文档介绍：幼儿家庭教育中存在的问题及其策略 2011 高三物理一轮复****教学案( 15) -- 牛顿第二定律的应用―――连接体问题【学****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****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】例 1. 两个物体 A和B ,质量分别为 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. B. D. 扩展: m1与 m2 与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对 B作用力等于。 2. 如图所示,倾角为的斜面上放两物体 m1和 m2 ,用与斜面平行的力 F推 m1 ,使两物加速上滑,不管斜面是否光滑,两物体之间的作用力总为。例 1. 分析: 物体 A和B 加速度相同, 求它们之间的相互作用力, 采取先整体后隔离的方法, 先求出它们共同的加速度, 然后再选取 A 或B 为研究对象,求出它们之间的相互作用力。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 说明:求 A、B 间弹力 FN 时,也可以以 A 为研究对象则: F- FN= m1a F- FN=故 FN= 对A、B 整体分析 F-μ( m1+m2 ) g=( m1+m2 )a 再以 B 为研究对象有 FN-μ m2g = m2a FN-μ m2g = m2 提示:先取整体研究,利用牛顿第二定律,求出共同的加速度= 再取 m2 研究, 由牛顿第二定律得 FN- m2gsin α-μ m2gcos α= m2a 整理得例 2. 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?( 2 )为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少? 例 (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: Mgsin θ=F。对人: mgsin θ+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: mgsin θ=F。对木板: Mgsin θ+F=Ma 木。解得: a 木= ,方向沿斜面向下。即人相对木板向上加速跑动,而木板沿斜面向下滑动,所以人相对斜面静止不动。答案:(1)( M+m ) gsin θ/m,(2)( M+m ) gsin θ/M。【针对训练】 1. 如图光滑水平面上物块 A和B 以轻弹簧相连接。在水平拉力 F 作用下以加速度 a 作直线运动,设A和B 的质量分别为 mA和 mB, 当突然撤去外力 F 时, A和B 的加速度分别为( ) 、0 、0 C.、 、 2. 如图 A、B、C 为三个完全相同的物体,当水平力 F 作用于 B 上, 三物体可一起匀速运动。撤去力 F 后,三物体仍可一起向前运动,设此时 A、B 间作用力为 f1,B、C 间作用力为 f2 ,则 f1和 f2 的大小为( ) = f2=0 =0, f2=F =, f2= =F, f2=0 3. 如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的静摩擦因数μ= ,要使物体不致下滑,车厢至少应以多大的加速度前进?( g= 10m/s2 )