4.5牛顿第二定律的应用之连接体问题（一） 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

连接体问题（一） 授课教师：陈x乾 学习目标及重点 1.知道连接体模型的概念、类型和特点。 2.会应用整体法和隔离法分析连接体的动力学问题。(重点) 3.能掌握不同连接体模型的做题技巧。(重点) 连接体 连接体模型：两个或两个以上相互作用的物体组成的整体叫连接体。常见模型如图所示。 模型一：弹力连接体（加速度相同） 1.光滑平面内上的绳连接体： B A F 整体法：F=(mA+mB)a 隔离B：TAB=mBa 得：TAB=mB TAB= 条件：μ=0 问题：求AB间绳的拉力TAB 若μ≠0，FAB表达式是？ 2.粗糙平面内上的绳连接体： B A F 得：TAB=mB TAB= 条件：μ≠0 问题：求AB间绳的拉力TAB 整体法：F-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a 隔离B：TAB-μmBg=mBa 3.拓展 （2）平面上的轻杆连接体 B A F TAB= （不受摩擦影响） TAB= （不受摩擦影响） （1）平面上的弹簧连接体 TAB= （不受摩擦影响） （3）平面上的推压连接体 TAB= （不受摩擦影响） TAB= （不受摩擦影响） （5）竖直面上的连接体 （4）斜面上的连接体 A B 模型一 4.结论： 由外力F驱动的弹力连接体模型中，物体之间的内力按质量分配，离外力越远越小 ① 一分为二定远近； ② T内=F m远 m总 5.做题步骤： 1 如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为(　　) 典例 D ② T内= F m远 m总 ① 一分为二定远近：p为离F远的物体 T内= F m 3m T内= F 1 3 2.水平拉力F拉着A、B、C三个物体在粗糙地面向右做匀加速直线运动，物体与接触面动摩擦因数为μ，则: T2= T1= F mB+mc mA+mB+mc F T1 T2 A B C 拓展 研究T1，将B、C看成整体，该整体为远离F的物体 2.水平拉力F拉着A、B、C三个物体在粗糙地面向右做匀加速直线运动，物体与接触面动摩擦因数为μ，则: T2= F T1 T2 A B C F mc mA+mB+mc 研究T2，将A、B看成整体，物体C为远离F的物体 T1= F mB+mc mA+mB+mc 3.如图所示，n个质量均为m的相同木块并排放在水平地面上，当木块1受到水平恒力F而向右加速运动时，木块3对木块4的作用力F'为（ ） A.不论是否光滑，均为F B.若光滑，为F；若不光滑，小于F C.不论是否光滑，均为 D.不论是否光滑，均为(1- )F 3F n 3 n 1 2 3 4 n F 3.如图所示，n个质量均为m的相同木块并排放在水平地面上，当木块1受到水平恒力F而向右加速运动时，木块3对木块4的作用力F'为（ ） D 1 2 3 4 n F A.不论是否光滑，均为F B.若光滑，为F；若不光滑，小于F C.不论是否光滑，均为 D.不论是否光滑，均为(1- )F 3F n 3 n 研究3、4间的作用力，将1~3和4~n看成两个整体，4~n整体为远离F的物体 F'= F (n-3)m nm 3 =(1- )F n 4.如图所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1>F2，则1施于2的作用力大小为(　　) 1.只研究F1的作用，1、2间的作用力：T1= 2.只研究F2的作用，1、2间的作用力：T2= 3.F1，F2的共同作用是增加1、2间的作用力，T=T1+T2= ） C 典例 5.质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连，它们的质量之比m∶M＝1∶2。如图甲所示，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；如图乙所示，当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时，弹簧的伸长量为x2，则x1∶x2等于(　　) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.2∶3 F=k·x1 F=k·x2 A 典例 6.(多选)如图所示，两个质量分别为m1＝1 kg、m2＝4 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻弹簧测力计连接。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，则达到稳定状态后，说法正确的是(　　) A.弹簧测力计的示数是28