动力学的基本问题--连接体问题

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1、动力学的基本问题——连接体问题教学目标1．了解简单的连接体问题；2．从连接体问题的处理过程中熟悉与巩固隔离体方法和受力分析方法。3．巩固力和加速度的同向性、同时性、同体性。4．隔离体问题的一般处理方法。教具1．两个长毛刷（显示摩擦力的方向）2．力学小车。教学过程在实际问题中，常常遇到几个物体连在一起的情况，那么这类问题怎么处理呢？1．一辆汽车拉着一辆拖车在平直的公路上行驶，汽车的牵引力是F=8970N。汽车和拖车的质量分别是m1=5000kg和m2=2500kg，所受阻力分别f1=980N和f2=490N，求它们的加速度以及汽车与拖车之间的拉力。BFA2．在光滑的水

2、平面上有一辆质量为M的静止的小车A，上面放着质量为m的物体B，如图所示。用水平向右的力F拉小车，使A、B保持相对静止并一同向右做加速运动。使用权物体B向右做加速运动的力有多大？方向如何？是怎么样提供的？如果F力反向，而物体运动的速度方向不变（物体有初速），那么该问题又如何呢？3．处理隔离体问题的方法与步骤是什么？请同学们自己总结一下。（师生共同讨论，最后解决问题。）作业：练习三（1）（2）（3）（4）三连接体问题教学目标：1、运用牛顿第二定律解决简单连接体问题。2、会用隔离法和整体法解决一些实际问题。3、培养和提高学生灵活运用各种方法分析问题的能力。重点：解决连接体

3、问题的基本思想和方法。难点：理解和掌握解决连接体问题的基本思路和方法。教学过程：新课导入：前面几节课我们在研究动力学问题时都只涉及到一个物体在外力作用下的运动情况和受力情况。但在实际问题中，往往会碰到几个物体连在一起在外力作用下的运动。如一辆汽车拉着一辆拖车在平直道路上行驶，像这种运动称之为连接体的运动。那么，连接体问题又是如何来处理的呢？它的思想方法是怎样的呢？这就是我们本节课研究的主题。教学过程：例1：一辆汽车拉着一辆拖车在平直道路上行驶，汽车的牵引力是F=6000N，汽车和拖车的质量分别是mA==4000N和mB=1000Kg，所受的阻力分别是fA=700N、

4、fB=300N，求它们的加速度以及汽车与拖车间的拉力。ABF分析：[问]：汽车和拖车一起前进，他们的运动状态是否相同呢？[生]：（相同）。[问]：汽车和拖车在单位时间内速度的变化是相同的，那么它们是否具有相同的加速度。[问]：既然汽车和拖车有共同的加速度，而且要我们求加速度，那我们怎样处理才更加方便呢？[讲]：它们的运动状态每时每刻都相同，我们不妨把汽车和拖车看作一个整体处理。[问]：我们在处理这种动力学问题是首先应该做什么呢？然后应怎样呢？[生]：（明确研究对象，然后受力分析、建立坐标列方程）。[问]：整体它们受到哪些外力作用呢？[生]：（受到四个力作用，由于竖直

5、方向上它们的运动状态没有改变，即在竖直方向上处于平衡状态，我们暂时不考虑。取汽车前进的方向为正方向，设汽车和拖车整体的加速度为a，把A、B看作整体：根据牛顿第二定律ABF(m1+m2)gNfAfB可得F合=maF-f1-f2=（m1+m2）aa=F-f1-f2/m1+m2）=6000-700-300/（4000+1000）=1m/s2[讲]：根据刚才的这种研究方法我们称之为整体法。[板书]：1、整体法[讲]：是不是连接体在任何运动情况下都可用整体法呢？[生]：（相同的加速度）。[问]：我们再来考虑两车间拉力，那我们怎样进行对它们分析呢？[讲]：为了求它们间的拉力，我

6、们只能把汽车和拖车分别作为研究对象进行。第一步应该确定研究对象对A：（）对B：（）对A：根据牛顿第二定律得F合=ma得F-T-f1=m1a---------------①对B：根据牛顿第二定律得T-f2=m2a-------------------②[问]：这两方程你会选择哪只方程来求a呢？[生]：（方程②）。[讲]：我们一般选择研究对象受力最少的那个优选考虑。T=m2a+f2=1000*1+300=1300N[讲]：象刚才我们把各个物体分别作为研究对象，单独考虑它们的受力情况和运动情况，这种分析方法称之为隔离法。[板书]：2、隔离法[讲]：我们隔离法能不能求出a呢

7、？[生]：（能）。[讲]：内力是指研究对象内部之间的相互作用力。外力是指研究对象受到研究以外其他物体对它的作用力。[问]：在这个问题中我们把哪些力作为内力，哪些力作为外力呢？[生]：（要看对象是整体的还是单独的对象）。[讲]：一个力能否看作外力或内力要看研究对象的确定。如当我们对各个物体整体研究时，T、T‘看作内力，当各个物体单独作为研究对象时，T、T’作为外力。例2：v⑴在光滑水平面上有一质量M的静止的小车A，上面放着质量为m的物体B，如果A、B相对静止以速度v一起匀速运动，A、B之间有无受到摩擦力的作用？（）vFVa⑵如果用水平向右的力F拉小车，使A、B保持