专题--连接体问题.ppt

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1、新郑二中分校孙宝元专题--连接体问题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b.有不同加速度的连接体问题①一个静止一个加速②两个均加速,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：ΣF=m1a1+m2a2+m3a3+……其分量表达式为:ΣFx

2、=m1a1x+m2a2x+m3a3x+……ΣFy=m1a1y+m2a2y+m3a3y+……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FABABθab.依靠相互的挤压（压力）相联系m1m2m1m2m1m2FFc.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FM1M2m1m2Fm1m2FA:T=MaB：mg-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

3、B的弹力。（g取10m/s2）ABF解：对AB整体，根据牛顿第二定律对B物体②因此A对B的弹力①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。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。………123nF解：根据牛顿第二定律整体的加速度①作用在每个小立方体上的合力②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

4、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推论：m1、m2组成的物体系一起加速运动，如果力F作用在m1上，则m1、m2间的弹力与有无摩擦无关，平面、斜面、竖直都一样。m1m2Fm2m1Fαm1m2Fm2m1F适用条件：两个物体与接触面的动摩擦因数相同（包括零）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

5、，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/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2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。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FN，对运动员进行受

6、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)gFFam人gFNFa解出解出跟踪训练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/s2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2)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

7、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)gFFaaFNMg例3.如图，质量为M，倾角为θ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？mMθmMθmgN1θ解:对m进行受力分析①mMθMgN2N1’fθ对M进行受力分析④③联立①②③④式解出地面对斜面体的支持力解出地面对

8、斜面体的摩擦力ABC300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