B,，它与杆有摩擦，设摩擦力的大小恒定。当环从底座以初速度,v,向上飞起时，底座保持静止，环的加速度大小为,a,，求环在升起过程中，底座对水平面的压力分别是多大？,v,解：环向上做匀减速运动，底座连同直杆静止,mg,f,a,环：,v,底座：,Mg,N,f,牛三定律,底座对水平地面的压力,2.底座A上有一根直立长杆，其总质量为M，杆上套有质量为m,3.,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：根据牛顿第二定律求出,AB,整体的加速度,对,B,物体,因此,A,对,B,的弹力,整体法求加速度，隔离法求相互作用力,3.物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg，用F=1,4.,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：作用在每个立方体上的合力第,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,整体法求加速度，隔离法求相互作用力,灵活选择研究对象,4.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,5.,如图，两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为,的斜面上，滑块,A,、,B,的质量分别为,M,、,m,，,A,与斜面间动摩擦因数为,1,，,B,与,A,之间动摩擦因数为,2,，已知两滑块是从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块,B,受到的摩擦力多大？方向如何？,B,A,解：根据牛顿第二定律求出,AB,整体的加速度,对,B,物体,联立,式解出滑块,B,受到的摩擦力大小,摩擦力的方向平行于斜面向上,设滑块受到的摩擦力的方向平行于斜面向上,在弹力和摩擦力的方向不明确时，可用假设法去分析,5.如图，两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为的斜面,6,如图所示，倾角为,的斜面上放两物体,m,1,和,m,2,，用与斜面平行的力,F,推,m,1,，使两物体加速上滑，如果斜面光滑，两物体之间的作用力为多大？如果斜面不光滑，两物体之间的作用力为多大？,m,1,m,2,F,解,:,对整体和,m,2,分别,根据牛顿第二定律,联立,式解出两物体之间的作用力,6如图所示，倾角为的斜面上放两物体m1和m2，用与斜面平,解,:,对整体和,m,2,分别,根据牛顿第二定律,联立,式解出两物体之间的作用力,解:对整体和m2分别根据牛顿第二定律联立式解出两物,7.,物体,M,、,N,紧靠着置于摩擦因数为,的斜面上，斜面的 倾角,，现施一水平力,F,作用于,M,，,M,、,N,共同加速沿斜面向上运动，求它们之间的作用力大小。,F,m,M,N,f,v,（,M+m)g,a,F,解,:,对,整体，,根据牛顿第二定律,对,物体,m,，,根据牛顿第二定律,联立,式解出两物体之间的作用力,7.物体M、N紧靠着置于摩擦因数为的斜面上，斜面的 倾,8.,如图所示，倾角为,的斜面固定不动，斜面上叠放着质量分别为,M,和,m,的,A,、,B,两个物体，已知,A,物体与斜面之间的动摩擦因数为,（,tg,）。今用与斜面平行向下的恒力,F,推物体,A,，使两个物体一起沿斜面向下做匀加速运动，且它们之间无相对滑动，则,A,、,B,之间的摩擦力多大？,B,A,F,解,:,对,整体，,根据牛顿第二定律,对,B,物体,联立,式解出滑块,B,受到的摩擦力大小,摩擦力的方向平行于斜面向上,设物体,B,受到的摩擦力的方向平行于斜面向上,8.如图所示，倾角为的斜面固定不动，斜面上叠放着质量分别,9.,如图所示，在倾角为,的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一个小孩，已知木板的质量是小孩质量的,2,倍，当绳子突然断开时，小孩立即沿着木板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度为多大？,mg,f,2mg,N,2,N,1,N,1,f,a,解,:,人处于平衡状态,木板匀加速下滑,其中,联立,式解出木板沿斜面下滑的加速度,9.如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着,10.,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,10.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,mMMgN2N1f对M进行受力分析联立式解,A,B,C,30,0,11,一质量为,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,ABC30011一质量为M=10kg的木楔ABC 静止在粗,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,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,