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1、38牛顿其次定律的应用（五）连接体、叠加体问题（教案）一、连接体、叠加体1.定义:通常是指某些通过相互作用力（绳子拉力、弹簧的弹力、摩擦力等）相互联系的几个物体所组成的物体系。2 .常见模型：（1）用轻绳连接（2）干脆接触（3）靠摩橡接触3 .特点：它们一般有着力学或者运动学方面的联系。4 .常见的三类问题:（1）连接体中各物体均处于平衡状态例1.如图已知Q和P之间以及P与桌面之间的动摩擦因S数都是u,两物体的质量都是m,滑轮的质量和摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为多少？（答案4mg）（2）各物体具有相同的加速度例2.如图水平面光滑，对M施加水平向右的推力F,则
2、对m的弹力为多大？（3）连接体中一个静止，另一个物体加速例3.如图中物块m沿斜面体M以加速度a下滑，斜面体不动.求地面对斜面体的静摩擦力的大小与方向。解法一：对两个物体分别应用隔离法解法二：系统应用牛顿其次定律法f=macosM0=macos。5 .探讨对象的选择和三种常用解题方法：（1）探讨对象的选择（2）三种常用方法方法一：隔离法方法二：整体与隔离相结合（整体法求加速度，隔离法求相互作用力）方法三：系统应用牛顿其次定律法6 .解连接体问题时的常见错误：r-错误一：例如F推M及m一起前进（如图），隔离m分析其受力时，认为F通过物体M作用到Hl上，这是错误的.-7777777777错误二：用水
3、平力F通过质量为In的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加速运动时（如图所示.不考虑弹簧秤的重力），往往OJI1.n.f会认为弹簧秤对物块M的拉力也肯定等于F.事实上此时弹簧M秤拉物体M的力P=F-ma,明显F,VF.只有在弹簧秤质量可rr7rrr7不计时，才可认为F/=F.错误三：运用整体法分析问题时，认为只要加速度的大小相同就行，例如通过滑轮连接的物体，这是错误的.正确做法应产用分别隔离法求解。3.8牛顿其次定律的应用（五）连接体、叠加体问题（讲义）题型1.连接体中各物体均处于平衡状态例1.如图已知Q和P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是,两物体的质量都是m,滑轮的质量和摩擦都不计。若用一水平
4、向右的力F拉P使它做匀速运动，则WF的大小为（）&A.4ymgB.3mgC.2PmgD.mg题型2:系统内各物体的加速度相同例2.物体A和B的质量分别为1.Okg和2.0kg,用F=12N的水平力推动A,使A和B一起沿着水平面运动，A和B与水平面间的动摩擦因数均为0.2,求A对B的弹力。(g取IOnls)练习1.如图所示，有n个质量均为m的立方体，放在光滑的水平桌面上，若以大小为F的恒力推第一块立方体，求：作用在每个立方体上的合力第3个立方体作用于第4个立方体上的力练习2.如图所示，倾角为的斜面上放两物体11h和叱，用与斜面平行的力F推m,使两物体加速上滑，假如斜面光滑，两物体之间的作用力为多
5、大？假如斜面不光滑，两物体之间的作用力为多大？练习3.如图示，两物块质量为M和m,用绳连接后放在倾角为的斜面上,物块和斜面的动摩擦因素为U,用沿斜面对上的恒力F拉物块M运动，求中间绳子的张力.n口Fm-M77117m777m117T11练习4、如图所示，置于水平面上的相同材料的m和M用轻绳连接，在M上施一水平力F(恒力)使两物体作匀加速直线运动，对两物体间细绳拉力正确的说法是：()A.水平面光滑时，绳拉力等于mF(M+m);F卜仁卜|mB.水平面不光滑时，绳拉力等于mF(M+m)；/C.水平面不光滑时，绳拉力大于mF(M+m);D.水平面不光滑时，绳拉力小于mF(M+m)。例3.物体Mm紧靠着
6、置于摩擦因数为的斜面上，斜面的倾角0,现施一水平力F作用于M,M、In共同加速沿斜面对上运动，求它们之间的作用力大小。例4.一质量为M倾角为0的楔形木块，静止在水平桌面上，与桌面的动摩擦因素为U,一物块质量为m,置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触面是光滑的，为了保持物块相对斜面静止，可用一水平力F推楔形木块，如图示,此水平力的大小等于多少。练习5.如图，两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为的斜面上，滑块A、B的质量分别为M、m,A与斜面间动摩擦因数为5，B与A之间动摩擦因数为U2,已知两滑块是从静止起先以相同的加速度从斜面滑下，则滑块B受到的摩擦力多大？方向如何？题型3:系统内各物体的
7、加速度不相同例5.底座A上有一根直立长杆，其总质量为M,杆上套有质量为In的环B,它与杆有摩擦，设摩擦力的大小恒定。当环从底座以初速度V向上飞起时，底座保持静止,环的加速度大小为a,求环在升起过程中，底座对水平面的压力是多大？练习6.如图，质量为M,倾角为。的斜面体置于粗糙的水平面上，一质量为m的木块正沿光滑斜面减速上滑，且上滑过程中斜面体保持静止，则木块上滑的过程中，地面对斜面体的支持力多大？斜面受到地面的摩擦力多大？练习7.如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一个小孩，已知木板的质量是小孩质量的2倍，当绳子突然断开时，小孩马上沿着木板向上跑，以保持其相对斜
8、面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度为多大？练习8.一质量为M=IOkg、倾角0二30的木楔ABC静止在粗糙水平地面上，它与地面的动摩擦因数U=0.02o在木楔的的斜面上，有一质量m=l.Okg的物块由静止起先沿斜面下滑，如图所示，当滑行的距离s=1.4m时，其速度V=1.4m/s。在这个过程中，木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(g=10ms2)例6.如图所示，不计绳、滑轮质量和一切摩擦,M在m带动下从静止起先运动，现以一个恒力代表m物体,使M在相同时间内前进相同位移,则此力大小应为()A.mg；B.(M-m)g；C.mMg(m+M);D.无法确定例7.如图所示,mDmz,
9、滑轮质量和摩擦不计，则当m和m2匀加速运动的过程中，弹簧秤的读数是多少？（设物体加速运动时，弹簧秤读数恒定）例8.如图所示，质量为m的物体A叠放在物体B上，物体B的上表面水平,斜面光滑,倾角为0,当A随B下滑时，它们保持静止，求A对B的压力和摩擦力例9.如图所示，一箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在上面套着一个环，箱和杆的质量为M,圆环的质量为m,当环沿杆以加速度a下滑，则此时箱子对地面的压力大小是（）A、（M+m）gB、（M-In）gC、（M+m）g+maD、（M+m）g-ma10.如图甲所示，光滑水平面上有小车A,质量m=2kg.小车上放有物体B,质量卜国m=lkg,A、B间有摩
10、擦，若对B施加一个水平推力R,如图甲，当R从零渐渐增大I,.yJ到3N时，B恰好将要起先相对A滑动.则A、B接触面间的最大静摩擦力是N.”以萨JF若车撤去而改成对A施加一水平推力F2,如图乙，使B与A间不发生相对滑动，艮最大值为NJ甲一|乙3.8牛顿其次定律的应用（五）连接体、叠加体问题参考答案例2.练习练习练习FAB=5尸/（机.十mli）=8N1F（n-3F）=na=-F34=（n-3）加=:9nn乂=/看产N2=-F的大小与3、mF/（靠.”由上式可知:但族小与运动状况无关T的大小与0无关练习4.AB例3.fnF%n=JcoseSlne)例4.(m+M)gu+)练习5.f=tngcos摩擦力的方向平行于斜面对上例5.N=(M+m)g-ma练习6.Nz=Mg+mgcVe/=gsinOcosO练习7.=1.5gsina=-mgsm2练习&0.6IN,地面对木楔的摩擦力的切向水平向左例6.C例7.4mm2g(mi+m2)例8.F.=mgcoscosf=mgsin*cos例9.D例10.2N,6N
