资源描述：
《牛顿第二定律的应用-连接体问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、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
2、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】要点一整体法例1.光滑水平面上,放倾角为θ的光滑斜斜面,质量为m的光
3、滑物体放在斜面上,如图所示,现对斜面施加水平推力F.(1)若使M静止不动,F应为多大?(2)若使M与m保持相对静止,F应为多大?答案(1)mgsin2θ(2)(M+m)gtanθ10要点二隔离法例2.如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的1/2,即a=g/2,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?答案题型1隔离法的应用【例1】如图所示,薄平板A长L=5m,质量M=5kg,放在水平桌面上,板右端与桌边缘相齐.在A上距其右端s=3m处放一个质量m=2kg的小物体B,已
4、知A与B之间的动摩擦因数μ1=0.1,A、B两物体与桌面间的动摩擦因数μ2=0.2,最初系统静止.现在对板A向右施加一水平恒力F,将A从B下抽出(设B不会翻转),且恰使B停在桌面边缘,试求F的大小(取g=10m/s2).答案26N题型2整体法与隔离法交替应用【例2】如图所示,质量m=1kg的物块放在倾斜角θ=37°的斜面上,斜面体的质量M=2kg,斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.2,地面光滑.现对斜面体施加一水平推力F,要使物体m相对斜面静止,F应为多大?(设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2)答案14.34N≤F≤33.6N练习1.两个物体A和B，质量分
5、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. m1m2FABB. C.F10D.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扩展：1.若m1与m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ，则A对B作用力等于 。m1m2FAB解：对A、B整体利用牛顿第二定律F－μ（m1+m2）g=（m1+m2）a则再以B为研究对象有：FN－μm2g＝m2aFN－μm2g＝m2则θF练习2.如图所示，箱子的质量M＝5.0kg，与水平地面的动摩擦因数μ＝0.2
6、2。在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量m＝1.0kg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θ＝30°角，则F应为多少？（g＝10m/s2）解：对小球由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma ①对整体，由牛顿第二定律得：F－μ(M+m)g=(M+m)a ②由①②代入数据得：F＝48N练习3.如图所示，质量为M的木板可沿倾角为θ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？10（2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？θ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，所以人
7、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：Mgsinθ＝F。对人：mgsinθ+F＝ma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：mgsinθ＝F。对木板：Mgsinθ+F=Ma木。解得：a木＝，方
