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1、牛顿运动定律牛顿运动定律连接连接体问题体问题学习目标学习目标1.1.学会恰当的选取研究对象学会恰当的选取研究对象2.2.能够把整体法隔离法巧妙结合解决连接体问能够把整体法隔离法巧妙结合解决连接体问题题3.3.能够熟练应用牛顿第二定律解题能够熟练应用牛顿第二定律解题知识导航知识导航一、考点知识一、考点知识连接体是指运动中几个物体或叠放在一起、连接体是指运动中几个物体或叠放在一起、或并或并排挤放在一起、排挤放在一起、或用细绳、或用细绳、细杆联系在一起的物细杆联系在一起的物体组。体组。连接体问题中物体的受力可分为内力和外力，连接体问题中物体的受力可分为内力和外力，系系统内部各物体之间的作用力称为内力
2、，统内部各物体之间的作用力称为内力，系统以外系统以外的物体与系统内各物体的相互作用称为外力。的物体与系统内各物体的相互作用称为外力。解决连接体问题的基本方法是整体法和隔离法解决连接体问题的基本方法是整体法和隔离法相结合，相结合，一般是先用整体法求加速度，一般是先用整体法求加速度，再用隔离再用隔离法求个物体间的相互作用力。法求个物体间的相互作用力。在求解内力时必须在求解内力时必须用隔离法用隔离法,在求解外力时，既可以用整体法也可在求解外力时，既可以用整体法也可以采用隔离法。以采用隔离法。二、知识深化二、知识深化如图所示，如图所示，物体物体 A A 和和 B B 靠在一起放在光滑水平面靠在一起放在
3、光滑水平面上，物体上，物体 A A 受到水平向右的推力，大小为受到水平向右的推力，大小为 10N10N，已知物体已知物体 A A 的质量为的质量为 2kg2kg，物体物体 B B 的质量为的质量为 3kg3kg，求物体求物体 A A 运动的加速运动的加速度及物体度及物体 A A、B B 间的相间的相互作用力互作用力点拨点拨连接体问题，连接体问题，注意研究对象的选取，注意研究对象的选取，求求解整体加速度过程可以直接对整体列式，解整体加速度过程可以直接对整体列式，求解内求解内力必须隔离法求解。力必须隔离法求解。拓展拓展 1 1.若若 ABAB 间有一轻绳连接，物体间有一轻绳连接，物体 B B 受到
4、水受到水平向右的拉力，平向右的拉力，大小为大小为 F F，则绳子的拉力大小为则绳子的拉力大小为多少？多少？点拨点拨 恰当的选取研究对象，恰当的选取研究对象，运用牛顿第二定运用牛顿第二定律求解拉力大小，并与上题中结论进行比较律求解拉力大小，并与上题中结论进行比较拓展拓展 2 2.若将该物体系放置在倾角为的光滑斜若将该物体系放置在倾角为的光滑斜面上，则面上，则 ABAB 间的相互作用力为多大？间的相互作用力为多大？点拨点拨 恰当的选取研究对象，恰当的选取研究对象，运用牛顿第二定运用牛顿第二定律求解拉力大小，并与上题中结论进行比较。律求解拉力大小，并与上题中结论进行比较。如果斜面粗糙结论有如何呢？通
5、过计算，如果斜面粗糙结论有如何呢？通过计算，你发现你发现了什么规律？了什么规律？名师点拨名师点拨1 1.如图所示，如图所示，水平地面上有两个完全相同的木块水平地面上有两个完全相同的木块A A、B B，在水平推力在水平推力 F F 的作用下做加速运动，的作用下做加速运动，F FABAB代表代表 A A、B B 间的作用力，那么间的作用力，那么A.A.若地面光滑，则若地面光滑，则FAB FB.B.若地面光滑，则若地面光滑，则FFAB2C.C.若木块与地面间的动摩擦因数为若木块与地面间的动摩擦因数为，则，则FAB FD.D.若木块与地面间的动摩擦因数为若木块与地面间的动摩擦因数为，则，则FFAB2点
6、拨点拨 本题可以直接应用前面总结的结论，本题可以直接应用前面总结的结论，也也可以采用牛顿第二定律求解，可以采用牛顿第二定律求解，地面光滑粗糙时都地面光滑粗糙时都是在求解内力，解题时应先整体法求解加速度，是在求解内力，解题时应先整体法求解加速度，在隔离求解内力。在隔离求解内力。例例 2 2：（加速度不共线时的连接体问题）如图，（加速度不共线时的连接体问题）如图，在光滑的水平桌面上有一物体在光滑的水平桌面上有一物体 A,A,通过绳子与物通过绳子与物体体 B B 相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长
7、。绳子不可伸长。如果如果mB3mA,则物体则物体 A A 的加速度大小等于的加速度大小等于A A、3g3gB B、g gC C、3g/43g/4D D、g/2g/2点拨本题是绳牵点拨本题是绳牵A连的连接体问题，连的连接体问题，A A、B B 加速度都是沿绳的，加速度都是沿绳的，但不同向，解决这类但不同向，解决这类B问题可以分别隔离问题可以分别隔离 A A、B B 分别牛顿第二定律分别牛顿第二定律列式，列式，利用加速度大小相等解题；利用加速度大小相等解题；也可以沿绳方也可以沿绳方向整体牛顿第二定律求解。向整体牛顿第二定律求解。例例 3.3.（涉及多个物体的连接体问题）涉及多个物体的连接体问题）质
8、量分别为质量分别为mm1 1、mm2 2、mm3 3、mm4 4的四个物体彼此用轻绳连接，的四个物体彼此用轻绳连接，放在光滑的水平桌面上，拉力放在光滑的水平桌面上，拉力 F F1 1、F F2 2分别水平分别水平地加在地加在 mm1 1、mm4 4上，如图所示，求物体系的加速上，如图所示，求物体系的加速度度 a a 和连接和连接 m2m2、m3m3 轻绳的张力轻绳的张力 T T。（F1F1F2F2）F2F1m1m2m3m4点拨点拨 多个物体的连接体问题与两个问题的连多个物体的连接体问题与两个问题的连接体问题在解题方法上没有大的区别，接体问题在解题方法上没有大的区别，本题中求本题中求解加速度时直
9、接把四个物体看成一个整体，解加速度时直接把四个物体看成一个整体，然后然后由牛顿第二定律求解，求解由牛顿第二定律求解，求解 m2m2、m3m3 之间拉力之间拉力时则可以把时则可以把 mm1 1、mm2 2看成一个整体，或将看成一个整体，或将 mm3 3、mm4 4看成整体进行求解看成整体进行求解例例 4 4、（超重失重中的连接体问题）（超重失重中的连接体问题）如图所示，如图所示，A A 为电磁铁，为电磁铁，C C 为胶木秤盘，为胶木秤盘，A A 和和 C C（包括支架）的总质量为（包括支架）的总质量为 MM，B B 为铁块，质量为铁块，质量为为 m m，整个装置用轻绳悬挂于，整个装置用轻绳悬挂于
10、 O O 点，当电磁铁点，当电磁铁通电，通电，铁块被吸引上升的过程中，铁块被吸引上升的过程中，轻绳拉力的轻绳拉力的大小（大小（）OA A。B.B.（）（）C C（）（）AD.D.（）（）点拨连接体问题中只要有点拨连接体问题中只要有CB一部分出现了超重失重现一部分出现了超重失重现象，则整体会出现相应的效象，则整体会出现相应的效果，果，解题方法与单个物体的超重失重相同。解题方法与单个物体的超重失重相同。系系统内两个物体加速度方向相反的超重失重问统内两个物体加速度方向相反的超重失重问题很少见。题很少见。如果出现，如果出现，则规定正方向之后整体则规定正方向之后整体牛顿第二定律列式求解。牛顿第二定律列式
11、求解。1 1、如右图所示，置于水平面上的相同材料的质、如右图所示，置于水平面上的相同材料的质量分别为量分别为 m m 和和 M M 的两物体的两物体 A A 和和 B B 用细绳连接，用细绳连接，在在B B 上施加一水平恒力上施加一水平恒力 F F，使两物体做匀加速直线，使两物体做匀加速直线运动，运动，关于两物体间细绳上的拉力，关于两物体间细绳上的拉力，正确的说法正确的说法是（是（）A A地面光滑时，绳地面光滑时，绳子子 拉拉 力力 大大 小小 等等 于于mAMBF课堂验收课堂验收mF/(M+m)mF/(M+m)；B B地面不光滑时，绳子拉力大小也为地面不光滑时，绳子拉力大小也为 mF/(M+
12、m)mF/(M+m)；C C地面不光滑时，绳子拉力大于地面不光滑时，绳子拉力大于 mF/(M+m)mF/(M+m)；D D地面不光滑时，绳子拉力小于地面不光滑时，绳子拉力小于 mF/(M+m)mF/(M+m)。2 2、用水平恒力、用水平恒力F F 推动放在光滑水平面上、质量均推动放在光滑水平面上、质量均为为 mm 的六个紧靠在一起的木块，则第的六个紧靠在一起的木块，则第 5 5 号木块受号木块受到的合外力等于到的合外力等于_，第，第 4 4 号木块对第号木块对第 5 5 号木号木块的作用力等于块的作用力等于_3.3.在光滑的水平面上，有两个相互接触的物体如在光滑的水平面上，有两个相互接触的物体
13、如下图所示，下图所示，已知已知M m，第一次用水平力第一次用水平力F F由由左向右推左向右推M，物体间的作用力为物体间的作用力为F F1 1，第二次用同第二次用同样的水平力样的水平力F F由右向左推由右向左推m m，物体间的作用力为物体间的作用力为F F2 2，则（，则（）A AF F1 1FF2 2B BF F1 1=F=F2 2 C CF F1 1FF2 2 D D无法确定无法确定FMmMmF4.4.如图所示，如图所示，A A 是质量为是质量为 M M，倾角为的楔形木倾角为的楔形木块，块，静置在水平桌面上，静置在水平桌面上，楔形木块与桌面间的动楔形木块与桌面间的动摩擦因数为，小滑块摩擦因数
14、为，小滑块B B 质量为质量为 m m，置于楔形木，置于楔形木块的斜面上，块的斜面上，小滑块与斜面的接触是光滑的，小滑块与斜面的接触是光滑的，今今用一水平恒力用一水平恒力 F F 推楔形木块，推楔形木块，恰好能使小滑块和恰好能使小滑块和楔形木块以相同的加速度一起运动，试求：楔形木块以相同的加速度一起运动，试求：（1 1）小滑块的加速度。）小滑块的加速度。（2 2）楔形木块对小滑块的作用力。）楔形木块对小滑块的作用力。（3 3）水平推力）水平推力 F F 的大小。的大小。BAF答案：答案：名师点拨答案：名师点拨答案：1.BD 2.C 3.1.BD 2.C 3.F1F2m m；12m3m4(m3m4)F1(m1m2)F2mm4.D4.D12m3m4随堂练习答案：随堂练习答案：1.AB 2.3.F/6;F/3 3.C4.1.AB 2.3.F/6;F/3 3.C4.对对 mm 受力分析如图受力分析如图所示，竖直方向由平衡方程得：所示，竖直方向由平衡方程得：N cos mg水平方向有牛顿第二定律得：水平方向有牛顿第二定律得：N sin ma解得：解得：N mgcos，a g tan对对 m,Mm,M 整体由牛顿第二定律得：整体由牛顿第二定律得：F(m M)g (m M)a解得：解得：F(m M)g(m M)g tan