牛頓第二定律解連接體問(wèn)題

牛頓第二定律解連接體問(wèn)題牛頓第二定律解連接體問(wèn)題牛頓第二定律解連接體問(wèn)題資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月牛頓第二定律解連接體問(wèn)題版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁(yè)次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：牛頓第二定律解連接體問(wèn)題關(guān)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(yīng)用牛頓第二定律解決的典型問(wèn)題之一，利用整體法與隔離法以加速度作為橋梁，解決有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)的問(wèn)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(yùn)動(dòng)與受力的內(nèi)在聯(lián)系。連接體系統(tǒng)是我們?cè)谏钪谐Ｒ?jiàn)的模型，它的主要特征是組成系統(tǒng)的各個(gè)物體具有相同的加速度。應(yīng)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(nèi)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(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)可以看作連接體。如下圖所示：F圖2F圖2F圖1θθ圖4θθ圖3還有各種不同形式的連接體的模型圖，不一一描述。只以常見(jiàn)的模型為例。二、問(wèn)題分類1.已知外力求內(nèi)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(yùn)動(dòng)，可以先把連接體系統(tǒng)作為一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律求出他們共同的加速度；再隔離其中的一個(gè)物體，求相互作用力。2.已知內(nèi)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(gè)物體，根據(jù)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(gè)整體，求解外力的大小。三、典型例題（以圖1模型為例）mm1m2F【例題1】如上圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物塊放在光滑的水平面上，中間用細(xì)繩相連，在F拉力的作用下一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求中間細(xì)繩的拉力為多大解析：兩個(gè)物塊組成連接體系統(tǒng)，具有共同的加速度，把他們看作整體，根據(jù)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(gè)力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得：帶入可得：m1Fm2【例題2】如圖所示，質(zhì)量分別為mm1Fm2解析：兩個(gè)物塊具有共同的加速度，把他們看作整體，根據(jù)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(gè)力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得：帶入可得：由以上兩個(gè)例題可得：對(duì)于在已知外力求內(nèi)力的連接體問(wèn)題中，系統(tǒng)中各物體的內(nèi)力是按照質(zhì)量關(guān)系分配牽引力的。只與連接體系統(tǒng)的質(zhì)量和牽引力有關(guān)，與系統(tǒng)的加速度a、摩擦因數(shù)μ、斜面傾角θ無(wú)關(guān)。即：（此結(jié)論經(jīng)常用到，可背過(guò)）四、結(jié)論拓展【1】如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物塊放在摩擦因數(shù)為μ的水平面上，中間用細(xì)繩相連，在F拉力的作用下一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求中間細(xì)繩的拉力為多大mm1m2F【2】如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物塊放在傾角為θ的光滑斜面上，中間用細(xì)繩相連，在F拉力的作用下一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求中間細(xì)繩的拉力為多大θθm1m2Fθm1m2F【3】如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物塊放在傾角為θm1m2F【4】如圖所示，質(zhì)量都為m的兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，求物塊間的相互作用力為多大mmmF1F2【5】如圖所示，