4.5 牛顿第二定律及其应用-连接体问题 课件-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

第四章 牛顿运动定律 牛顿第二定律及其应用 连接体问题 新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第四章 汇报人：广东北江中学 陈定星 [例题1] 如图，水平面光滑，A、B质量为mA、mB，水平向右拉力为F，A、B一起向右匀加速直线运动。试求A、B间绳子的拉力T的大小？ 一、 连接体 两个或两个以上的物体组成的具有相同加速度系统（或有相同运动状态）叫连接体。例如几个物体上下叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆等连在一起。 二、外力和内力 如果以系统为研究对象，则外界对系统的作用力称为该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力称为该系统的内力。 三、处理连接体问题的方法 整体法与隔离法 [例题2] 如图，水平面粗糙，A、B与地面间的动摩擦因素均为μ，A、B质量为mA、mB，水平向右拉力为F，A、B一起向右匀加速直线运动。试求A、B间绳子的拉力T的大小？ F A B [例题3] 如图，倾角为θ的粗糙斜面固定在水平地面上，A、B与斜面间的动摩擦因素均为μ，A、B质量为mA、mB，现用平行斜面方向拉力F使A、B一起沿斜面向上做匀加速直线运动。试求A、B间绳子的拉力T的大小？ μ≠0 F A B T a [例题4] 如图，A、B质量为mA、mB，竖直向上拉力为F，A、B一起向上匀加速直线运动。试求A、B间绳子的拉力T的大小？（忽略空气阻力作用） F A B T a ①一分为二，定远近；② μ=0 F A B μ≠0 F A B ③T与地面摩擦无关 对比分析找规律 μ=0或 μ≠0 F A B T a F A B T a ① 从连接体连接的地方做一条线，将所有物体分隔为两部分； ② 这两部分的相互作用力就为外力F乘离较远部分的质量除以总质量。 规律拓展 μ=0或 μ≠0 F A B C T1 T2 a μ=0或 μ≠0 F A B C T1 T2 a ①一分为二，定远近；② ③T与地面摩擦无关 [练习1]（多选）如图所示，5块质量相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的动摩擦因数均相同，当用力F推第1块木块使它们共同加速运动时，下列说法中正确的是(　 　) A．由右向左，相邻两块木块之间的相互作用力依次变小 B．由右向左，相邻两块木块之间的相互作用力依次变大 C．第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.6F D．第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.6F BC [练习2]如图所示，物体A重20N，物体B重5N，不计一切摩擦和绳的重力，g取10m/s2．当两物体由静止释放后，物体A的加速度与绳子上的张力分别为( ) A.6m/s2、8N B. 8m/s2、8N C.8m/s2、6N D. 6m/s2、9N [练习3] 如图所示，甲、乙两只小猴子一开始站在地面上各握轻绳的一端，现甲用力向上攀爬，乙紧握绳子不攀爬，不计滑轮摩擦和空气阻力，一段时间后（ ） A. 由于甲用力向上攀爬，乙只是紧握绳子未攀爬，则甲先到达滑轮 B. 若甲比乙力气大，甲先到达滑轮 C. 若甲比乙轻，甲先到达滑轮 D. 两只小猴子有可能同时到达滑轮 [练习4] 在探究加速度、力和质量的关系实验中，为什么当m的质量远远小于M的质量时，可以用mg代替绳上的拉力？ [例题5] 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。 [例题6] 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方向相同，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。 总结：连接体多外力内力公式： 二个水平外力且外力与运动方向平行时内力为 F1和F2分别是m1和m2除内力外受所有外力之和，反向相加，同向相减。 [练习5] 如下图所示，水平面上叠放质量分别为m1、m2的A、B两个物体，重力加速度为g。现用水平拉力F使A、B保持相对静止一起加速运动，B受到地面的滑动摩擦力为fB，则A、B间的摩擦力大小f是多少？ ①被研究的两个对象必须有共同加速度； ②此种方法适合做选择题时使用，计算题还需使用整体法和隔离法规范的步骤展示； ③交叉内力公式求得内力大小，这个内力可能是物体间绳的拉力，也可能是摩擦力等等； ④公式分母是两个物体的质量之和，分子则是一个物体的质量乘以作用在另外一个物体上的所有外力矢量和，交叉相乘后两部分再相加或者相减。 ⑤公式中的外力，指的是除了两个物体以外，其他物体施加的力，一般分析的是沿加速度方向的外力。 [练习6] 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、3m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（　　） A． 2μmg B． 3μmg C． 4μmg D． 5μmg $