分享
2023年高三物理一轮复习教学案15牛顿第二定律的应用――连接体问题doc高中物理.docx
下载文档
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,汇文网负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。
网站客服:3074922707
2023 年高 物理 一轮 复习 教学 15 牛顿第二定律 应用 连接 问题 doc 高中物理
2023高三物理一轮复习教学案(15)--牛顿第二定律的应用――― 连接体问题                             【学习目标】 1.知道什么是连接体与隔离体。   2.知道什么是内力和外力。 3.学会连接体问题的分析方法,并用来解决简单问题。 【自主学习】 一、连接体与隔离体 两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为      。如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为       。 二、外力和内力 如果以物体系为研究对象,受到系统之外的作用力,这些力是系统受到的   力,而系统内各物体间的相互作用力为    。 应用牛顿第二定律列方程不考虑    力。如果把物体隔离出来作为研究对象,那么这些内力将转换为隔离体的     力。 三、连接体问题的分析方法 1.整体法:连接体中的各物体如果        ,求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用      列方程求解。 2.隔离法:如果要求连接体间的相互作用力,必须隔离其中一个物体,对该物体应用     求解,此法称为隔离法。 3.整体法与隔离法是相对统一,相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的连接体问题,但如果这两种方法交叉使用,那么处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度,求系统中某两物体间的相互作用力时,往往是先用    法求出    ,再用    法求    。 【典型例题】 m1 m2 F A B 例1.两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如下列图,对物体A施以水平的推力F,那么物体A对物体B的作用力等于(  ) A.    B.       m2 F m1 C.F D. 扩展:1.假设m1与m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ那么对B作用力等于     。 2.如下列图,倾角为的斜面上放两物体m1和m2,用与斜面平行的力F推m1,使两物加速上滑,不管斜面是否光滑,两物体之间的作用力总为        。 例1.分析:物体A和B加速度相同,求它们之间的相互作用力,采取先整体后隔离的方法,先求出它们共同的加速度,然后再选取A或B为研究对象,求出它们之间的相互作用力。 解:对A、B整体分析,那么F=(m1+m2)a 所以 求A、B间弹力FN时以B为研究对象,那么 答案:B 说明:求A、B间弹力FN时,也可以以A为研究对象那么: F-FN=m1a F-FN= 故FN= 对A、B整体分析 F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a 再以B为研究对象有FN-μm2g=m2a FN-μm2g=m2 提示:先取整体研究,利用牛顿第二定律,求出共同的加速度 = 再取m2研究,由牛顿第二定律得 FN-m2gsinα-μm2gcosα=m2a 整理得 θ 例2.如下列图,质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑,木板上站着一个质量为m的人,问(1)为了保持木板与斜面相对静止,计算人运动的加速度?(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少? 例2.解(1)为了使木板与斜面保持相对静止,必须满足木板在斜面上的合力为零,所以人施于木板的摩擦力F应沿斜面向上,故人应加速下跑。现分别对人和木板应用牛顿第二定律得: 对木板:Mgsinθ=F。 对人:mgsinθ+F=ma人(a人为人对斜面的加速度)。 解得:a人=,方向沿斜面向下。 (2)为了使人与斜面保持静止,必须满足人在木板上所受合力为零,所以木板施于人的摩擦力应沿斜面向上,故人相对木板向上跑,木板相对斜面向下滑,但人对斜面静止不动。现分别对人和木板应用牛顿第二定律,设木板对斜面的加速度为a木,那么: 对人:mgsinθ=F。 对木板:Mgsinθ+F=Ma木。 解得:a木=,方向沿斜面向下。即人相对木板向上加速跑动,而木板沿斜面向下滑动,所以人相对斜面静止不动。 答案:(1)(M+m)gsinθ/m,(2)(M+m)gsinθ/M。 【针对训练】 1.如图光滑水平面上物块A和B以轻弹簧相连接。在水平拉力F作用下以加速度a作直线运动,设A和B的质量分别为mA和mB,当突然撤去外力F时,A和B的加速度分别为(  ) A B F A.0、0   B.a、0 C.、 D.a、 F C A B V 2.如图A、B、C为三个完全相同的物体,当水平力F作用于B上,三物体可一起匀速运动。撤去力F后,三物体仍可一起向前运动,设此时A、B间作用力为f1,B、C间作用力为f2,那么f1和f2的大小为(  ) A.f1=f2=0     B.f1=0,f2=F    C.f1=,f2=  D.f1=F,f2=0 a 3.如下列图,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的静摩擦因数μ=0.8,要使物体不致下滑,车厢至少应以多大的加速度前进?(g=10m/s2) 3.解:设物体的质量为m,在竖直方向上有:mg=F,F为摩擦力 在临界情况下,F=μFN,FN为物体所受水平弹力。又由牛顿第二定律得: FN=ma 由以上各式得:加速度 θ F 4.如下列图,箱子的质量M=5.0kg,与水平地面的动摩擦因数μ=0.22。在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m=1.0kg的小球,箱子受到水平恒力F的作用,使小球的悬线偏离竖直方向θ=30°角,那么F应为多少?(g=10m/s2) 4.解:对小球由牛顿第二定律得:mgtgθ=ma  ① 对整体,由牛顿第二定律得:F-μ(M+m)g=(M+m)a  ② 由①②代入数据得:F=48N 【能力训练】 B A θ 1.如下列图,质量分别为M、m的滑块A、B叠放在固定的、倾角为θ的斜面上,A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数分别为μ1,μ2,当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时,B受到摩擦力(  ) A.等于零 B.方向平行于斜面向上   C.大小为μ1mgcosθ D.大小为μ2mgcosθ m M 2.如下列图,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m的小球。小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为(  ) A.g   B.  C.0  D. M m A B C Ta Tb 3.如图,用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B物体上加一个小物体,它和中间的物体一起运动,且原拉力F不变,那么加上物体以后,两段绳中的拉力Fa和Fb的变化情况是(  ) A.Ta增大 B.Tb增大 C.Ta变小 D.Tb不变 4.如下列图为杂技“顶竿〞表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人〞的压力大小为(  ) F A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g 5.如图,在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计的薄板,将薄板上放一重物,并用手将重物往下压,然后突然将手撤去,重物即被弹射出去,那么在弹射过程中,(即重物与弹簧脱离之前),重物的运动情况是(  ) A.一直加速 B.先减速,后加速 A B C C.先加速、后减速 D.匀加速 a P A 45° 6.如下列图,木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C上,三者静置于地面,它们的质量之比是1:2:3,设所有接触面都光滑,当沿水平方向抽出木块C的瞬时,A和B的加速度分别是aA= ,aB=      。 7.如下列图,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至少以加速度a=     向左运动时,小球对滑块的压力等于零。当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线的拉力大小F=     。 A B F 8.如下列图,质量分别为m和2m的两物体A、B叠放在一起,放在光滑的水平地面上,A、B间的最大摩擦力为A物体重力的μ倍,假设用水平力分别作用在A或B上,使A、B保持相对静止做加速运动,那么作用于A、B上的最大拉力FA与FB之比为多少? 8.解:当力F作用于A上,且A、B刚好不发生相对滑动时,对B由牛顿第二定律得:μmg=2ma ① 对整体同理得:FA=(m+2m)a ② 由①②得 当力F作用于B上,且A、B刚好不发生相对滑动时,对A由牛顿第二定律得:μμmg=ma′ ③ 对整体同理得FB=(m+2m)a′④ 由③④得FB=3μmg 所以:FA:FB=1:2 θ M 9.如下列图,质量为80kg的物体放在安装在小车上的水平磅称上,小车沿斜面无摩擦地向下运动,现观察到物体在磅秤上读数只有600N,那么斜面的倾角θ为多少?物体对磅秤的静摩擦力为多少? 9.解:取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象,受 ax a f静 mg N ay θ 总重力Mg、斜面的支持力N,由牛顿第二定律得, Mgsinθ=Ma,∴a=gsinθ取物体为研究对象,受力 情况如下列图。 将加速度a沿水平和竖直方向分解,那么有 f静=macosθ=mgsinθcosθ ① mg-N=masinθ=mgsin2θ ② 由式②得:N=mg-mgsin2θ=mgcos2θ,那么cosθ=代入数据得,θ=30° 由式①得,f静=mgsinθcosθ代入数据得f静=346N。 根据牛顿第三定律,物体对磅秤的静摩擦力为346N。 10.如下列图,一根轻弹簧上端固定,下端挂一质量为mo的平盘,盘中有一物体,质量为m,当盘静止时,弹簧的长度比自然长度伸长了L。今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度以内,刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少? 10.解:盘对物体的支持力,取决于物体状态,由于静止后向下拉盘,再松手加速上升状态,那么物体所受合外力向上,有竖直向上的加速度,因此,求出它们的加速度,作用力就很容易求了。 将盘与物体看作一个系统,静止时:kL=(m+m0)g……① 再伸长△L后,刚松手时,有k(L+△L)-(m+m0)g=(m+m0)a……② 由①②式得 刚松手时对物体FN-mg=ma 那么盘对物体的支持力FN=mg+ma=mg(1+) 参考答案 针对训练1.D    2.C     能力训练1.BC   2.D   3.A   4.B   5.C   6.0、 7.g、   

此文档下载收益归作者所有

下载文档
你可能关注的文档
收起
展开