高中物理 4.7用牛顿运动定律解决问题（二）课件1 新人教必修1.ppt

牛顿牛顿第二第二定律的应用定律的应用 整体法与隔离法整体法与隔离法2021/8/11 星期三1FAB解：对物块解：对物块A、B组成的系统，根据牛顿运动定律可得：组成的系统，根据牛顿运动定律可得：F=(mA+mB)a对物块对物块B，根据牛顿运动定律可得，根据牛顿运动定律可得：FAB=mBa其中：其中：mA=3mB联立解得：联立解得：aa【例题例题1】两个小物块两个小物块A、B紧贴着停在光滑的水平面上，现用水紧贴着停在光滑的水平面上，现用水平恒力平恒力F 作用物块作用物块A上使两物块一起向右运动，已知上使两物块一起向右运动，已知 mA=3mB，求物块求物块A物块物块B作用力作用力FAB的大小。的大小。2021/8/11 星期三2【例题【例题2】一个质量为】一个质量为M 的工人站在地面上，通过定滑轮将质的工人站在地面上，通过定滑轮将质量为量为m 的木箱以加速度的木箱以加速度a 匀加速向上拉升，匀加速向上拉升，忽略绳子和定滑忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，已知轮的质量及定滑轮的摩擦，已知重力加速度重力加速度 g，求地面对人，求地面对人的支持力的支持力FN 的大小。的大小。解：对木箱，根据牛顿运动定律可得：解：对木箱，根据牛顿运动定律可得：对人，由受力分析可知：对人，由受力分析可知：联立解得：联立解得：a2021/8/11 星期三3【例题【例题3】物块】物块B通过定滑轮牵水平桌面的物块通过定滑轮牵水平桌面的物块A向右加速，已知向右加速，已知mA=4mB=4m，A与桌面的摩擦系数与桌面的摩擦系数=0.1,重力加速度重力加速度g，忽，忽略其他摩擦，求绳子对物块略其他摩擦，求绳子对物块B的拉力大小。的拉力大小。AB解：对物块解：对物块A，根据牛顿运动定律可得：，根据牛顿运动定律可得：对物块对物块B，根据牛顿运动定律可得，根据牛顿运动定律可得：其中：其中：mA=4mB=4m 联立解得：联立解得：aa2021/8/11 星期三4FABaaaABaa备选研究对象：备选研究对象：A、B、AB备选研究对象：备选研究对象：工人、木箱、人和木箱工人、木箱、人和木箱备选研究对象：备选研究对象：A、B、AB针对高中阶段对牛顿运动定律的要求，解决连接体问题时，若物体的加速度相同时适合使用整体法进行分析，否则最好只使用隔离法进行分析。2021/8/11 星期三5【例例题题4】如如图图所示，所示，质质量分量分别为别为m1和和m2的两个物体中的两个物体中间间以以轻弹轻弹簧相簧相连连，现现用用细绳细绳将它将它们们提升到一定高度并使提升到一定高度并使弹弹簧簧处处于于竖竖直状直状态态，松手，松手让让两物体由静止开始自由下落，已知两物体由静止开始自由下落，已知弹弹簧的簧的劲劲度系数度系数为为k.不计空气阻力不计空气阻力，求求释释放后瞬放后瞬间间两个物体的加速度各是多大。两个物体的加速度各是多大。解：释放后瞬间，对物体解：释放后瞬间，对物体m1，根据牛顿运动定律可得：，根据牛顿运动定律可得：联立解得：联立解得：释放后瞬间，对物体释放后瞬间，对物体m2，根据牛顿运动定律可得：，根据牛顿运动定律可得：释放前，对物体释放前，对物体m2，根据受力分析可得：，根据受力分析可得：应用心得：两物体加速度不同，应用心得：两物体加速度不同，应用心得：两物体加速度不同，应用心得：两物体加速度不同，应使用隔离法进行分析运算。应使用隔离法进行分析运算。应使用隔离法进行分析运算。应使用隔离法进行分析运算。2021/8/11 星期三6m1m2【例题】如图所示用细绳连接两个物块AB，并悬挂在墙壁【例例题题5】如如图图所示，所示，质质量分量分别为别为m1和和m2的两个物体中的两个物体中间间以一根不可以一根不可伸伸长长的的轻绳轻绳相相连连，现现用用细绳细绳将它将它们们提升到一定高度并使提升到一定高度并使轻绳处轻绳处于于竖竖直直状状态态，松手，松手让让两物体由静止开始下落，求下落两物体由静止开始下落，求下落过过程两个物体的加速度程两个物体的加速度各是多大各是多大(不不计计空气阻力空气阻力)。2021/8/11 星期三7m1m2a1a2a1有没有可能大于有没有可能大于a2？m1m2gg不可能不可能不可能不可能m1m2a1有没有可能小于有没有可能小于a2？a1a2ggm1m2不可能不可能不可能不可能结论：两物体具有共同加速度，结论：两物体具有共同加速度，结论：两物体具有共同加速度，结论：两物体具有共同加速度，使用整体法可得使用整体法可得使用整体法可得使用整体法可得 a a1 1=a a2 2=g g2021/8/11 星期三8【例题例题6】如如图图所示，将一所示，将一质质量量为为m木木块块放置在另一放置在另一质质量量为为M倾角为倾角为37 的楔型木的楔型木块块上上，现现两木两木块块水平托起一定高度并保持楔形木水平托起一定高度并保持楔形木块块底面底面水平，突然放手水平，突然放手让让木木块块由静止开始下落，忽略空气阻力。求两个木由静止开始下落，忽略空气阻力。求两个木块块的加速度各是多大。的加速度各是多大。2021/8/11 星期三9两木块会不会分离？两木块会不会分离？不会不会上面木块会不会上面木块会不会沿楔形木块下滑？沿楔形木块下滑？a1a2gga1a2FNFf不会不会结论：木块与楔形结论：木块与楔形木块具有共同的加木块具有共同的加速度，一起做自由速度，一起做自由落体运动。落体运动。g真的吗？真的吗？a1g2021/8/11 星期三10【例例题题6】如如图图所示，将一所示，将一质质量量为为m木木块块放置在另一放置在另一质质量量为为M倾角为倾角为37 的楔行木的楔行木块块上上，现现两木两木块块水平托起一定高度并保持楔形木水平托起一定高度并保持楔形木块块底面底面水平，突然放手水平，突然放手让让木木块块由静止开始下落，忽略空气阻力。求两个木由静止开始下落，忽略空气阻力。求两个木块块的加速度各是多大。的加速度各是多大。解：对木块与楔形木块组成的系统，解：对木块与楔形木块组成的系统，根据牛顿运动定律可得：根据牛顿运动定律可得：解得，两木块的加速度解得，两木块的加速度应用心得：判断两个相互应用心得：判断两个相互应用心得：判断两个相互应用心得：判断两个相互接触的物体是否具备相同接触的物体是否具备相同接触的物体是否具备相同接触的物体是否具备相同加速度，往往成为破解连加速度，往往成为破解连加速度，往往成为破解连加速度，往往成为破解连接体问题的关键。可以利接体问题的关键。可以利接体问题的关键。可以利接体问题的关键。可以利用反证法进行分析结合实用反证法进行分析结合实用反证法进行分析结合实用反证法进行分析结合实验进行验证。验进行验证。验进行验证。验进行验证。2021/8/11 星期三11【例例题题7】如如图图所示，所示，细线细线的一端固定于的一端固定于倾倾角角为为53 的楔型滑的楔型滑块块的的顶顶端，端，细线细线的另一端拴一的另一端拴一质质量量为为m的小球，用水平恒力的小球，用水平恒力F牵牵引滑引滑块块使滑使滑块块和小和小球一起在光滑桌面上向左运球一起在光滑桌面上向左运动动，已知滑，已知滑块质块质量量为为M，拉力，拉力F=（M+m）g，求，求细线细线中拉力中拉力FT的大小的大小。（，）F F解：对滑块和小球组成的系统解：对滑块和小球组成的系统:对小球对小球：联立解得：联立解得：53 已知已知：?FTFNmg53 2021/8/11 星期三12F F解：假设滑块受力加速时小球没有停止滑块上解：假设滑块受力加速时小球没有停止滑块上 对滑块和小球组成的系统对滑块和小球组成的系统:对小球对小球：联立解得：联立解得：已知已知：FTmg应用心得：对具有相同加速度的连接体进行整体法分析时，因注意实应用心得：对具有相同加速度的连接体进行整体法分析时，因注意实应用心得：对具有相同加速度的连接体进行整体法分析时，因注意实应用心得：对具有相同加速度的连接体进行整体法分析时，因注意实际情景是否具备可能性。如果具有可能性应先假设后论证。际情景是否具备可能性。如果具有可能性应先假设后论证。际情景是否具备可能性。如果具有可能性应先假设后论证。际情景是否具备可能性。如果具有可能性应先假设后论证。（假设成立假设成立）2021/8/11 星期三13一、对相互连接的两个物体一、对相互连接的两个物体A、B进行动力学分析时，除了可以选择进行动力学分析时，除了可以选择A、B作为作为研究对象（隔离法），还可以选择研究对象（隔离法），还可以选择AB组成的系统作为研究对象（整体法）。组成的系统作为研究对象（整体法）。课后小结课后小结二、选择二、选择AB组成的系统作为研究对象时，应注意加速度的大小是否相同，方组成的系统作为研究对象时，应注意加速度的大小是否相同，方向是否一致。向是否一致。三、对实际情景分析时应首先判断相互接触的三、对实际情景分析时应首先判断相互接触的A、B两个物体是否具备相同的两个物体是否具备相同的加速度，才能确定应使用整体法还是隔离法。加速度，才能确定应使用整体法还是隔离法。四、对具有相同加速度的连接体进行整体法分析时，因注意实际情景是否具四、对具有相同加速度的连接体进行整体法分析时，因注意实际情景是否具备可能性。如果具有可能性应先假设后论证。备可能性。如果具有可能性应先假设后论证。2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15