连接体问题动力学中的图像问题.ppt

第三章 牛顿运动定律,专题 连接体问题 动力学中的图像问题,一、连接体与隔离体。,1、连接体与隔离体：,两个或几个物体相连接组成的物体系统为连接体,如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为隔离体.,2、外力和内力：,如果以整个物体系统为研究对象,受到系统之外的物体的作用力,这些力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为内力,应用牛顿第二定律列方程不考虑内力.如果把某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外力.,3、连接体问题的解法：,就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，进行受力分析和运动分析。,专题 连接体问题 动力学中的图像问题,（1）整体法,定义：,优点：,优点：,整体法的优点是研究对象少，未知量少，方程数少，求解简洁。,条件：,连接体中各物体如果有共同的加速度,求加速度可把连接体作为一个整体,运用牛顿第二定律列方程求解.,（2）隔离法,定义：,是把要分析的物体从连接体中隔离出来，作为研究对象进行受力分析。将物体间的内力转化为外力。,优点：,容易看清单个物体的受力情况，问题处理起来比较方便、简单。,条件：,当系统各物体的加速度不同时,一般采用隔离法；要求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法。,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，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”。即,整体法求加速度，隔离法求相互作用力。,（3）整体法、隔离法交替运用：,例题讲解,例1.如图所示，有n个质量均为m的立方体，放在光滑的水平桌面上，若以大小为F的恒力推第一块立方体，求：（1）作用在每个立方体上的合力（2）第3个立方体作用于第4个立方体上的力。,解：根据牛顿第二定律,以从第4个立方体到第n个立方体的n-3个立方体组成的系统为研究对象，则第3个立方体对第4个立方体的作用力：,例2.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）,解：对AB整体，根据牛顿第二定律,因此A对B的弹力,重要推论：两个物体通过绳子或直接接触构成连接体，两个物体间的相互作用力与在水平面和斜面上运动无关，也与存在不存在摩擦力无关。,物理过程可以用文字表述,还可以用物理图象描述,而从物理图象上可以更直观地观察出整个物理过程的动态特征,能鲜明地表示物理量之间的依赖关系，用图象解题可使解题过程简化,思路更清晰。,二、动力学中的图象问题,在高中动力学图象问题中常见的类型有:,1.从物理图象上分析物理过程,即利用图象所给的信息,分析物体的受力或运动;,2.将物理过程表述为物理图象,要求根据题目中的条件画出物体的受力或运动图象.,对已知函数图象的问题,一要弄清图象斜率、截距、交点、转折点的意义;二要注意应用物理规律列出与图象对应的函数方程.,例题讲解,例1.(2011全国新课标)如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(),A,例2.,例2.原来静止的物体受到外力F的作用,如图所示为力F随时间变化的图象,则与Ft图象对应的vt图象是下图中的(),B,巩固练习,1、(2011天津高考)如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力(),A.方向向左,大小不变,B.方向向左,逐渐减小,C.方向向右,大小不变,D.方向向右,逐渐减小,A,2.如图所示,质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2作用,且F1F2,则1施于2的作用力大小为(),A.F1B.F1-F2,C.(F1-F2)D.(F1+F2),D,3.(密码改编)静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用,该力随时间变化的关系如图所示,则(),A.物体将做往复运动,B.2 s内位移为零,C.2 s末物体的速度最大,D.4 s内,物体的位移为零,AD,4.如图甲所示,在粗糙水平面上,物体A在水平向右的外力F的作用下做直线运动,其速度时间图象如图乙所示,下列判断正确的是(),A.在01 s内,外力F不断增大,B.在13 s内,外力F的大小恒定,C.在34 s内,外力F不断减小,D.在34 s内,外力F的大小恒定,BC,