高一物理(物理学科连接体资料1)

用“整体法〞和“隔离法〞

分析连结体问题授课人：邱建忠湖南师大附中物理组2/3/20241学习目标：1.知道连结体的概念；2.知道整体法和隔离法是分析连结体问题的根本方法；3.掌握整体法和隔离法是分析连结体问题的初步应用；4.掌握整体法和隔离法的选择。2/3/20242

连接体一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统。连接体：2/3/20243(1)木块A的加速度a=?【例一】如下图,在光滑水平地面,用10N的水平力推质量为2kg的木块A,问:

FA【分析与解答】2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向1.研究对象：木块4.列方程求解：F合=F=maGFN故a=5m/S22/3/20244(2)假设在其右方增加一个完全相同的木块B，推力不变，此时木块A的加速度a’＝？ABF1.研究对象：木块A【分析与解答】2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=F－N=mAa’……①GFNN12/3/20245方程①＋方程②

得:F合=(mA+mB)a’(N1=N1’)故：a’=2.5m/s2GN1’N1.研究对象：木块B3.建立坐标：水平向右为正方向2.受力分析：4.列方程求解：F合=N1’=mBa’------②2/3/20246

把整个系统作为一个研究对象(即当作一个质点)来分析.此方法适用于系统各局部物体加速度大小方向相同的情况.整体法：注意：2/3/20247(3)此时A.B之间作用力N1=?

代a’=2.5m/s2入方程1F－N1=ma’那么有：10－N=2x2.5故N＝5牛或代a’=2.5m/s2入方程2N1=ma’那么有：N1=2x2.5=5牛2/3/20248把系统中各个局部(或某一个局部)隔离作为一个单独的研究对象来分析.此方法对系统各局部物体加速度大小方向相同或不同的情况均适用.隔离法：注意：2/3/20249课堂练习：〔配套卷第1题〕假设在例一中地面不光滑，且µ=0.1,其余条件不变，此时木块A的加速度a〞=？A.B之间作用力N2=?FABμ=0.12/3/202410【分析与解答】1.研究对象：木块A和B整体2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=F－f=F－2µmg=2ma〞故：a’’=1.5m/s2NGFf〔此时A.B之间的弹力N2为什么没有考虑？〕2/3/202411把A和B隔离，1.研究对象：木块A2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=F－f1－N2=F－µmg－N2=ma’’故：N2=5牛GFNN2f12/3/202412

或1.研究对象：木块B2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=N2－f’=N2－µmg=ma’’故：N2=5牛GN2Nf’2/3/202413【例二】如下图，在光滑的地面上，水平外力F拉动小车和木块一起作加速运动。小车质量为M，木块质量为m，木块和小车之间的摩擦因数为μ，求这个过程中，木块受到的摩擦力。mMF2/3/202414【分析与解答】1.研究对象：小车和木块整体GFN2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=F=〔M＋m〕a故：a=F/(M＋m)〔此时小车和木块之间的摩擦力f属于内力，不必考虑！〕2/3/202415把小车和木块隔离，GfN1.研究对象：木块2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=f=ma故：f=mF/(M＋m)〔此时小车和木块之间的摩擦力对木块而言属于外力，必需考虑！〕2/3/202416或1.研究对象：小车2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=F－f=Ma故：f=F－Ma=F－MF/(M＋m)化简得：f=F[1－M/(M＋m)]=mF/(M＋m)GFNfN’2/3/202417方法选择：分析思路：求各局部加速度相同的连结体的加速度或合外力时，优先选择“整体法〞；如果还要求各局部之间的作用力,那么选择“隔离法〞.先整体后隔离2/3/202418课堂练习：〔配套卷第2题〕假设在例二中拉力作用在木块上，求这个过程中，木块受到的摩擦力。FmM2/3/202419【分析与解答】1.研究对象：小车和木块整体2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=F=〔M＋m〕a故：a=F/(M＋m)GFN2/3/202420把小车和木块隔离，1.研究对象：小车2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=f=Ma故：f=MF/(M＋m)GfNN’2/3/202421或1.研究对象：木块2.受力分析：3.建立坐标：水平向右为正方向4.列方程求解：F合=F－f=ma故：f=F－ma=F－mF/