專(zhuān)題1動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題（課件）高一物理講練課堂

主講老師：陳慶威專(zhuān)題1：動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題（兩課時(shí)）目錄CONTENT連接體模型不同面上的連接體不同加速度連接體拓展學(xué)習(xí)

在用圖式方式探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)m的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M的質(zhì)量時(shí)，可以用mg代替繩上的拉力，這是為什么呢?問(wèn)題與思考01.解法與探究02.槽碼：mg－T=ma小車(chē)：T=Ma可知，當(dāng)M>>m時(shí)，T=mg整體：

mg

=(M+m)a方法一：對(duì)槽碼和小車(chē)單獨(dú)分析方法二：對(duì)槽碼和小車(chē)整體分析小車(chē)：T=Ma以上兩種方法分別從隔離和整體的角度處理問(wèn)題，卻收到同樣的效果。在處理動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，我們?cè)鯓硬拍軐煞N方法做到靈活使用呢？mgMgFNTTa連接體模型第一部分連接體01.

兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的物體組成的整體叫連接體。

它們一般有著力學(xué)或者運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的聯(lián)系。常見(jiàn)的連接體模型有哪些呢？常見(jiàn)的連接方式02.FABABθa1.繩子或彈簧連接常見(jiàn)的連接方式03.2.依靠相互的擠壓（壓力）相聯(lián)系m1m2m1m2m1m2FF3.依靠摩擦相聯(lián)系（疊加體）m1m2F該類(lèi)問(wèn)題的一般處理方法是什么呢？連接體問(wèn)題的常用處理方法04.1.整體法：把整個(gè)連接體系統(tǒng)看做一個(gè)研究對(duì)象，分析整體所受的外力，運(yùn)用牛頓第二定律列方程求解.其優(yōu)點(diǎn)在于它不涉及系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用力。2.隔離法：把系統(tǒng)中某一物體(或一部分)隔離出來(lái)作為一個(gè)單獨(dú)的研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，列方程求解.其優(yōu)點(diǎn)在于將系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為研究對(duì)象所受的外力，容易看清單個(gè)物體(或一部分)的受力情況或單個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情形。1.加速度相同的連接體(1)若求解整體的加速度，可用整體法．整個(gè)系統(tǒng)看成一個(gè)研究對(duì)象，分析整體受外力情況，再由牛頓第二定律求出加速度；(2)若求解系統(tǒng)內(nèi)力，可先用整體法求出整體的加速度，再用隔離法將內(nèi)力轉(zhuǎn)化成外力，由牛頓第二定律求解。先整體后隔離連接體問(wèn)題的兩種常見(jiàn)情況05.2.加速度不同的連接體：

若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的加速度不同，一般應(yīng)采用隔離法．以各個(gè)物體分別作為研究對(duì)象，對(duì)每個(gè)研究對(duì)象進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)情況分析，分別應(yīng)用牛頓第二定律建立方程，并注意應(yīng)用各個(gè)物體的相互作用關(guān)系聯(lián)立求解．

隔離分析，找加速度之間的關(guān)系連接體問(wèn)題的兩種常見(jiàn)情況06.平面上的連接體第二部分平面上的連接體01.例題1若AB用一個(gè)繩子連在一起，在F的作用下一起勻加速向右運(yùn)動(dòng)，地面光滑。A、B的質(zhì)量各為ma=1kg,mb=2kg，求：(1)若F=30N，A、B之間的彈力多大？(2)若F=30N，若A、B與地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，則A、B之間彈力多大？ABF解析典例分析02.(1)若F=30N，A、B之間的彈力多大？ABF

對(duì)整體：隔離A：AF彈解得：ABF問(wèn)題拓展03.若將中間的繩子換成勁度系數(shù)k=2N/cm的彈簧，AB在外力F的作用下一起向右加速，若彈簧伸長(zhǎng)量為2cm，若A、B與地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，A、B的質(zhì)量各為ma=1kg,mb=2kg求此時(shí)拉力F的大小。

隔離A分析：對(duì)整體：解得：由胡克定律得：AF彈fAABFfABF

你發(fā)現(xiàn)規(guī)律了嗎？彈力的大小與哪些因素有關(guān)呢？若放在斜面上呢？斜面上的連接體第三部分例題2斜面上的連接體01.

如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物塊用輕線連接放在傾角為θ的斜面上，用始終平行于斜面向上的恒定拉力F拉A，使A、B沿斜面向上一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，A、B與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，為了增大細(xì)線上的張力，下列辦法可行的是（）A．僅增大A的質(zhì)量mAB．僅增大B的質(zhì)量mBC．僅增大斜面傾角θ（F仍平行于斜面）D．僅增大動(dòng)摩擦因數(shù)μ【參考答案】A解析典例分析02.根據(jù)牛頓第二定律得，對(duì)整體：

要增加T，可增大A物的質(zhì)量，或減小B物的質(zhì)量。改變傾角θ和改變動(dòng)摩擦因數(shù)不能改變細(xì)線上的拉力，故A正確。對(duì)A:規(guī)律總結(jié)03.

連接體的動(dòng)力分配原理：兩個(gè)物體(系統(tǒng)的兩部分)在外力(總動(dòng)力)的作用下以共同的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單個(gè)物體分得的動(dòng)力與自身的質(zhì)量成正比，與系統(tǒng)的總質(zhì)量成反比。相關(guān)性：兩物體間的內(nèi)力與接觸面是否光滑無(wú)關(guān)，與物體所在接觸面傾角無(wú)關(guān)。例題3拓展學(xué)習(xí)04.如圖，兩個(gè)疊放在一起的滑塊，置于固定的、傾角為θ的斜面上，滑塊A、B的質(zhì)量分別為M、m，A與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與A之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，已知兩滑塊是從靜止開(kāi)始以相同的加速度從斜面滑下，則滑塊B受到的摩擦力多大？方向如何？BAθ典例分析05.解析根據(jù)牛頓第二定律求出AB整體的加速度對(duì)B物體：②①摩擦力的方向平行于斜面向上．設(shè)滑塊受到的摩擦力的方向平行于斜面向上．在彈力和摩擦力的方向不明確時(shí)，可用假設(shè)法去分析．BAθ聯(lián)立①②解得：例題4拓展學(xué)習(xí)06.如圖所示，傾角為α的斜面固定不動(dòng)，斜面上疊放著質(zhì)量分別為M和m的A、B兩個(gè)物體，已知A物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ>tanα）。今用與斜面平行向下的恒力F推物體A，使兩個(gè)物體一起沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，且它們之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，則A、B之間的摩擦力多大？BAFα典例分析07.解析對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律①②對(duì)B物體③聯(lián)立①②③解得：摩擦力可能平行于斜面向上、可能向下，還可能為0。設(shè)物體B受到的摩擦力的方向平行于斜面向上．BAFα例題5拓展學(xué)習(xí)08.質(zhì)量分別為M和m的物體A、B，緊靠著置于摩擦因數(shù)為μ的斜面上，斜面的傾角θ，現(xiàn)施一水平力F作用于A，A、B共同加速沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，求它們之間的作用力大小。FθBA典例分析09.解析θNfθv（M+m)gaFθ對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律①②對(duì)物體m，根據(jù)牛頓第二定律③聯(lián)立①②③解得：FθBA豎直面上的連接體第四部分例題6豎直面上的連接體01.

如圖所示，m1>m2

，滑輪質(zhì)量和摩擦不計(jì)，則當(dāng)m1和m2勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧秤的讀數(shù)是多少？對(duì)整體：隔離m1：解得：彈簧秤的示數(shù)：拓展學(xué)習(xí)02.例題7

如圖所示，三物體以細(xì)繩相連，mA=2kg，mB=3kg，mC=1kg，A、C與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25，則系統(tǒng)的加速度大小為多少？繩中的張力各是多少?（g取10m/s2）【答案】3.75m/s；6.25N；18.75N解析典例分析03.對(duì)ABC整體，根據(jù)牛頓第二定律隔離C：隔離B：不同加速度的連接體第五部分不同加速度的連接體01.例題8

如圖所示，在傾角為α的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長(zhǎng)木板，木板上站著一個(gè)小孩，已知木板的質(zhì)量是小孩質(zhì)量的2倍，當(dāng)繩子突然斷開(kāi)時(shí)，小孩立即沿著木板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變，則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為多大？α解析典例分析02.αααmgf2mgN2N1N1’f’αa分別對(duì)人和板受力分析：木板勻加速下滑①②其中③聯(lián)立①②③式解得：拓展學(xué)習(xí)03.例題9如圖，所有接觸面均光滑，問(wèn)：（1）要使m相對(duì)M靜止，則作用在M上的水平力F為多大？此時(shí)斜面體對(duì)m的支持力為多大？（2）要使m做自由落體運(yùn)動(dòng)，則水平作用力又該如何?FθmM解析典例分析04.FθmMmgNθma（1）分析知，m受到的重力和支持力的合力一定水平向左，受力如圖。典例分析05.解析FθmM（2）如圖,設(shè)m做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移為Sm時(shí)，斜面的位移為SMSMSm當(dāng)m剛好能做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，有解析拓展學(xué)習(xí)06.如圖，在臺(tái)秤的托盤(pán)上放一底面粗糙，傾角為θ斜面體，質(zhì)量為m的物體，如果斜面光滑。求物體從斜面上下滑過(guò)程中，臺(tái)秤的讀數(shù)。典例分析07.解析

物體實(shí)際加速度方向沿斜面向下，將加速度分解到豎直方向和水平方向。因ay豎直向下，故物體失重。整體分析：思考