牛頓第二定律解連接體問題

1、牛頓第二定律解連接體問題關鍵字：牛頓第二定律 連接體 加速度 整體法 隔離法摘要： 連接體是應用牛頓第二定律解決的典型問題之一，利用整體法與隔離法以加速度作為橋梁，解決有關力和運動的問題。 牛頓第二定律是高中物理中重要的定律之一，他揭示了運動與受力的內在聯(lián)系。連接體系統(tǒng)是我們在生活中常見的模型，它的主要特征是組成系統(tǒng)的各個物體具有相同的加速度。應用牛頓第二定律，可以在已知外力的情況下，求相互作用力；或是已知內力的情況下求外力的大小。一、連接體概述 相互連接并且有共同的加速度的兩個或多個物體組成的系統(tǒng)可以看作連接體。 如下圖所示：F圖2F圖1 圖4圖3還有各種不同形式的連接體的模型圖，不一一描述

2、。只以常見的模型為例。二、問題分類 1.已知外力求內力（先整體后隔離） 如果已知連接體在合外力的作用下一起運動，可以先把連接體系統(tǒng)作為一個整體，根據牛頓第二定律求出他們共同的加速度；再隔離其中的一個物體，求相互作用力。 2.已知內力求外力（先隔離后整體） 如果已知連接體物體間的相互作用力，可以先隔離其中一個物體，根據牛頓第二定律求出他們共同的加速度；再把連接體系統(tǒng)看成一個整體，求解外力的大小。三、典型例題（以圖1模型為例）m1m2F【例題1】 如上圖所示，質量分別為m1、m2的兩個物塊放在光滑的水平面上，中間用細繩相連，在F拉力的作用下一起向右做勻加速運動，求中間細繩的拉力為多大？解析：兩個物

3、塊組成連接體系統(tǒng)，具有共同的加速度，把他們看作整體，根據牛頓第二定律可得： 解得：加速度再隔離后面的物塊m1，它受重力G、支持力N和拉力T三個力作用，根據牛頓第二定律可得：帶入可得： m1Fm2【例題2】 如圖所示，質量分別為m1、m2的兩個物塊，中間用細繩相連，在F拉力的作用下一起向上做勻加速運動，求中間細繩的拉力為多大？ 解析：兩個物塊具有共同的加速度，把他們看作整體，根據牛頓第二定律可得： 解得：加速度再隔離后面的物塊m1，它受重力G、和拉力T兩個力作用，根據牛頓第二定律可得：帶入可得： 由以上兩個例題可得：對于在已知外力求內力的連接體問題中，系統(tǒng)中各物體的內力是按照質量關系分配牽引力的

4、。只與連接體系統(tǒng)的質量和牽引力有關，與系統(tǒng)的加速度a、摩擦因數、斜面傾角無關。 即： （此結論經常用到，可背過）四、結論拓展 【1】 如圖所示，質量分別為m1、m2的兩個物塊放在摩擦因數為的水平面上，中間用細繩相連，在F拉力的作用下一起向右做勻加速運動，求中間細繩的拉力為多大？m1m2F 【2】如圖所示，質量分別為m1、m2的兩個物塊放在傾角為的光滑斜面上，中間用細繩相連，在F拉力的作用下一起向右做勻加速運動，求中間細繩的拉力為多大？m1m2Fm1m2F 【3】如圖所示，質量分別為m1、m2的兩個物塊放在傾角為的斜面上，斜面的摩擦因數為，中間用細繩相連，在F拉力的作用下一起向右做勻加速運動，求中間細繩的拉力為多大？ 【4】 如圖所示，質量都為m的兩個物塊并排放在光滑的水平面上，在F1、F2（）推力的共同作用下一起向右做勻加速運動，求物塊間的相互作用力為多大？mmF1F2【5】 如圖所示，質量分別為m1、m2的兩