处理连接体问题的基本方法
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解:
⑴依次隔离A、B两物体,分别作图示 受力分析,则:
对A: mg T ma …… ①
awenku.baidu.com
对B: T Ma
…… ②
T
T
联立①②可得:
a
mg
a mg mM
T mMg mM
⑵
T mMg mM
mg m 1
M
∵ m M ∴ m 0
M
故绳中张力可近似
简化为:T mg
a
N sin
解:
N ?
视m1、m2为一个整体,则两木块的加速度大小: F
a m1 m2
隔离m2,作图示受力分析,则在水平方向上:
对m2: N sin m2a
故:N m2a
m2 F
sin (m1 m2 ) sin
4. 先隔离后整体:
例4:木块和斜面体的质量分别为m和M,斜面的倾角为θ,如图 所示。不考虑一切摩擦,要让木块相对于斜面体静止,对斜面体 施加的水平推力F应为多大?
N
Ny
a
NX
解:
G=mg
隔离m,作图示受力分析,则在水平方向上:
对m: a Nx mg tan g tan
m
m
视m、M为一个整体,则在水平方向上:
对整体: F m整a整 (m M ) g tan
体会:能整体应尽量整体!
练1:质量为m的物体A,通过细绳与定滑轮牵引质量为M的物体 B,使之沿光滑水平桌面向右加速滑动,如图所示。试问: ⑴在此过程中,两物体的加速度a和绳中张力T分别为多大? ⑵若m<<M,绳中张力可近似简化为多少?
隔离A:
a
N
F
隔离B:
a
N
解:
依次隔离A、B两物体,分别作图示受力分析,则:
对A: F N m1a ……… ①
对B: N m2a
……… ②
联立①②可得:
N m2 F m1 m2
a F m1 m2
思考:求解加速度时,有无更简便的方法?
2. 整体法:将各个研究对象视为一个整体,对整体作受力分析 (不考虑内力),建立方程求解未知量。
常见用途
整体法
各物体保持 相对静止
不考虑内力 运算简便
只能找整体 受到的外力
求解整体 受到的外力或 整体的加速度
隔离法
任何情况下 均可应用
能够找整体 内部的内力
要考虑内力 运算麻烦
求解整体 内部各物体 之间的内力
3. 先整体后隔离:
例3:质量分别为m1和m2的两木块,静止在水平地面上。木块间 的接触面与水平面之间的夹角为θ,如图所示。今对m1施加水平 向右的推力F,使m1、m2 一起加速运动。不计一切摩擦,试求: 在此过程中,两木块间的弹力大小和两木块的加速度大小。
m3
体会:
图示六个力都是内力!
“内力”和“外力”是相对而言的, 某个力究竟是“外力”还是“
力”,
二、基本方法:
1. 隔离法:将研究对象依次单独隔离,分别作受力分析,依次 建立方程,然后联立求解未知量。
例1:如图,光滑水平面上并排有A、B两物体,其质量分别为m1 和m2。今对A施加水平向右的推力F,使A、B一起向前加速运动。 试求:在此过程中,A、B间的弹力大小和两物体的加速度大小。
高中物理
一、连接体:由两个或两个以上的物体构成的体系。
1. 内力:来自体系内部的力;
2. 外力:来自体系外部的力;
m1 F21
F31
F12 m2
F32
若以m1、m2为一系统: F12 为内力 、F32 为外力
若以m2、m3为一系统: F12 为外力 、F32 为内力
F13
F23
若以m1、 m2、m3为一系统:
练5:如图,质量为m的木块沿粗糙斜面以加速度a匀加速下滑, 已知斜面的质量为M、倾角为θ,且在下滑过程中斜面始终保持 静止,试求:⑴地面对斜面的支持力和摩擦力?⑵若木块沿斜面 匀速下滑,地面对斜面的支持力和摩擦力又如何?
例2:如图,光滑水平面上并排有A、B两物体,其质量分别为m1 和m2。今对A施加水平向右的推力F,使A、B一起向前加速运动。 试求:在此过程中,A、B两物体的加速度大小。
a
F
解: 将A、B两物体视为一个整体,对整体作图示受力分析,则:
aA
aB
a整
F整 m整
F m1 m2
应用条件 优点 缺点
用手托住,离地高度为h,此时轻绳刚好被拉紧,如图所示。现由
静止释放b,则a所能到达的最大离地高度应为:【 B 】
A. h;
B. 1.5h;
C. 2h;
D. 2.5h。
练4:如图,质量为m的铁块和三角形木块一起沿光滑的固定斜面 匀加速下滑,已知斜面的倾角为θ,木块的上表面水平,试求: 在此过程中,木块对铁块的支持力和摩擦力。
练2:如图,质量分别为m和M的两木块叠放在光滑水平面上,其 间的动摩擦因数为μ。最初m和M均静止,今对M持续施加水平往 右的恒定拉力F,要将M从m下拉出来,问:F应满足什么条件?
练3:一根足够长、不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端
各系一个小球a和b,a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,