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连接体问题 牛顿运动定律 整体隔离

连接体问题 牛顿运动定律 整体隔离
连接体问题 牛顿运动定律 整体隔离

二、连接体问题

对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。因此,方法的选用也应视具体问题而定。

一般应用的原则:

【例1】相同材料的物块m和M用轻绳连接,在M上施加恒力F,使两物块作匀加速直线运动,求在下列各种情况下物块间绳子的张力T。

(1)地面光滑,T=?

(2)地面粗糙,T=?

(3)竖直加速上升,T=?

(4)斜面光滑,加速上升,T=?

变式训练1.如图所示,质量分别为m A、m B的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面的动摩擦因数均为μ,为了增加轻线上的张力,可行的办法是()

A.减小A物的质量

B.增大B物的质量

C.增大倾角θ

D.增大动摩擦因数μ

【例2】如图3-5-3所示,5个质量相同的木块并排放在光滑的水平桌面上,当用水平向右推力F推木块1,使它们共同向右加速运动时,求第2与第3块木块之间弹力及第4与第5块木块之间的弹力.

变式训练2:.光滑水平桌面上有一链条,共有(P+Q)个环,每

个环的质量均为m。链条右端受到一水平拉力F,如右图所示,则从右

向左数,第P环对第(P+1)环的拉力是()

A.F B.(P+1)F C. QF/(P+Q) D. PF/(P+Q)

【例3】(2004年全国)如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2,拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1>F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。

变式训练3、如图所示,在光滑的水平地面上,有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连,在外力作用下运动,已知F1>F2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为()A.(F1-F2)/k B.(F1-F2)/2k

C.(F1+F2)/2k D.(F1+F2

)/k

【例4】如图,在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B 相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长。如果m B =3mA ,则物体A 的加速度大小等于( ) A 、3g B 、g C 、3g/4 D 、g/2

变式训练4 :如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和b 。a 球质量为m ,静置于地面;b 球质量为3m ,用手托往,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b 后,a 、b 在空中运动的过程中( ) A. 加速度大小为 0.5g

B.加速度大小为g

C. 绳中张力大小为1.5mg

D. 绳中张力大小为2mg

【例5】(2002年广西物理)跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的

人拉住,如图所示.已知人 的质量为70kg ,吊板的质量为10kg ,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可忽略不计.取重力加速度g =10m/s2.当人以440N 的力拉绳时,人与吊板的加速度a 和人对吊板的压力F 分别为( ) A .a =1.0m/s 2,F =260N B .a =1.0m/s 2,F =330N C .a =3.0m/s 2,F =110N D .a =3.0m/s 2,F =50N

变式训练5、(09年安徽卷)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg ,吊椅的质量为15kg ,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g =10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a =1m/s2上升时,试求 (1)运动员竖直向下拉绳的力;

(2)运动员对吊椅的压力。

牛顿运动定律在连接体问题中的应用g3

牛顿运动定律在连接体问题中的应用 1.两物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水 平面上,如图1-26所示,对物体A 施于水平推力F ,则物体 A 对物体 B 的作用力等于: A. m 1F /(m 1+m 2) B. m 2F /(m 1+m 2) C. F D. m 1F /m 2 2.如图1-27所示,在倾角为θ的斜面上有A 、B 两个长方形物块,质量分别为m A 、m B ,在平行于斜面向上的恒力F 的推动下,两物体一起沿斜面向上做加速运 动。A 、B 与斜面间的动摩擦因数为μ。设A 、B 之间的相互作用为 T ,则当它们一起向上加速运动过程中: A. T =m B F /(m A +m B ) B. T=m B F /(m A +m B )+m B g (Sin θ+μCos θ) C. 若斜面倾角θ如有增减,T 值也随之增减。 D. 不论斜面倾角θ如何变化(0?≤θ<90?),T 值都保持不变。 3. n 个质量均为m 的木块并列地放在水平桌面上,如图1-43所示,木块与桌面间的动摩擦因数为μ。当木块受到水平力F 的作用向右做匀加速运动时,木块3对木块4的作用力大小是多少? 4.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终 保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是 A .箱内物体对箱子底部始终没有压力 B .箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大 C .箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D .若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 5.如图所示,物体A B C 放在光滑水平面上用细线a b 连接,力F 作用在A 上,使三物体在水平面上运动,若在B 上放一小物体D,D 随B 一起运动,且原来的拉力F 保持不变,那么加上物体 D 后两绳中拉力的变化是 A.T a 增大 B.T b 增大 C.T a 变小 D.T b 不变 A B C F a b

高一物理必修一专题整体法和隔离法的应用

A 级 基础巩固题 1.如右图所示,长木板静止在光滑的水平地面上,一木块以速度v 滑上木板,已知木板质量是M ,木块质量是m ,二者之间的动摩擦因数为μ,那么,木块在木板上滑行时 ( ) A .木板的加速度大小为μmg /M B .木块的加速度大小为μg C .木板做匀加速直线运动 D .木块做匀减速直线运动 答案:ABCD 解析:木块所受的合力是摩擦力μmg ,所以木块的加速度为 μmg m =μg ,做匀减速直线运动;木板同样受到摩擦力作用,其加速度为μmg M ,做匀加速直线运动,故A 、B 、C 、D 均正确. 2.如下图所示,质量均为m 的A 、B 两球之间系着一条不计质量的轻弹簧放在光滑水平面上,A 球紧靠墙壁,今用力F 将B 球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F 撤去的瞬间,则 ( ) A .A 球的加速度为F 2m B .A 球的加速度为零 C .B 球的加速度为F m D .B 球的加速度为零 答案:BC 解析:用力F 压B 球平衡后,说明在水平方向上,弹簧对B 球的弹力与力F 平衡,而A 球是弹簧对A 球的弹力与墙壁对A 球的弹力相平衡,当撤去了力F 的瞬间,由于弹簧的弹力是弹簧形变而产生的,这一瞬间,弹簧的形变没有消失,弹簧的弹力还来不及变化,故弹力大小仍为F ,所以B 球的加速度a B =F m ,而A 球受力不变,加速度为零,B 、C 两选项正确. 3.如下图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其它外力及空气阻力,则中间一质量为m 的土豆A 受到其他土豆对它的作用力大小应是 ( ) A .mg B .μmg C .mg 1+μ2 D .mg 1-μ2 答案:C 解析:对箱子及土豆整体分析知. μMg =Ma ,a =μg . 对A 土豆分析有 F =m 2(a 2+g 2)

整体法和隔离法讲义全

物理总复习:正交分解法、整体法和隔离法 编稿:李传安 审稿:张金虎 【考纲要求】 1、理解牛顿第二定律,并会解决应用问题; 2、掌握应用整体法与隔离法解决牛顿第二定律问题的基本方法; 3、掌握应用正交分解法解决牛顿第二定律问题的基本方法; 4、掌握应用合成法解决牛顿第二定律问题的基本方法。 【考点梳理】 要点一、整体法与隔离法 1、连接体:由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。 2、隔离体:把某个物体从系统中单独“隔离”出来,作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法(称为“隔离审查对象”)。 3、整体法:把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。 要点诠释: 处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。作为连接体的整体,一般都是运动整体的加速度相同,可以由整体求解出加速度,然后应用于隔离后的每一部分;或者由隔离后的部分求解出加速度然后应用于整体。处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的,两种方法互相配合交替使用,常能更有效地解决有关连接体问题。 要点二、正交分解法 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是 把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有: x F ma =(沿加速度方向) 0y F = (垂直于加速度方向) 特殊情况下分解加速度比分解力更简单。 要点诠释:正确画出受力图;建立直角坐标系,特别要注意把力或加速度分解在x 轴和y 轴上;分别沿x 轴方向和y 轴方向应用牛顿第二定律列出方程。一般沿x 轴方向(加速度方向)列出合外力等于ma 的方程,沿y 轴方向求出支持力,再列出f N μ=的方程,联立解

整体法和隔离法习题有答案

整体法和隔离法习题有 答案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

一、选择题(本题共12小题,每题3 1 A B C D 大。 2.如图1所示,重物B 质弹簧与A 连结起来。当A 和B ( A ) A .重力、支持力;C 3A .用50N B .一个真实的力F 可以正交分解为F 1和F 2,分力F 1 和F 2各有一个反作用力 C .地球对苹果的吸引力远大于苹果吸引地球的力 D .刀切菜时,刀给菜的力与菜给刀的力一样大 4.放在光滑平面上的物体受水平向右的力F 1和水平向左的力F 2,原先F 1>F 2,物体向右运动。在F 1逐渐减小到等于F 2的过程中,发生的物理情景是:( B ) 5 63(

C . 21 21m m N N = ; D . 1 2 21m m N N = 。 7.如图4,原来静止在升降机水平地板上的物体A ,被一伸长的弹簧拉着,仍保持静止。突然发现物体A 被弹簧拉动,则此时升降机所作的运动可能是:( BD ) A .匀速上升; B .加速下降; C .加速上升; D .减速上升。 8.如图6(a ),滑块M 在质量为m a 1。若将重物m 撤去,改用拉力F F=mg ,此时滑块加速度为a 2。则:( B A .a 2=a 1; B .a 2>a 1; C .a 2

牛顿运动定律

第四章牛顿运动定律 全章概述 本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系,建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础,是力学中也是整个物理学的基本规律,正确地理解惯性概念,理解物体间的相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二定律解决问题,是本章的学习要求,也为进一步学习今后的知识,提高分析解决问题的能力奠定基础。 本章还涉及到了许多重要的研究方法,如:在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法;牛顿第二定律中的控制变量法;运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法,以及单位的规定方法,单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解,以提高认知的境界。 为了更扎实地理解牛顿第二定律,本章第二节安排了实验:探究加速度与力、质量的关系,并提供了参考案例,实验操作方便,规律性强,结论容易获得,控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合,现代气息浓厚,实验效果很好。 物理知识来源于生活,最终应用于生活,本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。新课标要求 1、通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系。 2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。 3、通过实验认识超重和失重。 4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。 新课程学习 4.1 牛顿第一定律 ★新课标要求 (一)知识与技能 1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。 2、理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的。

3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度. (二)过程与方法 1、培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确的认识力和运动的关系. 2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯. 3、培养学生逻辑推理的能力,知道物体的运动是不需要力来维持的。 (三)情感、态度与价值观 1、利用一些简单的器材,比如:小球、木块、毛巾、玻璃板等,来对比研究力与物体运动的关系,现象明显,而且更容易推理。 2、培养科学研究问题的态度。 3、利用动画演示伽利略的理想实验,帮助学生理解问题。 4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言,并学以致用。 ★教学重点 1、理解力和运动的关系。 2、理解牛顿第一定律,知道惯性与质量的关系。 ★教学难点 惯性与质量的关系。 ★教学方法 1、对比实验、自主探索、合理推理。 2、利用生活中的实例,理解惯性与质量的关系,贴近生活更易理解。 ★教学用具: 多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。 ★教学过程

整体法和隔离法习题有答案)

一、选择题(本题共12小题,每题3分,共 1.以下对于惯性的认识中不正确的是:( A B .处于完全失重状态的物体惯性消失 C .相同力作用下加速度小的物体惯性大 D 2.如图1所示,重物B 放在光滑的平板车连结起来。当A 和B ( A ) A .重力、支持力;C .重力、支持力、弹簧拉力、摩擦力; 3A .用50N B .一个真实的力F 可以正交分解为F 1和 C D 4.放在光滑平面上的物体受水平向右的力F 1和水平向左的力F 2,原先F 1>F 2,物体向右运动。在F 1 逐渐减小到等于F 2的过程中,发生的物理情景是:( B ) 5 6(

7.如图4静止。突然发现物体A A .匀速上升; B .加速下降; C .加速上升; D .减速上升。 8.如图6(a ),滑块M 在质量为m 撤去,改用拉力F 拉细绳,如图(b 则:( B ) A .a 2=a 1; B .a 2>a 1; C .a 2

牛顿运动定律优秀教案教学提纲

牛顿运动第一定律 教学目的: 1.知道亚里士多德、伽利略等对力和运动的关系的不同认识,了解伽利略的理想实验及其推理和结论,认识理想实验是科学研究的重要方法; 2.理解牛顿第一定律的内容和意义; 3.掌握惯性的概念,会应用惯性解释自然现象; 4.通过问题的分析和研究感悟科学研究的方法和规律。 重点难点:牛顿第一定律的理解和应用 教材处理:将教材第一节部分内容渗透到牛顿运动第一定律的教学过程中,并且在本章的教学过程中不断渗透其思想方法,通过不断深入的理性思维引导,提升感悟认识。 课型:规律建立课 教学方法:以讲授为主,调动学生观察与思维体验 手段:利用手边的钥匙做演示实验,多媒体辅助教学 教学过程 引入: 公共汽车急剎车, 一位男士踩到了一位女士, 女士很生气说:”瞧你这德性.”男士回答:”不是德性, 是惯性.”老师提问:”什么是惯性呢?” 教师演示实验,学生观察实验——引导学生体会、思考力与运动的关系:使一串钥匙:竖直上抛、使其摆动、使其圆周运动, 提出思考问题:为什么小球的运动过程不一样? 学生观察后绝大多数答案:小球受力情况不同。 教师变换条件,演示实验,学生观察实验——引导学生思考,感悟力不是决定具体运动形式唯一因素。 使同一串钥匙落体、上抛、平抛、斜抛 问题:小球受力情况是否相同? 答案:均只受重力 问题:为什么小球的运动过程不一样? 学生对比两次实验,深刻思考反思,有学生说到有惯性! 教师肯定,并且强调初始状态不同。 教师引出新课题: 运动学(kinematics) ——只研究物体怎样运用而不涉及运用与力的关系的理论; 动力学(dynamics) ——研究运动和力的关系的理论。 教师调动学生: 让我们走进牛顿的世界

高中物理专题牛顿运动定律的应用(连接体)

牛顿运动定律的应用(连接体问题1) 目标:1、受力分析; 2、对象选择; 3、牛顿运动定律的综合应用; 例1. 如图所示,光滑的水平桌面上有一物体A ,通过绳子与物体B 相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长。如果A B m m 3 ,则物体A 的加速度大小等于( ) A .g 3 B .g C . g 43 D .2 g 变式1、有一均匀的细软链放在光滑水平桌面上,当它的一端稍露出桌面边缘垂下时(如图所示),整个链的运动是( ) A. 保持静止 B. 匀速下降 C. 匀加速下降 D.变加速下降 加速度如何变化? 例2.质量分别为M 和m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上.用水平推力F 向右推M ,两物体向右加速运动时,M 、m 间的作用力为N 1;用水平力F 向左推m ,使M 、m 一起加速向左运动时,M 、m 间的作用力为N 2,如图甲、乙所示,则 ( ) A .N 1︰N 2=1︰1 B .N l ︰N 2=m ︰M C .N 1︰N 2=M ︰m D .无法比较N 1、N 2的大小 甲 乙

变式2、如图所示,质量为2m 的物体A ,质量为m 的物体B 放在水平地面上,A 、B 与地面间的动摩擦因数为μ,在已知水平推力F 的作用下,A 、B 做匀加速直线运动,则A 对B 的作用力多大? 变式3.质量分别为m 和2m 的物块A 、B 用轻弹簧相连,设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同.当用水平力F 作用于B 上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x 1,如图4甲所示;当用同样大小的力F 竖直共同加速提升两物块时,弹簧的伸长量为x 2,如图乙所示;当用同样大小的力F 沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时,弹簧的伸长量为x 3,如图3-1-14丙所示,则x 1∶x 2∶x 3等于 ( ) A .1∶1∶1 B .1∶2∶3 C .1∶2∶1 D .无法确定 例3.如图所示,底座A 上装有长0.5m 的直立杆,总质量为0.2kg ,杆上套有质量为0.05kg 的小环B ,它与杆之间有摩擦。若环从底座上以4m/s 的速度飞起,则刚好能到达杆顶。求小环在升起和下落的过程中,底座对水平面的压力和所需要的时间。(g 取2 /10s m ) 方法总结:

高考重点高中物理力学专题整体法和隔离法

精心整理 专题整体法和隔离法 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【例2】有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的 变化情况是() A .N 不变,T 变大 B .N 不变,T 变小 C .N 变大,T 变大 D .N 变大,T 变小 【例3】如图所示,设A 重10N ,B 重20N ,A 、B 间的动摩擦因数为0.1,B 与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)至少对B 向左施多大的力,才能使A 、B 发生相对滑动?(2)若A 、B 间 μ1=0.4,B 与地间μ2=0.l ,则F 多大才能产生相对滑动? 【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B 、C 两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F 作用时,木块恰能向右匀速运动,且A 与B 、A 与C 均无相对滑动,图中的θ角及F 为已知,求A 与B 之间的压力为多少? 【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦 力分别为 A .4mg 、2mg B .2mg 、0 C .2mg 、mg D .4mg 、mg 【例6】如图所示,两个完全相同的重为G 的球,两球与水平地面间的动摩擦因市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。问当F 至少多 大时,两球将发生滑动? 【例8】如图所示,光滑的金属球B 放在纵截面为等边三角形的物体A 与坚直墙之间,恰好匀速下滑,已知物体A 的重力是B 重力的6倍,不 b c a m 1 m 2 A O B P Q F A B C θ A B F

高考-高中物理-力学专题-整体法和隔离法

专题整体法和隔离法 、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法?解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质 量为ml和m2的两个木块b和c,如图所示,已知粗糙地面 对于三角形木块() A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B ?有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【例2】有一个直角支架AOB , AO水平放置,表面粗糙,0B竖直向下,表面光 滑,A0上套有小环P, 0B上套有小环Q,两环质量均为m , 两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,A0杆对P环 的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是() A. N不变,T变大 B. N不变,T变小 C . N变大,T变大 D . N变大,T变小 【例3】如图所示,设 A 重10N , B 重20N , A、B 间的动摩擦因数为0.1 , B与地面的摩擦因数为0.2 .问: (1 )至少对B向左施多大的力,才能使A、B发生相对 A -f F—-B-— 滑动?(2)若A、B间卩1=0.4 , B与地间"=0」,贝U F 多大才能产生相对滑动? 【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B、C 两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F作用时,木块恰能向右匀速运动, 且A与B、A与C均无相对滑动,图中的0角及F为已知,求A 与B之间的压力为多少? 【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静 止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为 A . 4mg、2mg B . 2mg、0 C . 2mg、mg 12 3 4 ml

教材分析案例——牛顿运动定律1

教材分析案例——牛顿运动定律1 【地位和作用】 本部分讲述牛顿运动定律及其简单的应用,属于力学的重点知识要求。以牛顿运动定律为基础的经典力学对人类的生产和生活产生了深远的影响。从地面上一般物体的运动到航天飞机的飞行,无不留下了牛顿运动定律的印象。掌握好牛顿运动定律及其应用对学生正确认识、解释和探索客观世界,形成正确的世界观具有重要的现实意义。 【知识结构】 在牛顿运动定律这一章,教学内容可以分为四个单元。 第一单元:第一节,介绍人类对力和运动关系的认识,讲述牛顿第一定律。知道什么是惯性。 第二单元:第二节至第四节,讲解牛顿第二定律:理解力与运动的关系;知道力的独立作用原理;会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。 第三单元:第五节,讲牛顿第三定律:能区分平衡力和作用力、反作用力。 第四单元:第六节,介绍力学单位制:理解基本单位和导出单位;单位制在物理计算中的作用。 【重点难点分析和疑难点解析】 本章着重介绍三个牛顿运动定律,从人类对力和运动的关系的认识历史引入,强调对定律本身的理解,以期学生对定律有全面、清楚的认识。 1.力和物体运动的关系,是动力学研究的基本问题。人类正确认识它,经历了漫长的过程。同样,学生在认识这一问题时,也有许多错误直觉的干扰。第一节从人类认识的历史讲起,也是希望引起学生的共鸣和充分注意。并由此让学生正确理解牛顿第一定律的内容和认识它的重要意义。知道伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同论点,知道伽利略理想实验的基本思路、主要推理过程和结论。知道伽利略理想实验的方法是科学研究的重要方法。 2.研究加速度跟力的关系的实验,有多种做法,教材中所用的装置比较简单,课堂演示也比较可靠。只是在分析小车受到的水平拉力时,要注意不使学生产生错误概念,书中用了“可以认为等于砝码所受重力的大小”,并在页末加了标注:这是一个连接体问题,只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量时,才“可以认为小车所受的水平拉力等于砝码所受重力的大小”而在此处尚无法进行严格讨论。但要让学生知道,并在第七章中给以证明。 3.教材中牛顿第二定律是从实验总结出来的,根据大量的实验归纳出规律是人们认识客观规律的重要方法,教材分三节由实验得出牛顿第二定律,就是想让学生通过这一过程对此有所认识。因此,认真做好演示和学生实验十分重要。

《牛顿运动定律》专题二:连接体问题

科目:物理 课堂教学导学案课题:专题:连接体问题 高一年级主备人: 时间: 2020年12月29日任课教师 【学习目标】: 1.知道连结体问题。 2.理解整体法和隔离法在动力学中的应用。 3. 初步掌握连结体问题的求解思路和解题方法。 【学习重点】:连结体问题。 【学习难点】:连结体问题的解题思路。 【主要内容】: 在研究力和运动的关系时,经常会涉及到相互联系的物体之间的相互作用,这类问题称为“连结体问题”。连结体一般是指由两个或两个以上有一定联系的物 体构成的系统。 一、连接体的链接类型 ①用绳连接类 ②直接接触类 ③靠摩擦接触类 二、处理方法:整体法和隔离法 1、整体法:当系统中各物体的加速度相同时,我们把整个系统内的所有物体看成一个整体, 这个整体的质量等于各物体的质量之和,当整体受到的外力已知时,可由牛顿第二定律列方程求出整体的加速度,这种处理问题的思维方法叫做整体法。 注意:此方法一般适用于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同的情况 2、隔离法:求系统内物体间相互作用的内力时,常把某个物体从系统中“隔离”出来,作为一个单独的研究对象进行受力分析,依据牛顿第二定律列方程,这种处理连接体问题

的思维方法叫隔离法 注意:此方法对于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同的情况均适用。 3、整体法和隔离法的选择 求各部分的加速度相同的连接体的加速度或合外力时,优先考虑整体法;如果还要求各部分间的作用力,则用隔离法,要求哪个面上的作用力,就从哪个作用面将物体进行隔离;如果连接体中各部分加速度不同,一般都是选用隔离法。 4、处理连接体问题,整体法与隔离法往往交叉使用,一般的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力 三、关于连接体的两类问题 1、连接体中各物体均处于平衡状态 (例: 连接体匀速运动) 2 、各物体具有相同的加速度或相同大小的加速度 (例: 一起向右加速运动 ) (例:A.B 的一起以相同大小的加速度运动) 四、典例分析 例1. 连接体中各物体均处于平衡状态 例2、已知作用于A 的向右的推力大小为F=10N ,地面光滑。 A 、B 的质量各为1kg 、2kg 求(1)A 、B 之间的弹力多大? (2)若A 、B 与地之间的动摩擦因数为μ=0.2,则A 、B 之间弹力多大? 【拓展思考】:如F=10N 从右向左推B. 结果又会怎样?请计算说明 【例3】如图,A 与B ,B 与地面的动摩擦因数都是μ,物体A 和B 相对静止,在拉力F 作用向右做匀加速运动,A 、B 的质量相等,都是m ,求物体A 受到的摩擦力。 A B H F A B F A B

整体法与隔离法(绝对经典)

Attitude determines altitude 专题:整体法与隔离法 【要点】 1、系统(连接体):几个相互联系的、在外力作用下一起运动的物体系。相互 作用 的物体称为系统或连接体,由两个或两个以上的物体组成。 2、内力与外力:系统内物体间的相互作用力叫内力,系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力。 3、方法选取原则: 研究系统内力,用隔离法;当研究系统外力时优先考虑整体法;对于复杂的动力学问题,采用二者相结合。 【经典题型训练】__ 例1、向右的水平力F作用在物体B上, AB匀速运动,* 则地面对B的摩擦力为多少?若F作用在A上,结果B 如何? 【变式】滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾斜角为 I, 滑块的质量为m,斜面的质量为M求地面对斜面的支持力和 摩擦力的大小。 例2、如图:在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的两 块相同的砖,用两个大小相同均为F的水平力压木板,使 砖静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少? 【变式】两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,(1)木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力(2)第2块与第3块间的摩擦力(3)第3块与第4块间的摩擦力 a球施加一个左偏下300的恒力,对b球施加再 次静止时乙图中哪张正确? 甲乙 例3.甲图所示的两小球静止,对 一个右偏上30。的同样大的恒力,

Attitude determines altitude 【变式】两个质量相等的小球用轻杆连接后斜靠在竖直墙上处于静 止状态,已知墙面光滑,水平面粗糙。现将A球向上移动一段距 离,两球再次达到平衡,将两次比较,地面对B球的支 持力Fn和轻杆受到的压力F的变化情况是() A: Fn变小,F不变 B : Fn不变,F变大 C: Fn变大,F变大 D : Fn不变,F变小 例4.人的质量为60Kg,木板A的质量为30Kg,滑轮及绳的质量不 计,一切摩擦不计,若人通过绳子拉住木板不动,则人的拉力的大 小及人对木板的压力为多少? 【变式】人的质量是m,木板的质量为M木板与地面间的动摩 擦因数为卩,在人的拉力作用下,人与木板一起向右匀速运 动,求木板对人的摩擦力多大? 【变式】质量为M的木板悬挂在滑轮组下,上端由一根绳C固定 在横梁下,质量为m的人手拉住绳端,使整个装置保持在空间处于 静止的状态(滑轮质量不计)。求(1)绳对人的拉力多大?(2) 人对木板的压力多大? 例5:质量为m顶角为口的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙 和水平面之间,处于静止状态。M与M接触不计一切摩擦,求(1) 水平面对正方体的弹力大小;(2)墙面对正方体的弹力大小 m

专题3:牛顿运动定律与连接体资料

牛顿运动定律与连接体 【知识回顾】 1、整体法与隔离法的应用条件: 2、三角形法的应用技巧: 3、正交分解法: 【课程教学】 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,称为连接体。如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为隔离体。 二、外力和内力 1.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外力,而 系统内各物体间的相互作用力为内力。 2.应用牛顿第二定律列方程不考虑内力。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外力。 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加速度相同,求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用牛顿第二定律列方程求解。 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,对该物体应用牛顿第二定律求解,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,往往是先用整体法法求出加速度,再用隔离法法求物体受力。 四、简单连接体问题的分析方法 1.连接体:两个(或两个以上)有相互作用的物体组成的具有相同大小加速度的整体。2.“整体法”:把整个系统作为一个研究对象来分析(即当做一个质点来考虑)。 注意:此方法适用于系统中各部分物体的加速度大小方向相同情况。

3.“隔离法”:把系统中各个部分(或某一部分)隔离作为一个单独的研究对象来分析。 注意:此方法对于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同情况均适用。4.“整体法”和“隔离法”的选择 求各部分加速度相同的连结体的加速度或合外力时,优选考虑“整体法”;如果还要求物体之间的作用力,再用“隔离法”,且一定是从要求作用力的那个作用面将物体进行隔离;如果连结体中各部分加速度不同,一般都是选用“隔离法”。5.若题中给出的物体运动状态(或过程)有多个,应对不同状态(或过程)用“整体法”或“隔离法”进行受力分析,再列方程求解。 【典例分析】 类型一、“整体法”与“隔离法” 例1.如图所示,A、B两个滑块用短细线(长度可以忽略)相连放在斜面上,从静止开始共同下滑,经过0.5s,细线自行断掉,求再经过1s,两个滑块之间的距离。已知:滑块A的质量为3kg,与斜面间的动摩擦因数是0.25;滑块B的质量为2kg,与斜面间的动摩擦因数是0.75;sin37°=0.6,cos37°=0.8。斜面倾角θ=37°,斜面足够长,计算过程中取g=10m/s2。 〖解析〗设A、B的质量分别为m1、m2,与斜面间动摩擦因数分别为μ1、μ2。细线未断之前,以A、B整体为研究对象,设其加速度为a,根据牛顿第二定律有 (m1+m2)g sinθ-μ1m1g cosθ-μ2m2g cosθ=(m1+m2)a,a=g sinθ- 1122 12 ()cos m m g m m μμθ + +=2.4m/s2。 经0.5 s细线自行断掉时的速度为v=at1=1.2m/s。细线断掉后,以A为研究对象,设其加 速度为a1,根据牛顿第二定律有:a1= 111 1 sin cos m g m g m θμθ - =g(sinθ-μ1cosθ)=4m/s2。 滑块A在t2=1 s时间内的位移为x1=vt2+ 2 12 2 a t , 又以B为研究对象,通过计算有m2g sinθ=μ2m2g cosθ,则a2=0,即B做匀速运动,它在 t2=1 s时间内的位移为x2=vt2,则两滑块之间的距离为Δx=x1-x2=vt2+ 2 12 2 a t -vt2= 2 12 2 a t =2m 练习1、如图用轻质杆连接的物体AB沿斜面下滑,试分析在下列条件下,杆受到的力是拉力还是压力。

一整体法与隔离体法

一整体法与隔离体法 一:整体法与隔离体法 1o 应用牛顿运动定律解题的基本思路 (1) 取对象——根据题意确定研究对象; (2) 画受力图——分析研究对象的受力情况,画出受力图; (3) 定方向——规定正方向(或建立坐标系),通常以加速度方向为正方向较为适宜; (4) 列方程一根据牛顿定律列方程,根据运动学公式列运动方程; (5) 求解——统一单位,求解方程,对结呆分析检验或讨论。 2.解决动力学问题的常用方法 整体法与隔离法:在确定研究对象或物理过程时,经常使用的方法,整体法与隔离法是相对的。 例仁如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木 板和物块间有摩擦 ?现用水平向右的拉力拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离 但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和扬块相对于水平面的运动情况为( ) Ao 物块先向左运动,再向右运动 Bo 扬块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 Do 木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零 例2:在北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上舉登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员 坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过 程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员 拉住,如图所示。设运动员的质董为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦, 重力加速度取^=10 m/s 2o 当运动员与吊椅一是正以加速度a=1 m/s? 上升时,试求: (1) 运动员竖直向下拉绳的力: (2) 运动员对吊椅的压力。 例3: 一箱装得很满的土豆以一定初速度在摩擦因数为“的水平地面上做匀减速运动(不计其它外力及空气阻 力)则其中一个质量为m 的土豆受到其它土豆的总作用力的大小是多少? 例4:示,菜 货场需将质量为朋= 100 kg 的货物(可视为质点)从高处运送 至地面,为避免货物与地 面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆 轨道,使货物由轨道顶端无初速度 滑下,轨道半径/?=1.8 mo 地面上紧靠轨 道依次排放两块完全相同的木板久5长度均为 /=2m,质量均为血=100 kg, 木板上表面与轨道末端相切,货物与木板间的动摩擦因数为 x/i,木板与地面 间的动摩擦因数 以=0?2 (最大卿摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取 g=10 m/s')? (1)求货物到达圆轨末端时对轨道的压力。 (2)若货扬滑上木板/!时,木板不动,而滑上木板〃吋,木板3幵始滑动, (3) 若 厂=0.5,求货物滑到木板力末端时的速度和在木板力上运动的时间。 例5:示,一辆汽车力拉着装有集装箱的拖车3以速度k, = 30 m/s 进入向下 倾斜的直 车道.车道每100 m 下降2 mo 为使汽车速度在s=200 m 的距离内减到乃 = 10m/s,驾驶员 必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用 于拖车(30%作用于汽车儿 已知的质董朋=2 000 kg, B 的质量处=6 000 kg 。求汽车与拖车的连接处 沿运动方向的相互作用力.(取重力加速度g=10 m/s 2) 物块 求s 应满足的条件.

河北省邢台市高中物理第四章牛顿运动定律第一节牛顿第一定律导学案无答案新人教版必修1精品

【关键字】情况、设想、方法、质量、认识、问题、要点、自主、继续、快速、持续、保持、建立、提出、研究、规律、位置、理想、地位、基础、作用、水平、反映、速度、关系、分析、保证 第一节牛顿第一定律 【学习目标】 1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法.2.理解牛顿第一定律的内容及意义. 3.知道什么是惯性,会正确地解释有关惯性的现象. 【自主学习】 1.对力和运动关系的看法(认真阅读教材p68页完成下列问题) 代表人物对力和运动关系的看法 亚里士多德 伽利略 笛卡儿 2.牛顿第一定律: 惯性:; 任何物体都有惯性,惯性是物体的固有属性。牛顿第一定律又叫做。 4. 是物体惯性大小的量度。 【课堂探究】 知识点一、对力和运动的关系的认识 (1)静止的物体若没有力的作用就运动不起来; (2)运动的物体若去掉推力,就会停下来,但是不 是去掉推力,物体就立即停下来? (3)设想:若果接触面光滑,物体将会怎么样?

2.伽利略的理想实验 ①(实验事实)两个斜面,小球从一个斜面的某一高度滚下,将到达另 一个斜面的某一高度 ②(科学推想)若另一个斜面光滑,则小球一定会滚到另一斜面的 高度 ③(科学推想)若降低另一个斜面的坡度,则小球高度, 不过,在另一个斜面上将滚得更远 ④(科学推想)若把另一个斜面改成光滑的水平面,则物体 将。 理想实验是建立在可靠的基础上的一种科学方法。 练习1:伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,能更深刻地反映规律,有关的实验程序内容如下: (1)减小第二个斜面的角度,小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。(2)两个对接的光滑斜面,使静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放的高度。(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它处于水平位置,小球沿水平面做持续的匀速运动。请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠事实,还是通过思维过程的推论,下列选项中正确的是:( ) A.事实2→事实1→推论3→推论4 B.事实2→推论1→推论3→推论4C.事实2→推论3→推论1→推论4 D.事实2→推论1→推论4知识点二、牛顿第一定律 1、牛顿的总结:一切物体总保持状态或状态,除非 迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。 ①牛顿第一定律反映了力不是,力是。 ②牛顿第一定律不是实验定律,是在可靠的实验事实的基础上,利用逻辑思维对事物进行分析的产物,不能用实验直接验证。 ③提出了惯性的概念,它在牛顿运动定律中有极其重要的地位。 知识点三、惯性 1、物体的性质,叫做惯性。惯性是物体的,与物体的运动状态、物体是否受力均无关;是惯性大小的量度,越大,惯性就越大;越小,惯性就越小。 ①任何物体都有惯性,任何状态下都有惯性(错误的说法:只有在匀速

【高考速递】突破9 牛顿运动定律的应用之用整体法、隔离法巧解连接体问题-热点专题突破(Word版含解析)

突破9 牛顿运动定律的应用之用整体法、隔离法巧解连接体问题 1.连接体的分类 根据两物体之间相互连接的媒介不同,常见的连接体可以分为三大类。 (1)绳(杆)连接:两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起; (2)弹簧连接:两个物体通过弹簧的作用连接在一起; (3)接触连接:两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。 2.连接体的运动特点 轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。 轻杆——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。 轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速率不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速率相等。 特别提醒 (1)“轻”——质量和重力均不计。 (2)在任何情况下,绳中张力的大小相等,绳、杆和弹簧两端受到的弹力大小也相等。 3.连接体问题的分析方法 (1)分析方法:整体法和隔离法。 (2)选用整体法和隔离法的策略: ①当各物体的运动状态相同时,宜选用整体法;当各物体的运动状态不同时,宜选用隔离法; ②对较复杂的问题,通常需要多次选取研究对象,交替应用整体法与隔离法才能求解。 4. 整体法与隔离法的选用方法 (1)整体法的选取原则 若在已知与待求量中一涉及系统内部的相互作用时,可取整体为研究对象,分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律列方程。当系统内物体的加速度相同时: ;否则。 (2)隔离法的选取原则

若在已知量或待求量中涉及到系统内物体之间的作用时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解. (3)整体法、隔离法的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”. 【典例1】如图所示,两个质量分别为m1=3 kg、m2=2 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则() A.弹簧测力计的示数是50 N B.弹簧测力计的示数是24 N C.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为4 m/s2 D.在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为10 m/s2 【答案】B 【典例2】(多选)如图所示,质量分别为m A、m B的A、B两物块用轻质弹簧连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉B物块,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ,为了减小弹簧的形变量,可行的办法是() A.减小A物块的质量 B.增大B物块的质量 C.增大倾角θ D.增大动摩擦因数μ

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