教案-连接体问题.doc

莘县职业中专高中部 教学案一体 高一物理 G113
第19周 第4课时 总第71课时 年1月6日
课题
专题2 连接体问题
课型
专题
学 习 目 标
A级目标：
理解牛顿第二定律。
B级目标：
会用牛顿第二定律解决实际问题．正确认识加速过程中力的“传递”
C级目标：
用正交分解法分析动力学问题
重点
目标3
难点
目标2
教法
讲练结合
教具
无
学习内容
教学补充

以牛顿第二定律为核心的动力学是力学的重要组成部分，也是高考中的考查热点，学习时我们一定要深刻理解牛顿第二定律，并能熟练应用牛顿第二定律求解相关问题，下面介绍牛顿第二定律应用的几类典型问题。
一、连接体问题
此类问题高考仅限于几个物体的加速度相同的情形，求解此类问题需灵活运用整体法和隔离法。求解“内力”问题通常先对整体运用牛顿第二定律，求出系统的加速度，再用隔离法研究连接体中一个物体，即可求出

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学习内容
教学补充
物体间的相互作用力；求解“外力”问题，需先分析连接体中的一个物体，确定系统的加速度，再对整体运用牛顿第二定律，即可求出“外力”。

[例1]光滑水平面放有二木块，质量分别为M和m，紧靠在一起，且M>m，当用水平力F向右推M时，M与m间相互作用力为N1，当用水平力F水平向左推m时，它们之间相互作用力为N2，以下说法正确的是：
(A) N1>N2 (B) N1<N2
(C) N1=N2 (D) 无法确定

分析：

图1中，M与m均处于静止，M对m的压力N等于F，有人会认为力F经物体M传递给m，其实M对m的作用力为弹力，仅在数值上恰好等于M受到的水平外力F.
图2中M与m的共同加速度a＝，则m受到的压力N1＝ma＝F
图3中，M与m的共同加速度a＝，则m受到的压力N2＝Ma＝F，
比较以上分析，会得到以下结果：N2>N1，选项（B）正确，且N1、N2均不等于F.认为在加速系统中.一个力经一个物体会传递给另一个物体的认识是错误的.
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[例2]火车每节车厢质量均为m，共40节，总牵引力为F，（火车受到阻力不计），
求：（1）第30节车厢对第31节车厢的拉力
（2）第31节车厢受到的合外力

二、用正交分解法分析动力学问题
物体受多个力作用时，可利用正交分解法将物体受到的各个力分解到互相正交的两坐
标上，再分别应用牛顿第二定律分析.
[例3]光滑斜面倾角＝30°，斜面上放有质量m＝1kg的物体，物体用劲度系数K＝500N/m的弹簧与斜面连接，如图所示，当斜面以a＝m/s2的加速度匀加速向右运动时，m与斜面相对静止，求弹簧的伸长？

分析：
火车加速度a＝
（1）后10节车厢质量为10m，所以第31节车厢受到的拉力F31＝10m×a＝10ma＝F/4
（2）第31节车厢受到的合外力与每节车厢受到的合外力都相同：F31＝ma＝F/40.

分析：

对m进行受力分析
水平方向：设弹力为F
Fcos－Nsin＝ma (1)
竖直方向：
Fsin+Ncos－mg＝0 (2)
由（1）、（2）式可得
F＝＝6.5N
所以，弹簧伸长x＝F/K＝m＝1.3×10－2米
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教学补充

图5
F
G
N
f
θ
【练习】如图5所示，拉力F作用在重为G的物体上，使它沿水平地面匀速前进，若物体与地面的动摩擦因素为μ，当拉力最小时和地面的夹角θ为多大？

解析：选取物体为研究对象，它受到重力G、拉力F、支持力N和滑动摩擦力f的作用，根据平衡条件有：

解得：
设，则，代入上式可得：

当时，，此时F取最小值。
拉力取最小值时，拉力与地面的夹角
下节授课内容
专题学习 3
微 型 板 书 设 计
连接体问题
一、连接体问题

二、典例分析
二、用正交分解法分析动力学问题

作
业
优化学习丛书练习3
课
后
记

第 4