牛顿运动定律连接体问题.pptx

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1、灵活选择明确研究对象，整体法和隔离法相结合。灵活选择明确研究对象，整体法和隔离法相结合。求各部分求各部分求各部分求各部分加速度相同加速度相同加速度相同加速度相同的联接体中的的联接体中的的联接体中的的联接体中的加速度或合外力时加速度或合外力时加速度或合外力时加速度或合外力时，优，优，优，优先考虑先考虑先考虑先考虑“整体法整体法整体法整体法”；如果还要求物体间的作用力，再用；如果还要求物体间的作用力，再用；如果还要求物体间的作用力，再用；如果还要求物体间的作用力，再用“隔离隔离隔离隔离法法法法”两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。两种方法都是根据牛顿第二

2、定律列方程求解。两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。当各部分当各部分当各部分当各部分加速度不同时加速度不同时加速度不同时加速度不同时,一般采用一般采用一般采用一般采用“隔离法隔离法隔离法隔离法”也可以采用也可以采用也可以采用也可以采用“整体法整体法整体法整体法”解题解题解题解题连接体问题连接体问题1.连接体连接体:一些（通过斜面、绳子、轻杆等）相互约束一些（通过斜面、绳子、轻杆等）相互约束一些（通过斜面、绳子、轻杆等）相互约束一些（通过斜面、绳子、轻杆等）相互约束的物体系统。它们一般有着力学或者运动学方面的联系。的物体系统。它们一般有着力学或者运动学方面的联系。的物体系统。它们一般有着力学

3、或者运动学方面的联系。的物体系统。它们一般有着力学或者运动学方面的联系。2.连接体的解法连接体的解法:整体法求加速度，隔离法求相互作用力整体法求加速度，隔离法求相互作用力.第1页/共17页（2 2）用用用用水水水水平平平平力力力力F F通通通通过过过过质质质质量量量量为为为为mm的的的的弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤拉拉拉拉物物物物体体体体MM在在在在光光光光滑滑滑滑水水水水平平平平面面面面上上上上加加加加速速速速运运运运动动动动时时时时，往往往往往往往往会会会会认认认认为为为为弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤对对对对物物物物块块块块MM的的的的拉拉拉拉力力力力也也也也一一一一定定定定等等等等于于于于F F

4、实实实实际际际际上上上上此此此此时时时时弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤拉拉拉拉物物物物体体体体MM的的的的力力力力F F/FmaFma，显显显显然然然然F F/F F只只只只有有有有在在在在弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤质质质质量量量量可可可可不不不不计计计计时时时时，才可认为才可认为才可认为才可认为F F/F F3.引以为戒：引以为戒：（l l）例例例例如如如如F F推推推推MM及及及及mm一一一一起起起起前前前前进进进进（如如如如图图图图），隔隔隔隔离离离离mm分分分分析析析析其其其其受受受受力力力力时时时时，认认认认为为为为F F通通通通过过过过物物物物体体体体MM作作作作用用用用到到到到mm上上上

5、上，这这这这是是是是错错错错误误误误的的的的不不不不要要要要把把把把作作作作用用用用在在在在其其其其他他他他物物物物体体体体上上上上的的的的力力力力错错错错误误误误地地地地认认认认为为为为通通通通过过过过“力力力力的的的的传递传递传递传递”作用在研究对象上作用在研究对象上作用在研究对象上作用在研究对象上第2页/共17页1 1、一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑、一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑、一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑、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。图中跨过滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来

6、。图中跨过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。吊台的轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量质量质量质量m=15kg,m=15kg,人的质量为人的质量为人的质量为人的质量为M=55kg,M=55kg,起动时吊台向起动时吊台向起动时吊台向起动时吊台向上的加速度是上的加速度是上的加速度是上的加速度是a=0.2m/sa=0.2m/s2 2,求这时人对吊台的压力。求这时人对吊台的压力。求这时人对吊台的压力。求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s(g=9.8m/s2 2

7、)解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如右图所示，如右图所示，如右图所示，如右图所示，F F为绳的拉力为绳的拉力为绳的拉力为绳的拉力,由牛顿第二定律有：由牛顿第二定律有：由牛顿第二定律有：由牛顿第二定律有：2F-(m+M)g=(M+m)a 2F-(m+M)g=(M+m)a 则拉力大小为：则拉力大小为：则拉力大小为：则拉力大小为：再选人为研究对象再选人为研究对象再选人为研究对象再选人为研究对象,受力情况如右图所示受力情况如右图所示受力情况如右图所示受力情况如右图所示,其其其

8、其中中中中N N是吊台对人的支持力是吊台对人的支持力是吊台对人的支持力是吊台对人的支持力.由牛顿第二定律由牛顿第二定律由牛顿第二定律由牛顿第二定律得得得得:F+N-Mg=Ma,:F+N-Mg=Ma,故故故故N=M(a+g)-F=200N.N=M(a+g)-F=200N.由牛顿第三定律知由牛顿第三定律知由牛顿第三定律知由牛顿第三定律知,人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等等等等,方向相反方向相反方向相反方向相反,因此人对吊台的压力大小为因此人对吊台的压力大小为因此人对吊台的压力大

9、小为因此人对吊台的压力大小为200N,200N,方向竖直向下。方向竖直向下。方向竖直向下。方向竖直向下。(m+M)gFFaaFNMg第3页/共17页2.2.底座底座底座底座A A上有一根直立长杆，其总质量为上有一根直立长杆，其总质量为上有一根直立长杆，其总质量为上有一根直立长杆，其总质量为MM，杆上，杆上，杆上，杆上套有质量为套有质量为套有质量为套有质量为mm的环的环的环的环B B，它与杆有摩擦，设摩擦力的它与杆有摩擦，设摩擦力的它与杆有摩擦，设摩擦力的它与杆有摩擦，设摩擦力的大小恒定。当环从底座以初速度大小恒定。当环从底座以初速度大小恒定。当环从底座以初速度大小恒定。当环从底座以初速度v v

10、向上飞起时，底向上飞起时，底向上飞起时，底向上飞起时，底座保持静止，环的加速度大小为座保持静止，环的加速度大小为座保持静止，环的加速度大小为座保持静止，环的加速度大小为a a，求环在升起过，求环在升起过，求环在升起过，求环在升起过程中，底座对水平面的压力分别是多大？程中，底座对水平面的压力分别是多大？程中，底座对水平面的压力分别是多大？程中，底座对水平面的压力分别是多大？v解：环向上做匀减速运动，底座连同直杆静止解：环向上做匀减速运动，底座连同直杆静止解：环向上做匀减速运动，底座连同直杆静止解：环向上做匀减速运动，底座连同直杆静止mgfa环：环：环：环：v底座：底座：底座：底座：MgNf 牛三

11、定律牛三定律牛三定律牛三定律底座对水平地面的压力底座对水平地面的压力底座对水平地面的压力底座对水平地面的压力第4页/共17页3.3.物体物体物体物体A A和和和和B B的质量分别为的质量分别为的质量分别为的质量分别为1.0kg1.0kg和和和和2.0kg2.0kg，用，用，用，用F=12NF=12N的水平力推动的水平力推动的水平力推动的水平力推动A A，使，使，使，使A A和和和和B B一起沿着水平面运动，一起沿着水平面运动，一起沿着水平面运动，一起沿着水平面运动，A A和和和和B B与水平面间的动摩擦因数均为与水平面间的动摩擦因数均为与水平面间的动摩擦因数均为与水平面间的动摩擦因数均为0.2

12、0.2，求，求，求，求A A对对对对B B的弹力。的弹力。的弹力。的弹力。（g g取取取取10m/s10m/s2 2）ABF解：根据牛顿第二定律求出解：根据牛顿第二定律求出解：根据牛顿第二定律求出解：根据牛顿第二定律求出ABAB整体的加速度整体的加速度整体的加速度整体的加速度对对对对B B物体物体物体物体因此因此因此因此A A对对对对B B的弹力的弹力的弹力的弹力整体法求加速度，隔离法求相互作用力第5页/共17页4.4.如图所示，有如图所示，有如图所示，有如图所示，有n n个质量均为个质量均为个质量均为个质量均为mm的立方体，放在光滑的的立方体，放在光滑的的立方体，放在光滑的的立方体，放在光滑

13、的水平桌面上，若以大小为水平桌面上，若以大小为水平桌面上，若以大小为水平桌面上，若以大小为F F的恒力推第一块立方体，的恒力推第一块立方体，的恒力推第一块立方体，的恒力推第一块立方体，求：求：求：求：作用在每个立方体上的合力作用在每个立方体上的合力作用在每个立方体上的合力作用在每个立方体上的合力第第第第3 3个立方体作个立方体作个立方体作个立方体作用于第用于第用于第用于第4 4个立方体上的力。个立方体上的力。个立方体上的力。个立方体上的力。123nF解：根据牛顿第二定律解：根据牛顿第二定律解：根据牛顿第二定律解：根据牛顿第二定律整体的加速度整体的加速度整体的加速度整体的加速度作用在每个小立方体

14、上的合力作用在每个小立方体上的合力作用在每个小立方体上的合力作用在每个小立方体上的合力以从第以从第以从第以从第4 4个立方体到第个立方体到第个立方体到第个立方体到第n n个立方体的个立方体的个立方体的个立方体的n-3n-3个立方体组成的系统为个立方体组成的系统为个立方体组成的系统为个立方体组成的系统为研究对象，则第研究对象，则第研究对象，则第研究对象，则第3 3个立方体对第个立方体对第个立方体对第个立方体对第4 4个立方体的作用力个立方体的作用力个立方体的作用力个立方体的作用力整体法求加速度，隔离法求相互作用力灵活选择研究对象第6页/共17页5.5.如图，两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角

15、为如图，两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为如图，两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为如图，两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为 的斜面上，的斜面上，的斜面上，的斜面上，滑块滑块滑块滑块A A、B B的质量分别为的质量分别为的质量分别为的质量分别为MM、mm，A A与斜面间动摩擦因数为与斜面间动摩擦因数为与斜面间动摩擦因数为与斜面间动摩擦因数为 1 1，B B与与与与A A之间动摩擦因数为之间动摩擦因数为之间动摩擦因数为之间动摩擦因数为 2 2，已知两滑块是从静止开始以相同的加速度从，已知两滑块是从静止开始以相同的加速度从，已知两滑块是从静止开始以相同的加速度从，已知两滑块是从静止

16、开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块斜面滑下，则滑块斜面滑下，则滑块斜面滑下，则滑块B B受到的摩擦力多大？方向如何？受到的摩擦力多大？方向如何？受到的摩擦力多大？方向如何？受到的摩擦力多大？方向如何？BA解：根据牛顿第二定律求出解：根据牛顿第二定律求出解：根据牛顿第二定律求出解：根据牛顿第二定律求出ABAB整体的加速度整体的加速度整体的加速度整体的加速度对对对对B B物体物体物体物体联立联立联立联立式解出滑块式解出滑块式解出滑块式解出滑块B B B B受到的摩擦力大小受到的摩擦力大小受到的摩擦力大小受到的摩擦力大小摩擦力的方向平行于斜面向上摩擦力的方向平行于斜面向上摩擦力的方向平行于斜面向上

17、摩擦力的方向平行于斜面向上设滑块受到的摩擦力的方向平行于斜面向上设滑块受到的摩擦力的方向平行于斜面向上设滑块受到的摩擦力的方向平行于斜面向上设滑块受到的摩擦力的方向平行于斜面向上在弹力和摩擦力的方向不明确时，可用假设法去分析第7页/共17页6 6如图所示，倾角为如图所示，倾角为如图所示，倾角为如图所示，倾角为 的斜面上放两物体的斜面上放两物体的斜面上放两物体的斜面上放两物体mm1 1和和和和mm2 2，用与斜面平行的力用与斜面平行的力用与斜面平行的力用与斜面平行的力F F推推推推mm1 1，使两物体加速上滑，如果，使两物体加速上滑，如果，使两物体加速上滑，如果，使两物体加速上滑，如果斜面光滑，

18、两物体之间的作用力为多大？如果斜面不斜面光滑，两物体之间的作用力为多大？如果斜面不斜面光滑，两物体之间的作用力为多大？如果斜面不斜面光滑，两物体之间的作用力为多大？如果斜面不光滑，两物体之间的作用力为多大？光滑，两物体之间的作用力为多大？光滑，两物体之间的作用力为多大？光滑，两物体之间的作用力为多大？m1m2F解解解解:对整体和对整体和对整体和对整体和mmmm2 2 2 2分别分别分别分别根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律联立联立联立联立式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力第8页/共17页解解解解:对整体

19、和对整体和对整体和对整体和mmmm2 2 2 2分别分别分别分别根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律联立联立联立联立式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力第9页/共17页7.7.物体物体物体物体MM、N N紧靠着置于摩擦因数为紧靠着置于摩擦因数为紧靠着置于摩擦因数为紧靠着置于摩擦因数为 的斜面上，斜面的斜面上，斜面的斜面上，斜面的斜面上，斜面的的的的 倾角倾角倾角倾角，现施一水平力，现施一水平力，现施一水平力，现施一水平力F F作用于作用于作用于作用于MM，MM、N N共同加速共同加速共同加速共同加速沿斜面向

20、上运动，求它们之间的作用力大小。沿斜面向上运动，求它们之间的作用力大小。沿斜面向上运动，求它们之间的作用力大小。沿斜面向上运动，求它们之间的作用力大小。FmMN Nf f v（M+m)gM+m)gaF解解解解:对对对对整体，整体，整体，整体，根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律对对对对物体物体物体物体mmmm，根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律联立联立联立联立式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力式解出两物体之间的作用力第10页/共17页8.8.如图所示，倾角为如图所示，倾角为如图所示，倾角为如图所示，

21、倾角为 的斜面固定不动，斜面上叠放着质量分别的斜面固定不动，斜面上叠放着质量分别的斜面固定不动，斜面上叠放着质量分别的斜面固定不动，斜面上叠放着质量分别为为为为MM和和和和mm的的的的A A、B B两个物体，已知两个物体，已知两个物体，已知两个物体，已知A A物体与斜面之间的动摩擦因物体与斜面之间的动摩擦因物体与斜面之间的动摩擦因物体与斜面之间的动摩擦因数为数为数为数为（tgtg）。今用与斜面平行向下的恒力）。今用与斜面平行向下的恒力）。今用与斜面平行向下的恒力）。今用与斜面平行向下的恒力F F推物体推物体推物体推物体A A，使两，使两，使两，使两个物体一起沿斜面向下做匀加速运动，且它们之间无

22、相对滑动，个物体一起沿斜面向下做匀加速运动，且它们之间无相对滑动，个物体一起沿斜面向下做匀加速运动，且它们之间无相对滑动，个物体一起沿斜面向下做匀加速运动，且它们之间无相对滑动，则则则则A A、B B之间的摩擦力多大？之间的摩擦力多大？之间的摩擦力多大？之间的摩擦力多大？BAF解解解解:对对对对整体，整体，整体，整体，根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律对对对对B B物体物体物体物体联立联立联立联立式解出滑块式解出滑块式解出滑块式解出滑块B B B B受到的摩擦力大小受到的摩擦力大小受到的摩擦力大小受到的摩擦力大小摩擦力的方向平摩擦力的方向平摩擦力的方向平摩擦力的方

23、向平行于斜面向上行于斜面向上行于斜面向上行于斜面向上设物体设物体设物体设物体B B受到的摩擦力的方向平行于斜面向上受到的摩擦力的方向平行于斜面向上受到的摩擦力的方向平行于斜面向上受到的摩擦力的方向平行于斜面向上第11页/共17页9.9.如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为 的固定光滑斜面上，有一的固定光滑斜面上，有一的固定光滑斜面上，有一的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一个小孩，已用绳子拴着的长木板，木板上站着一个小孩，已用绳子拴着的长木板，木板上站着一个小孩，已用绳子拴着的长木板，木板上站着一个小孩，已知木板的质量是小孩质量的知木板的质

24、量是小孩质量的知木板的质量是小孩质量的知木板的质量是小孩质量的2 2倍，当绳子突然断开倍，当绳子突然断开倍，当绳子突然断开倍，当绳子突然断开时，小孩立即沿着木板向上跑，以保持其相对斜时，小孩立即沿着木板向上跑，以保持其相对斜时，小孩立即沿着木板向上跑，以保持其相对斜时，小孩立即沿着木板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度为多大？为多大？为多大？为多大？mgmgf2mg2mgN N2 2N N1 1N1f a解解解解:人处于平衡状态人处于平衡状

25、态人处于平衡状态人处于平衡状态木板匀加速下滑木板匀加速下滑木板匀加速下滑木板匀加速下滑其中其中其中其中联立联立联立联立式解出木板沿斜面下滑的加速度式解出木板沿斜面下滑的加速度式解出木板沿斜面下滑的加速度式解出木板沿斜面下滑的加速度第12页/共17页10.10.如图，质量为如图，质量为如图，质量为如图，质量为MM，倾角为，倾角为，倾角为，倾角为 的斜面体置于粗糙的水平的斜面体置于粗糙的水平的斜面体置于粗糙的水平的斜面体置于粗糙的水平面上，一质量为面上，一质量为面上，一质量为面上，一质量为mm的木块正沿光滑斜面减速上滑，且上的木块正沿光滑斜面减速上滑，且上的木块正沿光滑斜面减速上滑，且上的木块正沿

26、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，地面滑过程中斜面体保持静止，则木块上滑的过程中，地面滑过程中斜面体保持静止，则木块上滑的过程中，地面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？对斜面体的支持力多大？斜面受到地面的摩擦力多大？对斜面体的支持力多大？斜面受到地面的摩擦力多大？对斜面体的支持力多大？斜面受到地面的摩擦力多大？mMmMmgmgN N1 1 解解解解:对对对对mm进行受力分析进行受力分析进行受力分析进行受力分析第13页/共17页mMMgN2N1f 对对对对MM进行受力分析进行受力分析进行受力分析进行受力

27、分析联立联立联立联立式解出地式解出地式解出地式解出地面对斜面体的支持力面对斜面体的支持力面对斜面体的支持力面对斜面体的支持力解出地面对斜面体的摩解出地面对斜面体的摩解出地面对斜面体的摩解出地面对斜面体的摩擦力擦力擦力擦力第14页/共17页ABC3001111一质量为一质量为一质量为一质量为M=10kgM=10kg的木楔的木楔的木楔的木楔ABC ABC 静止在静止在静止在静止在粗糙水平地面上，它与地面的动摩擦因数粗糙水平地面上，它与地面的动摩擦因数粗糙水平地面上，它与地面的动摩擦因数粗糙水平地面上，它与地面的动摩擦因数=0.02=0.02。在木楔的倾角。在木楔的倾角。在木楔的倾角。在木楔的倾角=

28、30=300 0的斜面上，的斜面上，的斜面上，的斜面上，有一质量有一质量有一质量有一质量m=1.0kgm=1.0kg的物块由静止开始沿斜的物块由静止开始沿斜的物块由静止开始沿斜的物块由静止开始沿斜面下滑，如图所示，当滑行的距离面下滑，如图所示，当滑行的距离面下滑，如图所示，当滑行的距离面下滑，如图所示，当滑行的距离s=1.4ms=1.4m时，其速度时，其速度时，其速度时，其速度v=1.4m/sv=1.4m/s。在这个过。在这个过。在这个过。在这个过程中，木楔没有动，求地面对木楔的摩擦程中，木楔没有动，求地面对木楔的摩擦程中，木楔没有动，求地面对木楔的摩擦程中，木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的

29、大小和方向。（力的大小和方向。（力的大小和方向。（力的大小和方向。（g=10m/sg=10m/s2 2）ABC300解：解：解：解：物块沿斜面向下做初速度为零的匀加速运动物块沿斜面向下做初速度为零的匀加速运动物块沿斜面向下做初速度为零的匀加速运动物块沿斜面向下做初速度为零的匀加速运动N N1 1f f1 1mgmg30300 0a联立联立联立联立解出斜面对物块的摩擦力解出斜面对物块的摩擦力解出斜面对物块的摩擦力解出斜面对物块的摩擦力由由由由式解出斜面对物块的弹力式解出斜面对物块的弹力式解出斜面对物块的弹力式解出斜面对物块的弹力第15页/共17页木楔处于平衡状态，设地面对木楔的静摩擦力木楔处于平衡状态，设地面对木楔的静摩擦力木楔处于平衡状态，设地面对木楔的静摩擦力木楔处于平衡状态，设地面对木楔的静摩擦力f f f f2 2 2 2水平向右水平向右水平向右水平向右ABC300MgMgN2N1f1f230300 0300根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律联立联立联立联立式地面对木楔的摩擦力式地面对木楔的摩擦力式地面对木楔的摩擦力式地面对木楔的摩擦力负号表示负号表示负号表示负号表示地面对木楔的摩擦力的方向水平向左地面对木楔的摩擦力的方向水平向左地面对木楔的摩擦力的方向水平向左地面对木楔的摩擦力的方向水平向左第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页