14级高一物理牛顿运动定律连接体问题
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 ．2g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。
牛顿运动定律专题——连接体
BD
F
D、支持力小于（M+m）g
例2、如图所示，两个相同的物体m和M，用 轻绳相连接，置于光滑水平面上，在M上施 一水平恒力F使两物体一起作匀加速直线运 动，求：细线的拉力？
F m M m
二、系统内物体有相同的加速度（关键词“一
起”） ，a1,a2相等。
用公式表示为：F合=(m1+m2)a
其中F合为系统所受的合外力，(m1+m2)为有系统 所有物体的总质量，a为系统的加速度，也是各 个物体的加速度。
练2、如图所示，A、B两物体之间用轻质弹 簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光 滑水平面做匀加速运动，这时弹簧的长度为 L1。若A、B将置于粗糙水平面上，且A、B与 粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，用相同 水平恒力F拉A，使A、B一起做匀加速运动， 此时弹簧长度为L2，则（ A ） A、L1=L2 B、L1>L2 C、L1<L2
对系统（两个物体为例）运用牛顿运动第二 定律，它的表达式可写成：
F合 m1a1 m2 a2
F合y m1a1 y m2 a2 y
F合x m1a1x m2 a2 x
其中F合为系统所受的合外力（不包括内力）的 矢量和，a1,a2,分别表示系统内各个物体的加速 度矢量，它们可能都等于零，也可能都不等于零， 还可能有的等于零，有的不等于零。
D、无法确定
例3、如图所示，圆环质量（包括直径）为M， 经过球心的直径上套有质量为m的小球。已知 小球沿直径向下做加速运动，当加速度大小为 a时，圆环对地面的压力是多大？
(M m) g ma
三、系统内只有一个物体有加速度，而其它物体
的加速度为零。
用公式表示为：F合=m1a1
牛顿运动定律的应用——连接体问题
牛顿运动定律的应用——连接体问题一、连接体概述相互连接并且有共同的加速度的两个或多个物体组成的系统可以看作连接体。
如下图所示：还有各种不同形式的连接体的模型图，不一一描述。
只以常见的模型为例。
二、问题分类1.已知外力求内力（先整体后隔离）如果已知连接体在合外力的作用下一起运动，可以先把连接体系统作为一个整体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再隔离其中的一个物体，求相互作用力。
2.已知内力求外力（先隔离后整体）如果已知连接体物体间的相互作用力，可以先隔离其中一个物体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再把连接体系统看成一个整体，求解外力的大小。
2、木块A 和B 置于光滑的水平面上它们的质量分别为m m A B 和。
如图所示当水平力F 作用于左端A 上，两物体一起加速运动时，AB 间的作用力大小为N 1。
当同样大小的力F 水平作用于右端B 上，两物体一起加速运动时，AB 间作用力大小为N 2，则（ACD ）A ．两次物体运动的加速度大小相等；B ．N N F 12+<；C ．N N F 12+=；D ．N N m m B A 12::= 18、如图所示，光滑水平桌面上，有甲、乙两个用细线相连的物体在水平拉力F 1和F 2的作用下运动，已知F 1＜F 2，则以下说法中正确的有（ ABD ）A ．若撤去F 1，则甲的加速度一定变大B ．若撤去F 1，则细线上的拉力一定变小C ．若撤去F 2，则乙的加速度一定变大D ．若撤去F 2，则细线上的拉力一定变小6、在粗糙水平面上放一个三角形木块a ，有一滑块b 沿木块斜面匀速下滑，则下列说 F 图1 F 图2 θ 图3 θ 图4法中正确的是(A)a 保持静止，且没有相对于水平面运动的趋势；(B)a 保持静止，但有相对水平面向右运动的趋势；(C)a 保持静止，但有相对水平面向左运动的趋势；(D)没有数据，无法通过计算判断.4、质量为M 的斜面静止在水平地面上。
高中物理牛顿运动定律题型：接触连接体问题
整体法和隔离法是牛顿运动定律应用中极为普遍的方法．隔离法是根本，但有时较烦琐；整体法较简便，但无法求解系统内物体间的相互作用力．所以只有两种方法配合使用，才能有效解题．其中，整体法要灵活运用系统牛二定律解题。
例、如图所示，斜劈形物A的质量为M，放在水平地面上，质量为m的粗糙物块B以某一初速度沿斜劈的斜面向上运动，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，则物块B上、下滑动的整个过程中（）
A．地面对斜劈A的摩擦力方向先向左后向右
B．地面对斜劈A的摩擦力方向没有改变
C．地面对斜劈A的支持力总小于（M+m）g
D．物块B上、下滑动时的加速度大小不同，方向相同解析：物块B上、下滑动的整个过程中，加速度方向均沿斜面向下，但因摩擦力方向不同，故加速度大小不同．对斜面和滑块组成的整体分析可知，滑块加速度的水平分量向左，则根据系统牛二第二定律系统在水平方
向上受到的外力即地面对斜劈A的摩擦力方向始终向左．滑块加速度的竖直分量向下，故系统处于失重状态，地面对斜面的支持力小于整体的重力．故本题正确选项为BCD．。
连接体问题
两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。
（接触连接）
1. 物体A和B的质量分别为1.0kg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10m/s2） F
解：根据牛顿第二定律求出AB整体的加速度
A
B
F (mA mB ) g 2 a 2m / s ① mA mB
对B物体
FAB mB g mB a ② FAB mB (a g ) 8N
因此A对B的弹力
整体法求加速度，隔离法求相互作用力．
（弹簧连接）
2.如图所示，两个质量分别为m1＝2 kg、m2＝3 kg的物体置于光滑的水 平面上，中间用轻质弹簧秤连接．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。当两物体以相同速度一起运动时，下 列说法正确的是（）
A．弹簧秤Leabharlann 示数是30 N B．弹簧秤的示数是26 N C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2 D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2
（轻绳连接）
如图所示，在水平力F=12N的作用下，放在光滑水平面 上的，运动的位移x与时间t满足关系式：x=3t2+4t，该 物体运动的初速度 ，该物体的质量 m= 。若改用下图装置拉动，使m1的 运动状态与前面相同，则m2的质量应为 。（不计摩擦）
随堂练习：
1~5 11 13
6~10 12
1~5 11 13
6~10 12
1~5 11 13
6~10 12
例题：如图10所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有 一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木 板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板 的v－t图象分别如图中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a （0,10）、b（0,0）、c（4,4）、d（12,0）．根据v－t图象，求：
牛顿运动定律的应用---连接体问题
∴选项BD正确.
F f 1m2 g cos
N
Ff
m 2g
9.如图所示,三个物体的质量分别为m1、m2、 m3，系统置于光滑水平面上，系统内一切摩 擦不计，绳重力不计，要求三个物体无相对 运动，则水平推力F （ ）
（A）等于m 2 g m1 （B）等于 m1 + m 2 + m 3 g m2 m1 （C）等于 m 2 + m 3 g m2
θ
2.如图所示,一根轻质量弹簧上端固定,下 端挂上质量为m0的平盘，盘中有一物体质量 为m,当盘静止时，弹簧伸长了L，今向下拉 盘使弹簧再伸长ΔL后停止，然后松手放开， 设弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘 对物体的支持力等于（ ）
L （A）1 m m 0 g L L （C） mg L L （B）1 mg L L （D） m m 0 g L
4 、如图所示，质量为m的光滑小球A放在盒子B内， 然后将容器放在倾角为a的斜面上，在以下几种情况 下，小球对容器B的侧壁的压力最大的是（ ） (A) 小球A与容器B一起静止在斜面上； (B) 小球A与容器B一起匀速下滑； (C) 小球A与容器B一起以加速度a加速上滑； (D) 小球A与容器B一起以加速度a减速下滑.
F1 F2
变式训练
1.一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑 轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过 滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦不计 绳的质量。吊台的质量m=15kg，人的质量为 M=55kg，起动时吊台向上的加速度是 a=0.2m/s2，求这时人对绳子的拉力大小。
变式训练
2.如图所示，a、b两个物体，ma=2mb，用轻质 细杆连接后放在倾角为θ的光滑固定斜面上， 在下滑的过程中（ ） A、它们的加速度a>gsinθ B、它们的加速度a＜gsinθ C、细杆的作用力为零 D、细杆的作用力为magsinθ
牛顿运动定律常见题型
牛顿运动定律复习1、 连接体问题解题思路：整体法与隔离法的灵活运用a) 各部分间没有相对运动，或者虽有相对运动但为匀速运动：整体及各部分有相同的加速度，整体法求加速度，隔离法求各物体受力情况。
b) 各部分间有相对运动且不是匀速运动：整体及部分间没有共同的加速度，且整体的加速度不等于各部分的加速度平均。
必须灵活运用整体法及隔离法求解问题。
整体的加速度用整体法求解，部分的加速度用隔离法求解；受力情况运用整体、隔离及牛三定律等求解。
例1、 如图所示，小车向右做匀加速运动的加速度大小为a ，bc 为固定在小车上的水平横杆，物块M 串在杆上，M 通过细线悬吊着一小铁球m ， M 、m 均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ．若小车的加速度逐渐增大到2a 时，M 仍与小车保持相对静止，则A ．横杆对M 的作用力增加到原来的2倍B ．细线的拉力增加到原来的2倍C ．细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D ．细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍例2、 如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块AB ，水平推力F 作用在A 上，用F AB 代表A 、B 间的相互作用力，下列说法可能正确的是A ．若地面是完全光滑的，则F AB =FB ．若地面是完全光滑的，则F AB =F /2C ．若地面是有摩擦的，且AB 未被推动，可能F AB =F /3D ．若地面是有摩擦的，且AB 被推动，则F AB =F /2例3、 如图所示，一质量为M 的直角劈B 放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m 的物体A ，用一沿斜面向上的力F 作用于A 上，使其沿斜面匀速上滑，在A 上滑的过程中直角劈B 相对地面始终静止，则关于地面对劈的摩擦力f 及支持力N 正确的是A ．f = 0 ，N = Mg +mgB ．f 向左，N <Mg +mgC ．f 向右，N <Mg +mgD ．f 向左，N =Mg +mg例4、 某人拍得一张照片，上面有一个倾角为α的斜面，斜面上有一辆无动力的小车，小车上悬挂一个小球，如图所示，悬挂小球的悬线与垂直斜面的方向夹角为β，下面判断正确的是A 、如果βα=，小车一定处于静止状态B 、如果0β=，斜面一定是光滑的C 、如果βα>，小车一定是沿斜面加速向下运动D 、无论小车做何运动，悬线都不可能停留图中虚线的右侧例5、 如图所示，一轻绳通过一光滑定滑轮，两端各系一质量为m 1和m 2的物体，m 1放在地面上，当m 2的质量发生变化时，m 1的加速度a 的大小与m 2的关系大致如下图中的图( ).αβF V α B A2、 弹簧类问题可视为特殊的连接体问题，注意关键点：弹簧的弹力不能突变。
高一物理牛顿第三定律 牛顿第二定律的应用(连接体问题)人教实验版知识精讲
高一物理牛顿第三定律牛顿第二定律的应用（连接体问题）人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：牛顿第三定律牛顿第二定律的应用（连接体问题）二. 知识要点：1. 牛顿第三定律内容2. 作用力与反作用力的关系3. 一对作用力与反作用力与一对平衡力的区别4. 进一步理解牛顿第二定律5. 会用牛顿第二定律解决有关连接体的问题［重点、难点解析］一、牛顿第三定律（一）作用力与反作用力：1. 两个物体之间的作用力总是相互的，成对出现的，相互作用的两个物体互为施力物体和受力物体。
2. 将一对相互作用的力中的一个叫作用力，则另一个就叫做它的反作用力。
（二）牛顿第三定律：1. 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
这就是牛顿第三定律。
2. 理解作用力与反作用力的关系时，要注意以下几点：（1）作用力与反作用力同时产生，同时消失，同时变化，无先后之分。
（2）作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上（与物体的大小，形状，运动状态均无关系。
）（3）作用力与反作用力分别作用在施力物体和受力物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力与反作用力产生的效果不能抵消。
（作用力与反作用力能否求和？不能）（4）作用力与反作用力一定是同种性质的力。
（平衡力的性质呢？）3. 对于牛顿第三定律要明确（1）定律揭示了相互作用的两个物体之间的作用力与反作用力的关系。
（2）作用力与反作用力具有“四个相同”。
即大小相同，性质相同、出现、存在、消失的时间相同，作用线在同一条直线上。
“三个不一样”即方向不一样。
施力物体和受力物体不一样，效果不一样。
（3）相互作用力与平衡力的区别关键点是平衡力作用在同一物体上，不一定同时产生或同时消失，也不一定是同性质的力。
例1. 马对车的作用力为F，车对马的作用力为T。
关于F和T的说法正确的是（）A. F和T是一对作用力与反作用力。
B. 当马与车做加速运动时，F>T。
牛顿定律的连接体问题
牛顿定律的连接体问题1． 如图所示，倾角为α的斜面静止不动，滑轮的质量和摩擦不计，质量为M 的物体A 与斜面的动摩擦因素为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)，质量为m 的物体B 通过定 滑轮用细线与M 相连接．则A ．当m>M(sin α+μcos α)时，m 一定有向下的加速度B ．当m<M(sin α+μcos α)时，m 一定有向上的加速度C ．当m>M(sin α一μcos α)时，m 一定有向下的加速度D ．当m<M(sin α一μcos α)时，m 一定有向上的加速度4．木块A 、B 分别重50 N 和70 N ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，与A 、B 相连接的轻弹簧被压缩了5 cm ，系统置于水平地面上静止不动。
已知弹簧的劲度系数为100N/m 。
用F =7N 的水平力作用在木块A 上，如图所示，力F 作用后( )A ．木块A 所受摩擦力大小是10NB ．木块A 所受摩擦力大小是2NC ．弹簧的弹力是12ND ．木块B 所受摩擦力大小为12N5．如图所示，放在粗糙水平面上的物块A 、B 用轻质弹簧称拉相连，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ。
今对物块A 施加一水平向左的恒力F ，使A 、B 一起向左匀加速运动，设A 、B 的质量分别为m 、M ，则弹簧秤的示数为（ ） A.MF M m + B.MF mC.()F M m g M m μ-+D.()F M m g M m M μ-++ 6．如图所示，两物体A 、B 叠放在光滑水平面上，kg m m B A 1==，A 、B间动摩擦因数4.0=μ，现对物体A 施加一水平力F ，F -t 关系图像如图所示。
两物体在力F 作用下由静止开始运动，且B 物体足够长。
若向右为正方向，则对物体的运动，下列说法正确的是A ．两物体最终均做匀加速直线运动B ．s t 2.1=时，A 物体速度达到最大C ．s t 2.1=时，A 、B 两物体相对静止D ．B 物体所受摩擦力的方向在运动过程中发生改变7．如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动（空气阻力不计）时，下列各图中正确的是8．如图所示，质量为M 的小车放在光滑的水平面上．小车上用细线悬吊一质量为m 的小球，M ＞m ．现用一力F 水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a 向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T ；若用一力F /水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a /向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T /．则（ ）A ．a /=a ，T /=TB ．a /＞a ，T /=TC ．a /＜a ，T /=TD ．a /＞a ，T /＞T9．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 ．Ta 增大B ．Tb 增大C ．Ta 变小D ．Tb 变小10．物体A 、B 质量分别为m A =2kg 、m B =3kg ，二者间用牢固的细线连接，现对A 物体施以竖直向上的恒力F 的作用，F=60N ，使A 、B 两物体共同向上做匀加速运动。
高中物理牛顿运动定律的应用 牛顿运动定律的应用之连接体问题
牛顿运动定律的应用之连接体问题牛顿运动定律的应用-一、连接体概述两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体。
如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆等连在一起。
如下图所示：还有各种不同形式的连接体的模型图，不一一描述。
只以常见的模型为例。
连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。
二、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. 两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。
接触连接：连接：)两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起；2. 绳(杆弹簧连接：两个物体通过弹簧的作用连接在一起；3.三、连接体的运动特点——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等。
轻绳——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，而线速轻杆度与转动半径成正比。
——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，两端连接轻弹簧体的速率相等。
四、处理连接体问题的基本方法 1. 内力和外力相互作用的物体称为系统。
系统由两个或两个以上的物体组成。
）系统：（1）系统内部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。
（22. 整体法）含义：（1所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法。
（）理解：2 1FFma是指研究对象所受的合外力，将连接体作为整体看待，简化了受力情况，因为＝，牛顿第二定律BAFA保持相对静止沿粗糙水平面加速滑动时，连接体间的相互作用力是内力.如图所示，用水平力使拉、若求它们的加速度，便可把它们看做一个整体，这样它们之间相互作用的静摩擦力便不需考虑。
题目不涉及连接体的内力问题时，应优先选用整体法：3）运用整体法解题的基本步骤（. 明确研究的系统或运动的全过程①.②画出系统的受力图和运动全过程的示意图. 寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解③ 3. 隔离法 1）含义：（包括物体、状态和某些过程，从系统或全过程中隔离出来进行研究所谓隔离法就是将所研究的对象-- 的方法。
高三一轮复习牛顿运动定律：连接体问题
必修 第一册 第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律----连接体问题知识梳理1.连接体：多个相互关联的物体连接(叠放，并排或由绳子、细杆联系)在一起的物体组称为连接体． 特点：连接体一般具有相同的运动情况(速度相同、加速度相同)．2.连接体的解题方法：整体法与隔离法（1）整体法：当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法．注意：采用整体法时只分析外力，不分析内力．（2）隔离法：当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，单独进行分析，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法． 3.求内力时，必须用隔离法；求外力时，一般用整体法比较简单。
4.整体法应用的条件：只要几个物体的加速度相同（加速度大小，方向相同）5.物体的加速度不同（加速度大小相等，方向不同）时，定量计算时，一般用隔离法；定性分析时可以用整体法。
典例1：（1）如图所示，质量分别为 A m 、B m 的A 、B 两物块用轻线连接放在光滑的水平面上，用水平拉力F 拉A ，使它们匀加速运动，求轻线上的张力T=？（2）如图所示，质量分别为 A m 、B m 的A 、B 两物块用轻线连接放在水平面上，用水平拉力F 拉甲，使它们匀加速运动，A 、B 与水平面的动摩擦因数均为μ，求轻线上的张力T=？（3）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，求轻线上的张力T=？结论：典例2：μ=0（光滑） μ≠0 （粗糙） μ≠0 （粗糙）倾角θFABFABFAB结论：物体A 、B 间的相互作用力为：F m m m F BA BAB +=①物体间的相互作用力F AB 与接触面的粗糙程度（只要动摩擦因数μ相同）无关； ②物体间的相互作用力F AB 与接触面的倾斜程度无关。
高考物理总复习 第三单元 牛顿运动定律 第2讲 连接体问题(含解析)
第2讲连接体问题1 连接体的定义及分类(1)两个或两个以上的物体,以某种方式连接在一起运动,这样的物体系统就是连接体。
(2)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。
(3)连接体的运动特点①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的。
②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,而杆上各点的线速度与转动半径成正比。
③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。
【易错警示】(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。
1.1(2018衡水中学高三10月考试)如图所示,质量为m0、倾角为θ的斜面体静止在水平地面上,一质量为m 的小物块放在斜面上,轻推一下小物块后,它沿斜面向下匀速运动。
若给小物块持续施加沿斜面向下的恒力F,斜面体始终静止,重力加速度大小为g。
施加恒力F后,下列说法正确的是()。
A.小物块沿斜面向下运动的加速度为B.斜面体对地面的压力大小等于(m+m0)g+F sin θC.地面对斜面体的摩擦力方向水平向左D.斜面体对小物块的作用力的大小和方向都变化【答案】A1.2(2019福建福州三十四中检测)如图所示,材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连,并在拉力F作用下沿斜面向上运动,轻绳与拉力F的方向均平行于斜面。
当拉力F一定时,Q受到绳的拉力()。
A.与斜面倾角θ有关B.与动摩擦因数有关C.与系统运动状态有关D.仅与两物块质量有关【答案】D2 连接体的平衡(1)关于研究对象的选取①单个物体:将物体受到的各个力的作用点全部画到物体的几何中心上。
高三物理 牛顿运动定律的综合应用(3)连接体问题
牛顿运动定律的综合应用（三） 连接体问题 一、通过接触面发生连接的连接体问题 例1．某地有一倾角为θ＝37°(sin 37°＝35)的山坡C ，上面有一质量为m 的石板B，其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆A (含有大量泥土)，A 和B 均处于静止状态，如图所示。
假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为38，B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A 、B 开始运动，计算：开始运动时，A 和B 加速度的大小。
【评题】：_______________________________________________________________________ ____ __ ___________________________________________________________________ ___________________【跟踪训练】01．如图所示，质量为m 1，m 2的物体叠放在倾角为θ的固定斜面上，一起沿斜面加速下滑，下滑时两物体保持相对静止，已知m 1和m 2之间的动摩擦因数为μ1，m 2与斜面间的动摩擦因数为μ2，运动过程中m 1所受的摩擦力大小为（ ）A ． μ1m 1gsinθB ． μ1m 1gcosθC ． μ2m 1gsinθD ． μ2m 1gcosθ【评题】：_______________________________________________________________________ ____ __ ___________________________________________________________________ ___________________ 02．质量分别为m 1、m 2、m 3的A 、B 、C 三个物体堆叠在光滑的水平面上，已知AB 间动摩擦因数为μ1，BC 间动摩擦因数为μ2，现对C 施加一水平向右的力F ，求：（1）若物体间无相对滑动，AB 间和AC 间的摩擦力各是多少？（2）若F 从零逐渐增大，致使AB 、BC 两接触面中有一个发生相对滑动，试问哪一个接触面先发生滑动？【评题】：_______________________________________________________________________ ____ __ ___________________________________________________________________ ___________________二、通过绳子发生连接的连接体问题例2．如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。
牛顿第二定律的应用—连接体问题
牛顿运动定律的应用―――连接体问题概念：若干个物体通过一定的方式连接在一起，就构成了连接体，其连接方式，一般是通过细绳、杆等物体来实现的。
常见连接方式如下图：①用轻绳连接②直接接触a③靠摩擦接触FF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。
【例题1】光滑水平面上A、B两物体m A=2kg、m B=3kg，在水平外力F＝20N作用下向右加速运动。
求（1）A、B两物体的加速度多大？（2）A对B的作用力多大？【例题2】如图所示，质量为m的物块放在倾角为的斜面上，斜面体的质量为M，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面施一个水平推力F，要使物块相对斜面静止，力F应多大?如图所示，A、B两物体用细绳相连跨过光滑的定滑轮，A放在粗糙的水平桌面上，B物体悬空．现用水平拉力F拉着A物体，使得B物体以5m/s2的加速度匀加速竖直上升，已知A、B物体的质量分别为1kg和2kg，A与桌面的动摩擦因数为0.2，g=10m/s2；试求：水平拉力F的大小是多少？【例题3】如图所示：把质量为M的的物体放在光滑．．高台上，用一条可以忽略质量而且不变．．的水平形的细绳绕过定滑轮把它与质量为m的物体连接起来，求：物体M和物体m的运动加速度各是多大？绳的拉力T多大？为什么只有当M>>m时，才能近似认为绳子拉力T=mg。
牛顿运动定律的应用之用整体法、隔离法巧解连接体问题(解析版)
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。
学科，网特别提醒(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：a m m m F n )...(21+++=；否则n n a m a m a m F +++=...2211。
（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m 1＝3 kg 、m 2＝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。
高一物理 用牛顿定律解决连结体问题
高一物理 用牛顿定律解决连结体问题学习目标: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:一、连结体问题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。
二、解连接体问题的基本方法：整体法与隔离法当物体间相对静止，具有共同的对地加速度时，就可以把它们作为一个整体，通过对整体所受的合外力列出整体的牛顿第二定律方程。
当需要计算物体之间(或一个物体各部分之间)的相互作用力时，就必须把各个物体(或一个物体的各个部分)隔离出来，根据各个物体(或一个物体的各个部分)的受力情况，画出隔离体的受力图，列出牛顿第二定律方程。
许多具体问题中，常需要交叉运用整体法和隔离法，有分有合，从而可迅速求解。
【例一】如图所示，置于光滑水平面上的木块A 和B ，其质量为m A 和m B 。
当水平力F 作用于A 左端上时，两物体一起作加速运动，其A 、B 间相互作用力大小为N 1；当水平力F 作用于B 右端上时，两物体一起做加速度运动，其A 、B 间相互作用力大小为N 2。
则以下判断中正确的是( )A ．两次物体运动的加速度大小相等B ．N 1+N 2<FVC．N l十N2=FD．N1：N2=m B：m A【例二】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。
【例三】如图所示，质量为m l的物体和质量为m2的物体，放在光滑水平面上，用仅能承受6N的拉力的线相连。
m l=2kg，m2=3kg。
现用水平拉力F拉物体m l或m2，使物体运动起来且不致把绳拉断，则F的大小和方向应为（）A．10N，水平向右拉物体m2 B．10N，水平向左拉物体m1 C．15N，水平向右拉物体m2 D．15N，水平向左拉物体m1基础自测：1．如图所示，在光滑水平面甲、乙两物体，在力F 1和F 2的作用下运动，已知F 1<F 2。
高一物理用牛顿运动定律解决问题
连接体问题
M m
• 连接体问题
• 在实际问题中，常常会碰到几个物体连接 在一起在外力作用下运动，求解它们的运 动规律及所受外力和相互作用力，这类问 题被称为连接体问题。常用方法有：整体 法和隔离法。
• 整体法:就是把整个系统作为一个研究对象 来分析的方法。不必考虑系统内力的影响， 只考虑系统受到的外力，根据牛顿第二定 律列方程求解.
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把那些我能用到的本子都给了我”，得到“奖励”．最后是“坚信自己，可以在那上面写出干干净净，青春靓丽的文字来”，写“我”坚定了自己的信心．据此整理出代谢． （2）本题考查文中关键词语含义的理解．解答此题关键要理解词语的本义，然后联系作品内容和作者感情去推断其语境 义．“不可回怍”本义指不能回收再利用的废品；在文中指的是一个人对社会没有任何的作用．是收废品的老人用他的职业内容来对我进行生动的教育，希望我不要自暴自弃． （3）本题考查内容的理解与分析．解答此题关键要整体感知文章内容，根据上下文内容去分析判断．结合文中内容可 见，他“惩罚”我最直接的原因是我偷他的破烂中的破本子，从他教育我的话中可以看出，根本原因是因为看到我自暴自弃的样子；“奖励”我的原因在第十三段，是因为我把玻璃擦得干净，同时也是希望我能改过自新． （4）本题考查文章标题含义的理解．解答标题的含义，要注意结合文章 相关内容进行分析．文中跟“时光”“灰尘”相关的句子有：时光还没有被我用旧，只是蒙上了一层灰垢而已．只要用心去擦一擦，那隐匿起来的时光随时都可以亮洁如新．而“我”的这一感悟又是拾荒老人对“我”的“教育”，让我明白人生处于困顿时，要乐观面对，坚定信心，就会像“被 拭去灰尘的玻璃”那样“光洁如新”． （5）本题考查内容的理解与分析．解答此题关键要整体感知文章内容，根据上下文内容及文章主旨去判断．“我”在文中的转变，得益于老人，是因为老人对“我”的“惩罚”和“教诲”让“我”懂得了一个人生道理，让我从消极颓废中摆脱出来，让“ 我”用新的眼光来审视他，从心底深处对他产生了敬意． 代谢： （1）偷“破烂” 受“惩罚” （2）本义是指物品（多指废品或旧货）不可收回利用．用在这里是一种比喻说法，指“我”如果自暴自弃，沉沦堕落就会一事无成毫无价值． （3）因为“我”的盗窃行为和颓废消极，自暴自弃的 精神状态而“惩罚”“我”；因为“我”擦拭干净玻璃而“奖励”我． （4）时光还没有被“我”用旧，只是蒙上了一层灰垢而已．只要用心去擦一擦，那隐匿起来的时光随时都可以亮洁如新．文章通过拾荒老人对“我”的“教育”使“我”明白人生处于困顿时，要乐观面对，坚定信心，就会 像“被拭去灰尘的玻璃”那样“光洁如新”． （5）因为“我”偷“垃圾”受到了老人的一番“教诲”，使“我”顿悟，那些意味深长的话出自一个拾荒者老人之口，让“我”用新的眼光来审视他，从心底深处对他产生了敬意。 （2017湖北黄石）（二）阅读下面的文章，完成19-22题。（共14 分） 倒挂的油画 金建云 （1）我家的餐馆开在美院边上，美院的师生常常来餐馆吃饭。我的父亲是个很优秀的厨师，他不懂艺术，但是一直很尊重这些搞艺术的人。 （2）父亲眼中似乎只有两类画家：一类是成功的，另一类是怀才不遇的。成功的画家常常请客，在餐馆里提前存上一笔钱，吃 完饭就拂袖离去；怀才不遇的画家都喜欢赊账，偶尔还掉账单的一部分，然后继续赊账。 （3）陈是个怀才不遇的画家。有一天，陈吃完饭后，找父亲借钱。他说自己的母亲病危，他非常想去见她最后一面。父亲想都没想就帮他出了机票钱，嘱咐他立刻打的去机场，千万不要留下终身遗憾。 （ 4）一个月之后，陈重回餐馆吃饭。他对父亲千恩万谢，一定要送他一幅画。父亲指着餐馆墙壁上挂满的画说：“你看，很多有困难的学生都以画抵账，我这里最不缺的就是画了。过去的事情你不要放在心上，尽管来吃饭就是……” （5）陈恳切地说：“这幅画不是为了抵账，而是为了报恩。我 陪伴在母亲身边看着她咽气的时候，最感谢的人就是你。你让我没有留下终身遗憾，我实在不知道怎么表达自己的感情，就画了这幅油画。您务必要收下，否则我……” （6）父亲终究不忍拂了陈的好意，便把这幅画带回了家里。这是一幅抽象派的油画，几团大大的色块，深浅不一，形状莫名 。由于客厅、卧室墙壁上都有了装饰品，所以父亲把这幅画挂在了厕所里。于是，我们家人如厕的时候都可以欣赏这幅画了。 （7）厕所靠东，朝阳温暖的光线常常落在这幅画上，色块隐隐浮动，凸凹有致。我们越看越觉得奇妙，不知不觉脑中就会出现很多美丽的联想。母亲说她每次注视这幅 画的时候都会想到她的家乡，想到漫天彩霞和她少女时候的梦；父亲说他会联想到自己的父亲，父亲去世的时候他无法送终，那种挥之不去的哀愁也浓缩在浮动的色块中了…… （8）后来，父亲把这幅画从厕所请到了客厅最显眼的位置。父亲常说陈能画出这么伟大的作品，让我们这一家“粗人 ”都为之感动，有朝一日他会大有出息的。果然，没过10年，陈成为我国著名的抽象派画家之一。他的画开始被许多美术馆和博物馆收藏，据说市面上每幅画已经卖到了百万元。陈还是常常带朋友来我家的餐馆吃饭，他早就不赊账了，还常常请父亲喝一杯他自带的洋酒。相识于贫微时的感情， 不用太多的言语，一颦一笑中就能看懂。 （9）有一天，陈忽然说想看看当初送给父亲的画：“这么多年来，那仍是我这一生中最满意的作品。”父亲将他带到了家中，一进客厅陈就大叫起来：“你把我的画挂颠倒了!” （10） ⑩我们一家人都不好意思地笑了起来，原来当年他忘记了签名，而 我们都是些看不懂抽象画的“粗人”。陈取下画，转过来，郑重其事地在右下角签上了自己的名字。然后他半开玩笑地对父亲说：“哪一天你缺钱了，打电话给博物馆，他们会送钱上门并千恩万谢的。” （11）父亲很认真地说：“这幅画已经是我家的宝了，看了这么多年，我们已经有了感情。 我虽然是个粗人，但是绝不会卖艺术和感情的。” （12）陈高兴地拍了拍父亲的肩膀说：“老哥，你真是我见过的最有文化的厨子。这幅画在你手里，真是值了。” ? （13）于是，这幅画就继续留在了我家的墙上。只是，我们一家人还是喜欢扭头来欣赏它颠倒过来的样子，就好像它本来就该 如此一样。随着年龄的增长，看到很多鱼龙混杂的现象，我越来越感觉到父亲朴实话语中的真谛﹣﹣一个人风雅与否，不在于他是否懂得艺术和美，而在于他是否有一颗敬畏和尊重的心。 19.请梳理小说情节，将下面的情节发展图补充完整。（每空不超过2个字，4分） ① 画→收画和挂画→② 画→正画（把画扶正） 20.小说第七段写我和父母面对油画产生了丰富的联想，这部分在文中有何作用？（3分） 答： 21.小说中的父亲身上有哪些可贵的品质？请简要概括分析。（4分） 答： 22.小说结尾写道：“一个人的风雅不在于他是否懂得艺术，而在于他有一颗尊重和敬畏的心。”请 问：这里的“风雅”与“一颗尊重和敬畏的心”有何关系？请结合文本谈谈你的理解。（3分） 答： 代谢：19.（1）赠画（或赠送画、送画）； （2）赏画（或看画、欣赏画） 20.（1）内容上：表现了画的魅力；表现了家人对画家和画的尊重。（2）结构上：为后文写该油画价值不菲等情节作 铺垫。 21.（1）乐善好施，不计回报．父亲热心帮助陈画家出机票钱，让他回老家看望病危的母亲，当陈画家来感谢他时，父亲说让他不要放在心上。 （2）尊重他人，敬畏艺术．父亲不懂艺术，但很尊重搞艺术的人，对艺术有一颗尊重和敬畏的心。 （3）重情义，不贪婪．父亲把陈送的画一 直保留着，并且喜欢看它倒挂的样子，说明父亲很看重跟陈的情谊；即使那幅画价值百万，他也绝不卖掉，可以看出父亲不贪财。 22．（1）①“风雅”是“高雅”、“高洁”、“高尚”的意思． （2）“风雅”与“一颗尊重和敬畏的心”的关系是：一个人，如果尊重他人，敬畏艺术，那么他 就是高雅的．小说中的父亲是个“粗人”，不懂得艺术，但他对他人和艺术很尊重，陈说父亲是他“见过最有文化的厨子”，可见，在陈的心目中，父亲就是个高雅的人。 （2017山东临沂）（四）阅读下面文字，完成20-23题（15分） 老柿树 陈敏 ①外爷家的院落前，长着一棵三人合抱粗的老 柿树，高十丈余，树身硕大，傲立挺拔，遮住了一片天。没人知道他的年龄，据我外爷说，他记事起，它就那么高，那么大。 ②我的童年在外婆家度过，老柿树是我儿时的伙伴，柿树叶子圆润油亮，层层叠叠，像一把巨大的油纸伞，遮住了半个院子。我们坐在树荫下编织草帽、剥土豆，躲在树 后吓唬暮归的大人小孩。古树给我们带来无限快乐的同时，也带来过不少的麻烦，于是，我外爷总说它像一个淘气的孩子，让人既爱怜又痛惜。 ③单说这爱吧，从夏到秋，柿树便舔欢着每一个行走在树下的人。仅那些从树上落下来的红艳艳的灰包蛋柿子就解了不少人的饥渴。 ④老柿树从不歇 枝，年年枝繁叶茂。秋季柿子成熟时，外爷就慷慨地唤来左邻右舍，让他们随便摘，随便拿。生活在大树周围的邻家都得了树的恩惠，门前房后挂着一串串红红的柿饼、柿皮、柿轱辘，而我外爷则在最后才收拾残局，将那些碰烂了的没人要的柿子统统压进一口大瓮，开始预备酿制春节的“年酒 ”。柿子酿出的酒浓郁、醇香，是逢年过节招待贵客的“家宴陈酿”。 ⑤但它同时又是一棵烦恼树。老树除了招来各种鸟儿在上面筑巢外，也招来了猫头鹰。猫头鹰向来被视为“凶鸟”，只要它一叫，村里定有人驾鹤西归。这几乎很灵验，为此，我外爷经常在冬夜里，披衣下床，扛着竹竿出门 ，驱赶停留在树枝间叫声沉闷恐怖的猫头鹰。老柿树因此也披上了一层神秘的外衣。说谁在夜间从树下过，朝树根浇了一泡尿，结果闹了一夜肚子；谁将坠落在树下的鸟窝捡回家煨了炕，没过几天房子便着了火。更为不幸的是有一回，一个男孩上树摘柿子，惹怒了隐藏在枝叶间的一个马蜂窝， 被蜂蛰得坠下了树，摔得不轻。他刁蛮的爹带着人马，锯子、刀斧恶狠狠赶来伐树。一村人都来看热闹，我外爷搂着树身说：要砍就把我也砍了吧！记忆中，那些大人因树吵吵嚷嚷了一个下午，我外爷外婆给那个小孩送了半年的饭。 ⑥不过，也有不少美好的传说：情窦初开的男女碰巧在树下相 遇，他们的爱情便能生根发芽，修成正果；花开时节，从树下经过的准妈妈被柿花击中了头，定会生出个漂亮的女娃娃，被落下的柿子击中，一定能生个男娃…… ⑦这些传说让人们对老树更多了几分敬畏。 ⑧树木不老，人易老，人亦变。家乡在外爷外婆去世后一夜巨变。村里有劳动能力的人 全都外出或打工或安家，只有为数不多的老人留了