牛顿运动定律连接体问题共17页文档
牛顿运动定律的应用连接体问题.
变式训练
合肥市2007年教学质量检测一4
2 ．如图所示，在光滑水平面上有两个质量 分别为 m1 和 m2 的物体 A 、 B ， m1 ＞ m2 ， A 、 B 间水 平连接着一轻质弹簧秤。若用大小为 F 的水平 力向右拉 B ，稳定后弹簧秤示数为 F1 ；如果改 用大小为F的水平力向左拉A，稳定后弹簧秤示 数为F2。则以下关系式正确的是（ ）
θ
2.如图所示,一根轻质量弹簧上端固定,下 端挂上质量为m0的平盘，盘中有一物体质量 为m,当盘静止时，弹簧伸长了L，今向下拉 盘使弹簧再伸长ΔL后停止，然后松手放开， 设弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘 对物体的支持力等于（ ）
L （A）1 m m 0 g L L （C） mg L L （B）1 mg L L （D） m m 0 g L
课外练习
1.(2004年上海卷5)物体B放在物体A上，A、B的上 下表面均与斜面平行(如图)，当两者以相同的初速 度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时 ( ) A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 C．A、B之间的摩擦力为零 D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性 质
4 、如图所示，质量为m的光滑小球A放在盒子B内， 然后将容器放在倾角为a的斜面上，在以下几种情况 下，小球对容器B的侧壁的压力最大的是（ ） (A) 小球A与容器B一起静止在斜面上； (B) 小球A与容器B一起匀速下滑； (C) 小球A与容器B一起以加速度a加速上滑； (D) 小球A与容器B一起以加速度a减速下滑.
连接体中的外力和内力的比例关系
例3.如图所示，两物块质量为M和m，用轻绳 连接后放在倾角为θ的固定斜面上，物块 和斜面的动摩擦因数为μ，用沿斜面向上 的恒力F 拉物块M 运动，求中间绳子的张 力.
高中物理牛顿运动定律的应用_牛顿运动定律的应用之连接体问题
牛顿运动定律的应用-牛顿运动定律的应用之连接体问题一、连接体概述两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体。
如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆等连在一起。
如下图所示：还有各种不同形式的连接体的模型图，不一一描述。
只以常见的模型为例。
连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。
二、连接体的分类根据两物体之间相互连接的媒介不同，常见的连接体可以分为三大类。
1. 接触连接：两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。
2. 绳(杆)连接：两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起；3. 弹簧连接：两个物体通过弹簧的作用连接在一起；三、连接体的运动特点轻绳——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等。
轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。
轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。
四、处理连接体问题的基本方法1. 内力和外力（1）系统：相互作用的物体称为系统。
系统由两个或两个以上的物体组成。
（2）系统内部物体间的相互作用力叫内力，系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力。
2. 整体法（1）含义：所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法。
（2）理解：牛顿第二定律F＝ma，F是指研究对象所受的合外力，将连接体作为整体看待，简化了受力情况，因为连接体间的相互作用力是内力.如图所示，用水平力F拉A使A、B保持相对静止沿粗糙水平面加速滑动时，若求它们的加速度，便可把它们看做一个整体，这样它们之间相互作用的静摩擦力便不需考虑。
题目不涉及连接体的内力问题时，应优先选用整体法（3）运用整体法解题的基本步骤：①明确研究的系统或运动的全过程.②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解.3. 隔离法（1）含义：所谓隔离法就是将所研究的对象--包括物体、状态和某些过程，从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法。
连接体问题专题用
牛顿运动定律的应用----连接体问题专题一、连接体概述两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体..如几个物体叠放在一起;或并排挤放在一起;或用绳子、细杆等连在一起..如下图所示：连接体一般具有相同的运动情况速度、加速度..二、连接体的分类根据两物体之间相互连接的媒介不同;常见的连接体可以分为三大类..1. 接触连接：两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起..2. 轻绳杆连接：两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起；3. 轻弹簧连接：两个物体通过弹簧的作用连接在一起；三、连接体的运动特点轻绳——轻绳在伸直状态下;两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等..轻杆——轻杆平动时;连接体具有相同的平动速度轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中;两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大时;两端连接体的速率相等..四、处理连接体问题的基本方法1. 内力和外力：1系统：相互作用的物体称为系统..系统由两个或两个以上的物体组成..2系统内部物体间的相互作用力叫内力;系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力..2. 整体法：是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析的方法..3. 隔离法：是将所研究的对象包括物体、状态和某些过程;从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法..五、整体法与隔离法的综合应用实际上;不少问题既可用“整体法”也可用“隔离法”解;也有不少问题则需要交替应用“整体法”与“隔离法”..因此;方法的选用也应视具体问题而定..1. 求内力：先整体求加速度;后隔离求内力..2. 求外力：先隔离求加速度;后整体求外力..3. 当系统内各物体由细绳通过滑轮连接;物体加速度大小相同时;也可以将绳等效在一条直线上;建立沿绳的自然坐标系;用整体法处理..典例1 如图所示;在光滑桌面上并排放着质量分别为m、M的两个物体;对m施加一个水平推力F;则它们一起向右做匀加速直线运动;则1其加速度大小为多大（2）两物体间的弹力的大小为多大3若两个物体与地面的动摩擦因数均为μ;则两物体间的弹力的大小为多大练习1、若将上题中两个物体放到一倾角为a的光滑斜面上;沿斜面向上做匀加速直线运动;则两物体间的弹力的大小为多大典例2如图所示;物体A的质量是1 kg;放在光滑的水平桌面上;在下列两种情况下;物体A的加速度各是多大滑轮摩擦不计;绳子质量不计;g＝10 m/s21用F＝1 N的力拉绳子；2在绳端挂一个质量为0.1 kg的物体B.3试讨论：在什么情况下绳端悬挂的物体B的重力可近似等于物体A所受到的拉力练习2、如图所示;质量为m1和m2的两个物块m1＞m2用一根不可伸长的轻绳跨过一个光滑的小定滑轮相连;开始时用手托住m1;系统处于静止状态;求放手后二者的加速度大小和绳子上的拉力大小..不计空气阻力典例3 如图所示;两个质量分别为m1＝3 kg、m2＝2 kg的物体置于光滑的水平面上;中间用轻质弹簧测力计连接..两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上;则A. 弹簧测力计的示数是50 NB. 弹簧测力计的示数是24 NC. 突然撤去F2的瞬间;m2的加速度大小为4 m/s2D. 突然撤去F2的瞬间;m1的加速度大小为10 m/s2课后练习1. 多选如图所示;水平地面上有两块完全相同的木块A、B;水平推力F作用在木块A上;用F AB表示木块A、B间的相互作用力;下列说法可能正确的是A. 若地面是完全光滑的;则F AB＝FB. 若地面是完全光滑的;则F AB＝F/2C. 若地面是有摩擦的;且木块A、B未被推动;可能F AB＝F/3D. 若地面是有摩擦的;且木块A、B被推动;则F AB＝F/22. 多选如图所示;在光滑地面上;水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动;小车质量是M;木块质量是m;力大小是F;加速度大小是a;木块和小车之间动摩擦因数是μ;则在这个过程中;木块受到的摩擦力大小是A.μmgB.C.μM+mgD.ma3. 如图所示;用力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R;使其一起做匀加速运动..若P和Q之间的相互作用力为6 N;Q和R之间的相互作用力为4 N;Q的质量是2 kg;那么R的质量是A. 2 kgB. 3 kgC. 4 kgD. 5 kg4. 多选如图所示;质量不等的木块A 和B的质量分别为m1和m2;置于光滑的水平面上．当水平力F作用于左端A上;两物体一起做匀加速运动时;A、B间作用力大小为F1.当水平力F作用于右端B上;两物体一起做匀加速运动时;A、B间作用力大小为F2;则A．在两次作用过程中;物体的加速度的大小相等 B．在两次作用过程中;C．在两次作用过程中; D．在两次作用过程中;5.如图所示;有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连;并在拉力F作用下沿斜面向上运动;轻绳与拉力F的方向均平行于斜面..当拉力F一定时;Q受到绳的拉力A. 与斜面倾角θ有关B. 与动摩擦因数有关C. 与系统运动状态有关D. 仅与两物块质量有关6.如图所示;质量分别为m1=2kg;m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上;中间用一轻弹簧秤连接..水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上..以下叙述正确的是A. 弹簧秤的示数是10N..B. 弹簧秤的示数是50N..C. 在同时撤出水平力F1、F2的瞬时;m1加速度的大小13m/s2..D. 若在只撤去水平力F1的瞬间;m2加速度的大小为4m/s2..7.如图所示;质量分别为m、M 的两物体P、Q 保持相对静止;一起沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑;Q 的上表面水平;P、Q之间的动摩擦因数为μ;则下列说法正确的是A. P处于超重状态B. P受到的摩擦力大小为μmg;方向水平向右C. P受到的摩擦力大小为mg sin θcos θ;方向水平向左D. P受到的支持力大小为mg sin 2θ8.多选如图所示;若滑轮P可沿与水平面成θ角的绳索无摩擦地下滑;绳索处于绷紧状态;可认为是一直线;滑轮下面挂个重为G的物体Q;若滑轮和物体下滑时不振动;则下列说法正确的是A、Q有加速度一定小于gsinθB、悬线所受拉力为GsinθC、悬线所受拉力为GcosθD、悬线一定与绳索垂直9. 多选如图所示;两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连;A、B质量分别为m1和m2;它们与斜面间的动摩擦因数分别为 1和 2..当它们在斜面上加速下滑时;关于杆的受力情况;以下说法中正确的是：A. 若 1> 2;则杆一定受到压力..B. 若 1= 2;m1<m2;则杆受到压力..C. 若 1= 2;m1>m2;则杆受到压力..D. 若 1= 2;则杆的两端既不受拉力也不受压力..10.如图4所示;A、B两物体的质量分别为m A=2.0kg、m B=4.0kg.. 物体A与桌面间的动摩擦因数为0.2;当轻轻释放B后;求：1物体A受到绳子的拉力多大2物体A沿桌面滑行的加速度是多少取g=10m/s2θPQ。
微专题10 牛顿运动定律应用之连接体问题
微专题10 牛顿运动定律应用之连接体问题【核心要点提示】1．连接体问题的类型物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体．【核心方法点拨】1．整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．2．隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解．3．整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求出物体之间的作用力时，一般采用“先整体求加速度，后隔离求内力”．【微专题训练】【经典例题选讲】【例题1】(2018·湖北省宜昌市葛洲坝中学高三上学期11月检测)质量为2m 的物体A 和质量为m 的物体B 相互接触放在水平面上，如图所示。
若对A 施加水平推力F ，使两物体沿水平方向做匀加速直线运动，下列说法正确的是 ( D )A ．若水平面光滑，物体A 的加速度为F 2mB ．若水平面光滑，物体A 对B 的作用力为23F C ．若物体A 与地面无摩擦，B 与地面的动摩擦因数为μ，则物体A 对B 的作用力大小为F －μmg 3D ．若物体A 与地面无摩擦，B 与地面的动摩擦因数为μ，则物体B 的加速度为F －μmg 3m[解析] 如果水平面光滑，以AB 组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律得：a ＝F m ＋2m＝F 3m ，B 为研究对象，由牛顿第二定律得，A 对B 的作用力：N ＝ma ＝F 3，故AB 错误；若物体A 与地面无摩擦，B 与地面的动摩擦因数为μ，以系统为研究对象，根据牛顿第二定律得：a ′＝F －μmg 3m，以B 为研究对象，由牛顿第二定律得：N ′－μmg ＝ma ′，则物体A 对B 的作用力大小为：N ′＝F －μmg 3＋μmg ，故C 错误，D 正确。
牛顿运动定律的应用——连接体问题
牛顿运动定律的应用——连接体问题一、连接体概述相互连接并且有共同的加速度的两个或多个物体组成的系统可以看作连接体。
如下图所示：还有各种不同形式的连接体的模型图，不一一描述。
只以常见的模型为例。
二、问题分类1.已知外力求内力（先整体后隔离）如果已知连接体在合外力的作用下一起运动，可以先把连接体系统作为一个整体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再隔离其中的一个物体，求相互作用力。
2.已知内力求外力（先隔离后整体）如果已知连接体物体间的相互作用力，可以先隔离其中一个物体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再把连接体系统看成一个整体，求解外力的大小。
2、木块A 和B 置于光滑的水平面上它们的质量分别为m m A B 和。
如图所示当水平力F 作用于左端A 上，两物体一起加速运动时，AB 间的作用力大小为N 1。
当同样大小的力F 水平作用于右端B 上，两物体一起加速运动时，AB 间作用力大小为N 2，则（ACD ）A ．两次物体运动的加速度大小相等；B ．N N F 12+<；C ．N N F 12+=；D ．N N m m B A 12::= 18、如图所示，光滑水平桌面上，有甲、乙两个用细线相连的物体在水平拉力F 1和F 2的作用下运动，已知F 1＜F 2，则以下说法中正确的有（ ABD ）A ．若撤去F 1，则甲的加速度一定变大B ．若撤去F 1，则细线上的拉力一定变小C ．若撤去F 2，则乙的加速度一定变大D ．若撤去F 2，则细线上的拉力一定变小6、在粗糙水平面上放一个三角形木块a ，有一滑块b 沿木块斜面匀速下滑，则下列说 F 图1 F 图2 θ 图3 θ 图4法中正确的是(A)a 保持静止，且没有相对于水平面运动的趋势；(B)a 保持静止，但有相对水平面向右运动的趋势；(C)a 保持静止，但有相对水平面向左运动的趋势；(D)没有数据，无法通过计算判断.4、质量为M 的斜面静止在水平地面上。
牛顿定律之连接体问题
牛顿定律之连接体问题几个物体连在一起，在外力作用下一起运动的问题，称为连接体问题。
1.一般问题特征：具有相同加速度规律：牛顿第二定律；牛顿第三定律方法：整体法，隔离法(1)绳子或弹簧连接体绳子或弹簧上的力作为连接体的内力，在用整体法时不予考虑★如图所示，两个质量分别为m1 2kg、m2= 3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。
两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则A．弹簧秤的示数是25N B．弹簧秤的示数是50NC．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5m/s2D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2答案：D★如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1和a2,则( )A. a1=a2=0B. a1=a, a2=0C. a1=m1m1+m2a，a2=m2m1+m2aD. a1=a,a2=m1m2a答案：D★如图所示，在光滑水平面上有个质量分别为m1和m2的物体Ａ、Ｂ，m1>m2，Ａ、Ｂ间水平连接着一弹簧秤，若用大小为F的水平力向右拉Ｂ，稳定后Ｂ的加速度大小为a1，弹簧秤的示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉Ａ，稳定后Ａ的加速度为a2，弹簧秤的示数为F2，则下列关系正确的是（）A．a1=a2，F1>F2B．a1=a2，F1<F2C．a1<a2，F1=F2D．a1>a2，F1>F2答案：A★★如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2。
拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1> F2，试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。
答案：T=m1F2+m2F1m1+m2（2）轿厢问题物体处于某一加速运动的空间中，此空间与物体相对静止，此时可视为连接体，可使用整体及隔离的思路。
高三物理牛顿运动定律与连接体
5讲 牛顿运动定律与连接体问题一、连接体概述相互连接并且有共同的加速度的两个或多个物体组成的系统可以看作连接体。
如下图所示：还有各种不同形式的连接体的模型图，不一一描述。
只以常见的模型为例。
二、问题分类1.已知外力求内力（先整体后隔离）如果已知连接体在合外力的作用下一起运动，可以先把连接体系统作为一个整体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再隔离其中的一个物体，求相互作用力。
2.已知内力求外力（先隔离后整体）如果已知连接体物体间的相互作用力，可以先隔离其中一个物体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再把连接体系统看成一个整体，求解外力的大小。
三、典型例题（以图1模型为例）【例题1】 如上图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块放在光滑的水平面上，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向右做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？解析：两个物块组成连接体系统，具有共同的加速度，把他们看作整体，根据牛顿第二定律可得：12()F m m a =+ 解得：加速度12Fa m m =+再隔离后面的物块m 1，它受重力G 、支持力N 和拉力T 三个力作用，根据牛顿第二定律可得：1T m a =带入可得：112m T F m m =+图1 图2 图3图4【例题2】 如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向上做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？解析：两个物块具有共同的加速度，把他们看作整体，根据牛顿第二定律可得：1212()()F m m g m m a -+=+ 解得：加速度1212()F m m ga m m -+=+再隔离后面的物块m 1，它受重力G 、和拉力T 两个力作用，根据牛顿第二定律可得：1211112()F m m gT m g m a m m m -+-==+带入可得：112m T F m m =+由以上两个例题可得：对于在已知外力求内力的连接体问题中，系统中各物体的内力是按照质量关系分配牵引力的。
高中物理连接体问题
专题：连接体问题一、考情链接：“连接体”问题一直是高中物理学习的一大难题，也是高考考察的重点内容。
二、知识对接：对接点一、牛顿运动定律牛顿第一定律（惯性定律）：任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
注意：各种状态的受力分析是解决连接体问题的前提。
牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
注意：①物体受力及加速度一定要一一对应，即相应的力除以相应的质量得到相应的加速度，切不可张冠李戴！②分析运动过程时要区分对地位移和相对位移。
》牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上，大小相等，方向相反。
注意：不要忽视牛顿第三定律的应用，尤其是在求“小球对轨道压力”时经常用到牛顿第三定律，且均在评分标准中占1-2分，一定不要忘记。
对接点二、功能关系与能量守恒（什么力做功改变什么能）1、合力做功量度了物体的动能变化W合=ΔE K2、重力做功量度了物体的重力势能的变化：W G=ΔE PG3、弹簧的弹力做功量度了弹性势能的变化：W弹=ΔE P弹4、除重力和弹簧的弹力以外的其他力做功量度了系统的机械能的变化：W其他=ΔE机5、系统内相互作用的摩擦力做功：A、系统内的一对静摩擦力做功：一对静摩擦力对系统做功的代数和为零，其作用是在系统内各物体间传递机械能。
)B、系统内的一对滑动摩擦力做功：其作用是使系统部分机械能转化为系统的内能，Q= fs相对。
6、电场力做功量度了电势能的变化：W E=ΔE PE7、安培力做功量度了电能的变化：安培力做正功，电能转化为其他形式能；克服安培力做功，其他形式能转化为电能。
三、规律方法突破突破点一、整体法与隔离法的运用①解答问题时，不能把整体法和隔离法对立起来，而应该把这两种方法结合起来，从具体问题的实际出发，灵活选取研究对象，恰当使用隔离法和整体法。
②在选用整体法和隔离法时，要根据所求的力进行选择，若所求为外力，则应用整体法；若所求为内力，则用隔离法。