牛顿运动定律应用—整体法和隔离法汇总.ppt

整体法和隔离法 解决连结体问题 一、牵连体：物体通过力的相互作用连结在一起，这些物体称为牵连体。 二、整体法：几个物体有相同的加速度一起运动，就可把这几个物体看作是一个物体。可以不考虑它们的内力，用以求加速度和整体受到的外力。 三、隔离法：将物体从牵连体中隔离出，用它们的相互作用力取代它们的牵连的关系，也即考虑它们间的相互作用力，其它物体好象不存在。一般求物体的内力。 四、一般求外力时应用整体法，求内力时采用隔离法。绝大多数的题目要求整体法与隔离法结合使用，且应用顺序也较为固定，求外力先离隔后整体，求内力先整体后隔离。 整体法和隔离法 简单连结体问题 内力与外力： 连结体间的相互作用力叫内力； 外部对连结体的作用力叫外力。 F1 A B FAB 外力 内力 例1：如图所示，质量为2kg 的正方体A和质量为1kg 的正方体B两个物体靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平力F=30N推A，求A对B作用力的大小。 A F F合 =F =30N 先分析AB整体的受力情况： B AB G FN F 再分析B的受力情况： B GB FNB FAB FAB =mBa=10N 例2：如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2两个物体用水平细线连接，放在光滑的水平面上，现用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，若细线能承受的最大拉力为8N，求水平拉力F的最大值。 F m2 m1 先分析m2 的受力情况： G2 F支2 F1 再分析m1m2整体受力情况： m1 m2 G F支 F F =(m1+m2)a=24N 小结： 先用整体法求加速度， 1、已知外力求内力： 再用隔离法求内力。 先用隔离法求加速度， 2、已知内力求外力： 再用整体法求外力。 变式训练1：如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物体A和B，它们的质量分别为m1 和m2 ，与地面间的动摩擦因数都是μ，现用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前运动，则A对B的作用力为多大？ A F B Ff =μFN=μ(m1+m2)g 先分析AB整体的受力情况： AB G FN F Ff F合 =F-Ff =F-μ(m1+m2)g 变式训练1：如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物体A和B，它们的质量分别为m1 和m2 ，与地面间的动摩擦因数都是μ，现用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前运动，则A对B的作用力为多大？ A F B AB G FN F 再分析B的受力情况： B GB FNB FAB FB合 =FAB-FfB=m2a Ff FfB FAB =FfB+m2a FfB =μFNB=μm2g 变式训练2：如图所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体的质量为m.若用水平推力F推1号物体,求: (1)它们的加速度是多少? (2)2、3号物体间的相互作用力为多少? 解：因各个物体的加速度相同,可以五个物体整体为研究对象求出整体的加速度.再以3、4、5号物体为研究对象求出2、3号物体间的相互作用力. 对整体:F=5ma 对3、4、5号物体:F23=3ma 得 a=F/5m; F1=3F/5 A B B：mg-F=ma A: F=Ma 牛顿第二定律实验为什么要求车的质量远远大于钩码的质量？ 例 3: A、B两物体的质量分别为mA=2kg，mB=3kg，它们之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Ffm=12N，将它们叠放在光滑水平面上，如图所示，在物体A上施加一水平拉力F＝15N，则A、B的加速度各为多大？ 分析：从题设条件看，水平拉力大于B对A的最大静摩擦力，看A、B是否发生相对滑动，根据牛顿第二定律采用隔离法，先把B对A的最大静摩擦力能产生最大加速度算出 　　　　aB=Ffm／mB=4m/s2 作为整体所施加最大水平拉力F＝(mA+mB)aB =20N＞15N 故两物一起作匀加速运动．可作为整体 　　aB=Ｆ／ (mA+mB) =3m/s2 变式训练3：如图所示，质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体叠放在一起，放在水平面，m1与m2、m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F拉m1，使m1和m2一起沿水平面运动，要使m1 和m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？ F m1 m2 临界问题 附加题1：一物块m沿斜面体M以加速度a下滑，斜面体不动．求地面对斜面体的静摩擦力Ff？ 可把此系统（m和M）作为整体处理，由牛顿第二定律得Ff＝macosθ＋M×0＝macosθ．式中acosθ为物块加速度的水平分量． 附加题2：如图所示,把长方体切成质量分别为m和M的两部分，切面与