专题1动力学中的连接体问题（课件）高一物理讲练课堂

主讲老师：陈庆威专题1：动力学中的连接体问题（两课时）目录CONTENT连接体模型不同面上的连接体不同加速度连接体拓展学习

在用图式方式探究加速度与力、质量的关系实验中，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，这是为什么呢?问题与思考01.解法与探究02.槽码：mg－T=ma小车：T=Ma可知，当M>>m时，T=mg整体：

mg

=(M+m)a方法一：对槽码和小车单独分析方法二：对槽码和小车整体分析小车：T=Ma以上两种方法分别从隔离和整体的角度处理问题，却收到同样的效果。在处理动力学问题时，我们怎样才能将两种方法做到灵活使用呢？mgMgFNTTa连接体模型第一部分连接体01.

两个或两个以上相互作用的物体组成的整体叫连接体。

它们一般有着力学或者运动学方面的联系。常见的连接体模型有哪些呢？常见的连接方式02.FABABθa1.绳子或弹簧连接常见的连接方式03.2.依靠相互的挤压（压力）相联系m1m2m1m2m1m2FF3.依靠摩擦相联系（叠加体）m1m2F该类问题的一般处理方法是什么呢？连接体问题的常用处理方法04.1.整体法：把整个连接体系统看做一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解.其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力。2.隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分析，列方程求解.其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形。1.加速度相同的连接体(1)若求解整体的加速度，可用整体法．整个系统看成一个研究对象，分析整体受外力情况，再由牛顿第二定律求出加速度；(2)若求解系统内力，可先用整体法求出整体的加速度，再用隔离法将内力转化成外力，由牛顿第二定律求解。先整体后隔离连接体问题的两种常见情况05.2.加速度不同的连接体：

若系统内各个物体的加速度不同，一般应采用隔离法．以各个物体分别作为研究对象，对每个研究对象进行受力和运动情况分析，分别应用牛顿第二定律建立方程，并注意应用各个物体的相互作用关系联立求解．

隔离分析，找加速度之间的关系连接体问题的两种常见情况06.平面上的连接体第二部分平面上的连接体01.例题1若AB用一个绳子连在一起，在F的作用下一起匀加速向右运动，地面光滑。A、B的质量各为ma=1kg,mb=2kg，求：(1)若F=30N，A、B之间的弹力多大？(2)若F=30N，若A、B与地之间的动摩擦因数为μ=0.1，则A、B之间弹力多大？ABF解析典例分析02.(1)若F=30N，A、B之间的弹力多大？ABF

对整体：隔离A：AF弹解得：ABF问题拓展03.若将中间的绳子换成劲度系数k=2N/cm的弹簧，AB在外力F的作用下一起向右加速，若弹簧伸长量为2cm，若A、B与地之间的动摩擦因数为μ=0.1，A、B的质量各为ma=1kg,mb=2kg求此时拉力F的大小。

隔离A分析：对整体：解得：由胡克定律得：AF弹fAABFfABF

你发现规律了吗？弹力的大小与哪些因素有关呢？若放在斜面上呢？斜面上的连接体第三部分例题2斜面上的连接体01.

如图所示，质量分别为mA、mB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恒定拉力F拉A，使A、B沿斜面向上一起做匀加速运动，A、B与斜面的动摩擦因数均为μ，为了增大细线上的张力，下列办法可行的是（）A．仅增大A的质量mAB．仅增大B的质量mBC．仅增大斜面倾角θ（F仍平行于斜面）D．仅增大动摩擦因数μ【参考答案】A解析典例分析02.根据牛顿第二定律得，对整体：

要增加T，可增大A物的质量，或减小B物的质量。改变倾角θ和改变动摩擦因数不能改变细线上的拉力，故A正确。对A:规律总结03.

连接体的动力分配原理：两个物体(系统的两部分)在外力(总动力)的作用下以共同的加速度运动时，单个物体分得的动力与自身的质量成正比，与系统的总质量成反比。相关性：两物体间的内力与接触面是否光滑无关，与物体所在接触面倾角无关。例题3拓展学习04.如图，两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ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μ1，B与A之间动摩擦因数为μ2，已知两滑块是从静止开始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？BAθ典例分析05.解析根据牛顿第二定律求出AB整体的加速度对B物体：②①摩擦力的方向平行于斜面向上．设滑块受到的摩擦力的方向平行于斜面向上．在弹力和摩擦力的方向不明确时，可用假设法去分析．BAθ联立①②解得：例题4拓展学习06.如图所示，倾角为α的斜面固定不动，斜面上叠放着质量分别为M和m的A、B两个物体，已知A物体与斜面之间的动摩擦因数为μ（μ>tanα）。今用与斜面平行向下的恒力F推物体A，使两个物体一起沿斜面向下做匀加速运动，且它们之间无相对滑动，则A、B之间的摩擦力多大？BAFα典例分析07.解析对整体，根据牛顿第二定律①②对B物体③联立①②③解得：摩擦力可能平行于斜面向上、可能向下，还可能为0。设物体B受到的摩擦力的方向平行于斜面向上．BAFα例题5拓展学习08.质量分别为M和m的物体A、B，紧靠着置于摩擦因数为μ的斜面上，斜面的倾角θ，现施一水平力F作用于A，A、B共同加速沿斜面向上运动，求它们之间的作用力大小。FθBA典例分析09.解析θNfθv（M+m)gaFθ对整体，根据牛顿第二定律①②对物体m，根据牛顿第二定律③联立①②③解得：FθBA竖直面上的连接体第四部分例题6竖直面上的连接体01.

如图所示，m1>m2

，滑轮质量和摩擦不计，则当m1和m2匀加速运动的过程中，弹簧秤的读数是多少？对整体：隔离m1：解得：弹簧秤的示数：拓展学习02.例题7

如图所示，三物体以细绳相连，mA=2kg，mB=3kg，mC=1kg，A、C与水平桌面间的动摩擦因数=0.25，则系统的加速度大小为多少？绳中的张力各是多少?（g取10m/s2）【答案】3.75m/s；6.25N；18.75N解析典例分析03.对ABC整体，根据牛顿第二定律隔离C：隔离B：不同加速度的连接体第五部分不同加速度的连接体01.例题8

如图所示，在倾角为α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，小孩立即沿着木板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度为多大？α解析典例分析02.αααmgf2mgN2N1N1’f’αa分别对人和板受力分析：木板匀加速下滑①②其中③联立①②③式解得：拓展学习03.例题9如图，所有接触面均光滑，问：（1）要使m相对M静止，则作用在M上的水平力F为多大？此时斜面体对m的支持力为多大？（2）要使m做自由落体运动，则水平作用力又该如何?FθmM解析典例分析04.FθmMmgNθma（1）分析知，m受到的重力和支持力的合力一定水平向左，受力如图。典例分析05.解析FθmM（2）如图,设m做自由落体运动时的位移为Sm时，斜面的位移为SMSMSm当m刚好能做自由落体运动时，有解析拓展学习06.如图，在台秤的托盘上放一底面粗糙，倾角为θ斜面体，质量为m的物体，如果斜面光滑。求物体从斜面上下滑过程中，台秤的读数。典例分析07.解析

物体实际加速度方向沿斜面向下，将加速度分解到竖直方向和水平方向。因ay竖直向下，故物体失重。整体分析：思考