3.8牛顿第二定律的应用(五)连接体、叠加体问题.doc

3.8牛顿第二定律的应用(五) 连接体、叠加体问题教案 一、连接体、叠加体 1.定义通常是指某些通过相互作用力(绳子拉力、弹簧的弹力、摩擦力等)互相联系的几个物体所组成的物体系。

2.常见模型 (1)用轻绳连接 ( 2 )直接接触 ( 3 )靠摩檫接触 3.特点它们一般有着力学或者运动学方面的联系。

4.常见的三类问题 (1)连接体中各物体均处于平衡状态 例1.如图已知Q和P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ ,两物体的质量都是m,滑轮的质量和摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为多少 (答案4 μ mg) (2)各物体具有相同的加速度 例2.如图水平面光滑,对M施加水平向右的推力F,则M对m的弹力为多大 (3)连接体中一个静止,另一个物体加速 例3.如图中物块m沿斜面体M以加速度a下滑,斜面体不动.求地面对斜面体的静摩擦力的大小与方向。

解法一对两个物体分别应用隔离法 解法二系统应用牛顿第二定律法f=macosθ+M0=macosθ 5.研究对象的选择和三种常用解题方法 (1)研究对象的选择 (2)三种常用方法 方法一隔离法 方法二整体与隔离相结合(整体法求加速度,隔离法求相互作用力) 方法三系统应用牛顿第二定律法 6. 解连接体问题时的常见错误 错误一例如F推M及m一起前进(如图),隔离m分析其受力时,认为F通过物体M作用到m上,这是错误的. 错误二用水平力F通过质量为m的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加速运动时(如图所示.不考虑弹簧秤的重力),往往会认为弹簧秤对物块M的拉力也一定等于F.实际上此时弹簧秤拉物体M的力F/=Fma,显然F/<F.只有在弹簧秤质量可不计时,才可认为F/=F. 错误三运用整体法分析问题时,认为只要加速度的大小相同就行,例如通过滑轮连接的物体,这是错误的.正确做法应产用分别隔离法求解。

3.8牛顿第二定律的应用(五) 连接体、叠加体问题讲义 题型1.连接体中各物体均处于平衡状态 例1.如图已知Q和P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ ,两物体的质量都是m,滑轮的质量和摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( ) A. 4 μ mg B. 3 μ mg C. 2 μ mg D. μ mg 题型2 系统内各物体的加速度相同 例2. 物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg,用F12N的水平力推动A,使A和B一起沿着水平面运动,A和B与水平面间的动摩擦因数均为0.2,求A对B的弹力。(g取10m/s2) 练习1.如图所示,有n个质量均为m的立方体,放在光滑的水平桌面上,若以大小为F的恒力推第一块立方体,求 ⑴作用在每个立方体上的合力⑵第3个立方体作用于第4个立方体上的力。

练习2. 如图所示,倾角为α的斜面上放两物体m1和m2,用与斜面平行的力F推m1,使两物体加速上滑,如果斜面光滑,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 练习3. 如图示,两物块质量为M和m,用绳连接后放在倾角为θ的斜面上,物块和斜面的动摩擦因素为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. 练习4 、如图所示,置于水平面上的相同材料的m和M用轻绳连接,在M上施一水平力F恒力使两物体作匀加速直线运动,对两物体间细绳拉力正确的说法是 ( ) A.水平面光滑时,绳拉力等于mF/M+m;

B.水平面不光滑时,绳拉力等于m F/M+m;

C.水平面不光滑时,绳拉力大于mF/M+m;

D.水平面不光滑时,绳拉力小于mF/M+m。

例3. 物体M、m紧靠着置于摩擦因数为μ的斜面上,斜面的倾角θ,现施一水平力F作用于M,M、m共同加速沿斜面向上运动,求它们之间的作用力大小。

例4.一质量为M、倾角为θ的楔形木块,静止在水平桌面上,与桌面的动摩擦因素为μ,一物块质量为m,置于楔形木块的斜面上,物块与斜面的接触面是光滑的,为了保持物块相对斜面静止,可用一水平力F推楔形木块,如图示,此水平力的大小等于多少。

练习5.如图,两个叠放在一起的滑块,置于固定的、倾角为θ的斜面上,滑块A、B的质量分别为M、m,A与斜面间动摩擦因数为μ1,B与A之间动摩擦因数为μ2,已知两滑块是从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,则滑块B受到的摩擦力多大方向如何 题型3 系统内各物体的加速度不相同 例5. 底座A上有一根直立长杆,其总质量为M,杆上套有质量为m的环B,它与杆有摩擦,设摩擦力的大小恒定。当环从底座以初速度v向上飞起时,底座保持静止,环的加速度大小为a,求环在升起过程中,底座对水平面的压力是多大 练习6.如图,质量为M,倾角为θ的斜面体置于粗糙的水平面上,一质量为m的木块正沿光滑斜面减速上滑,且上滑过程中斜面体保持静止,则木块上滑的过程中,地面对斜面体的支持力多大斜面受到地面的摩擦力多大 练习7. 如图所示,在倾角为α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,已知木板的质量是小孩质量的2倍,当绳子突然断开时,小孩立即沿着木板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变,则此时木板沿斜面下滑的加速度为多大 练习8.一质量为M10kg、倾角θ300的木楔ABC 静止在粗糙水平地面上,它与地面的动摩擦因数μ0.02。在木楔的的斜面上,有一质量m1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑,如图所示,当滑行的距离s1.4m时,其速度v1.4m/s。在这个过程中,木楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(g10m/s2) 例6.如图所示,不计绳、滑轮质量和一切摩擦,M在m带动下从静止开始运动,现以一个恒力代表m物体,使M在相同时间内前进相同位移,则此力大小应为( ) A. mg; B. M-mg; C. mMg/mM; D. 无法确定 例7.如图所示,m1m2,滑轮质量和摩擦不计,则当m1和m2匀加速运动的过程中,弹簧秤的读数是多少(设物体加速运动时,弹簧秤读数恒定) 例8.如图所示,质量为m的物体A叠放在物体B上,物体B的上表面水平,斜面光滑,倾角为θ,当A随B下滑时,它们保持静止,求A对B的压力和摩擦力 例9.如图所示,一箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在上面套着一个环,箱和杆的质量为M,圆环的质量为m,当环沿杆以加速度a下滑,则此时箱子对地面的压力大小是( ) A、(Mm)g B、(M-m)g C、(Mm)gma D、(Mm)g-ma 10.如图甲所示,光滑水平面上有小车A,质量mA2kg.小车上放有物体B,质量mBlkg,A、B间有摩擦,若对B施加一个水平推力F1,如图甲,当F1从零逐渐增大到3N时,B恰好将要开始相对A滑动.则A、B接触面间的最大静摩擦力是 N. 若车撤去F1,而改成对A施加一水平推力F2,如图乙,使B与A间不发生相对滑动,F2最大值为 N 3.8牛顿第二定律的应用(五) 连接体、叠加体问题参考答案 例1. A 例2. 练习1. 练习2. 练习3 、mF/ Mm ,由上式可知T 的大小与运动情况无关T 的大小与θ无关 T 的大小与μ无关 练习4.A B 例3. 例4. mMgμ tg θ 练习5. 摩擦力的方向平行于斜面向上 例5. 练习6. 练习7. 练习8. ,地面对木楔的摩擦力的方向水平向左 例6. C 例7.4m1m2g/m1m2 例8. FNmgcosθcosθ fmgsinθ*cosθ 例9. D 例10. 2N,6N 5