连接体模型.doc
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连接体模型.doc
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专题一牛顿第二定律的应用——连接体模型
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,则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,则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】
B
A
F
m1
m2
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,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体
B的作用力等于( )
A. B. C.F D.
扩展:
1.若m1与m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B作用力等于 。
m2
m1
2.如图所示,倾角为的斜面上放两物体m1和m2,用与斜面
F
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 。
θ
例2.如图所示,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?
【针对训练】
F
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
A.0、0 B.a、0
V
C.、 D.a、
A
2.如图A、B、C为三个完全相同的物体,当水平力F作用
F
B
于B上,三物体可一起匀速运动。
撤去力F后,三物体仍
可一C
起向前运动,设此时A、B间作用力为f1,B、C间作
用力为f2,则f1和f2的大小为( )
a
A.f1=f2=0 B.f1=0,f2=F C.f1=,f2= D.f1=F,f2=0
3.如图所示,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)
F
θ
4.如图所示,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,则F应为多少?
(g=10m/s2)
【能力训练】
1.如图所示,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
B
A
θ
m
M
2.如图所示,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.
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
B
C
Ta
Tb
A.Ta增大 B.Tb增大
C.Ta变小 D.Tb不变
M
m
4.如图所示为杂技“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( )
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,
F
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,则在弹射过程中,
(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
C.先加速、后减速 D.匀加速
A
B
C
a
P
A
45°
6.如图所示,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.如图所示,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.如图所示,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,已知A、B间的最大摩擦力为A物体重力的μ倍,若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,则作用于A、B上的最大拉力FA与FB之比为多少?
θ
M
9.如图所示,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,则斜面的倾角θ为多少?
物体对磅秤的静摩擦力为多少?
10.如图所示,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?
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