【物理】牛顿第二定律的应用之连接体问题（一）课件-2023-2024学年高一上人教版（2019）必修第一册.pptx

连接体问题（一）学习目标及重点1.知道知道连接体模型的概念、类型和特点连接体模型的概念、类型和特点。2.会应用会应用整体法整体法和和隔离法隔离法分析连接体的动力学问题。分析连接体的动力学问题。(重点重点)3.能掌握不同连接体模型的能掌握不同连接体模型的做题技巧做题技巧。(重点重点)连接体连连接接体体模模型型：两两个个或或两两个个以以上上相相互互作作用用的的物物体体组组成成的的整整体体叫叫连连接接体体。常常见模型如图所示。见模型如图所示。模型一：弹力连接体（加速度相同）1.光滑平面光滑平面内上的内上的绳连接体绳连接体：BAF F整体法：整体法：F=(mA+mB)a隔离隔离B：TAB=mBa得：得：TAB=mBTAB=条件：=0问题：求问题：求AB间绳的拉力间绳的拉力TAB若若0，FAB表达式是？表达式是？2.粗糙平面粗糙平面内上的内上的绳连接体绳连接体：BAF F得：得：TAB=mBTAB=条件：0问题：求问题：求AB间绳的拉力间绳的拉力TAB整体法：整体法：F-(mA+mB)g=(mA+mB)a隔离隔离B：TAB-mBg=mBa3.3.拓展拓展（2）平面上的轻杆连接体BAF FTAB=（不受摩擦影响）（不受摩擦影响）TAB=（不受摩擦影响）（不受摩擦影响）（1）平面上的弹簧连接体TAB=（不受摩擦影响）（不受摩擦影响）（3）平面上的推压连接体TAB=（不受摩擦影响）（不受摩擦影响）TAB=（不受摩擦影响）（不受摩擦影响）（5）竖直面上的连接体（4）斜面上的连接体AB模型一4.结论：结论：由由外力外力F F驱动的驱动的弹力连接体弹力连接体模型中，物体之间的模型中，物体之间的内力内力按按质量质量分配分配，离外力越远越小离外力越远越小 一分为二定远近；一分为二定远近；T T内内=F=F m m远远mm总总5.做题步骤：做题步骤：1 如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为()典例DT T内内=F=F m m远远mm总总 一分为二定远近：一分为二定远近：p p为离为离F F远的物体远的物体T T内内=F=F m m3m3mT T内内=F=F 1 13 32.2.水平拉力水平拉力F F拉着拉着A A、B B、C C三个物体在粗糙地面向右做匀加速直线运三个物体在粗糙地面向右做匀加速直线运动，物体与接触面动摩擦因数为动，物体与接触面动摩擦因数为，则，则:T2=T1=F mB+mcmA+mB+mcF FT1T2ABC拓展研究T1，将B、C看成整体，该整体为远离F的物体2.2.水平拉力水平拉力F F拉着拉着A A、B B、C C三个物体在粗糙地面向右做匀加速直线运三个物体在粗糙地面向右做匀加速直线运动，物体与接触面动摩擦因数为动，物体与接触面动摩擦因数为，则，则:T2=F FT1T2ABCF mcmA+mB+mc研究T2，将A、B看成整体，物体C为远离F的物体T1=F mB+mcmA+mB+mc 3.如图所示，如图所示，n个质量均为个质量均为m的相同木块并排放在水平地面上，当木块的相同木块并排放在水平地面上，当木块1受到水受到水平恒力平恒力F而向右加速运动时，木块而向右加速运动时，木块3对木块对木块4的作用力的作用力F为（为（）A.不论是否光滑，均为FB.若光滑，为F；若不光滑，小于FC.不论是否光滑，均为D.不论是否光滑，均为(1-)F 3Fn 3n12 3 4 nF 3.如图所示，如图所示，n个质量均为个质量均为m的相同木块并排放在水平地面上，当木块的相同木块并排放在水平地面上，当木块1受到水受到水平恒力平恒力F而向右加速运动时，木块而向右加速运动时，木块3对木块对木块4的作用力的作用力F为（为（）D12 3 4 nFA.不论是否光滑，均为FB.若光滑，为F；若不光滑，小于FC.不论是否光滑，均为D.不论是否光滑，均为(1-)F 3Fn 3n研究3、4间的作用力，将13和4n看成两个整体，4n整体为远离F的物体F=F(n-3)mnm 3=(1-)Fn4.如图所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1F2，则1施于2的作用力大小为()1.只研究F1的作用，1、2间的作用力：T1=2.只研究F2的作用，1、2间的作用力：T2=3.F1，F2的共同作用是增加1、2间的作用力，T=T1+T2=C典例5.质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连，它们的质量之比mM12。如图甲所示，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；如图乙所示，当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时，弹簧的伸长量为x2，则x1x2等于()A.11 B.12 C.21D.23甲=乙，1=2A典例6.(多多选)如图所示，两个质量分别为m11 kg、m24 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻弹簧测力计连接。两个大小分别为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则达到稳定状态后，说法正确的是()A.弹簧测力计的示数是28 NB.弹簧测力计的示数是30 NC.在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为5 m/s2D.在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为28 m/s21.只研究F1的作用，1、2间的作用力：T1=2.只研究F2的作用，1、2间的作用力：T2=3.F1，F2的共同作用是增加1、2间的作用力，T=T1+T2=28NAD典例模型二：弹力连接体（加速度不同）条件：=0问题：求问题：求AB间绳的拉力间绳的拉力FAB隔离隔离A：TAB=mAa隔离隔离B：mBg-TAB=mBaTAB=mBgaa若若0，FAB表达式是？表达式是？1.光滑接触面光滑接触面上的上的绳连接体绳连接体：（：（加速度大小相同，方向不同）将将mBg当作外力当作外力F，结果满足模型一，结果满足模型一的结论：的结论：TAB=条件：0问题：求问题：求AB间绳的拉力间绳的拉力FAB隔离隔离A：TAB-mAg=mAa隔离隔离B：mBg-TAB=mBaaaTAB=mBg+mAg2.粗糙接触面粗糙接触面上的上的绳连接体绳连接体：（：（加速度大小相同，方向不同）将将mBg当作外力当作外力F1，只考虑，只考虑F1，T1=将将mAg当作外力当作外力F2，只考虑，只考虑F2，T2=满足模型一的结论:TAB=T1+T23.斜面上的连接体:（加速度大小相同，方向不同）条件：0aa条件：0aa将将mBg当作外力当作外力F1，只考虑，只考虑F1，T1=将将mAgsin 当作外力当作外力F2，只考虑，只考虑F2，T2=满足模型一的结论:TAB=T1+T2TAB=T1+T2将将mBg当作外力当作外力F1，只考虑，只考虑F1，T1=将将mAgcos +mAgsin 当作外力当作外力F2，只考虑，只考虑F2，T2=满足模型一的结论:TAB=T1+T24.竖直面上的连接体：（加速度大小相同，方向不同）aa将将mBg当作外力当作外力F1，只考虑，只考虑F1，T1=将将mAg当作外力当作外力F2，只考虑，只考虑F2，T2=满足模型一的结论:TAB=T1+T2aa将将mBg当作外力当作外力F1，只考虑，只考虑F1，T1=将将mAg当作外力当作外力F2，只考虑，只考虑F2，T2=将F当作外力F3，只考虑只考虑F3，T3=满足模型一的结论:TAB=T1+T2-T3F F典例A7.如图所示，物体A重20 N，物体B重5 N，不计一切摩擦和绳的重力，当两物体由静止释放后，物体A的加速度与绳子上的张力分别为(g取10 m/s2)()A.6 m/s2，8 N B.10 m/s2，8 NC.8 m/s2，6 N D.6 m/s2，9 N将将mBg当作外力当作外力F1，只考虑，只考虑F1，T1=将将mAg当作外力当作外力F2，只考虑，只考虑F2，T2=TAB=T1+T2=8N，aA=6m/s25.粗糙粗糙接触面接触面上的上的绳连接体绳连接体：（：（加速度大小不同，方向不同）条件：条件：=0求：求：（1）拉力）拉力TAB （2）B的加速度的加速度aB6.光滑接触面光滑接触面上的上的绳连接体绳连接体：（：（加速度大小不同，方向不同）条件：条件：0求：求：（1）拉力）拉力TAB （2）B的加速度的加速度aB拓展总结01弹力连接体（加速度相同）一分为二定远近；一分为二定远近；T T内内=F=F m m远远mm总总注意：当有多个外力时，分别研究各个力的作用，注意：当有多个外力时，分别研究各个力的作用，最后进行合成最后进行合成02弹力连接体（加速度不同）1.1.加速度大小相同方向不同，利用上述方法研究除物体加速度大小相同方向不同，利用上述方法研究除物体间作用力之外的所有力的作用，间作用力之外的所有力的作用，最后进行合成最后进行合成2.2.加速度大小和方向都不同，利用加速度间的关系和受加速度大小和方向都不同，利用加速度间的关系和受力关系，利用牛顿第二定律研究力关系，利用牛顿第二定律研究THANK YOU