第3节 牛顿运动定律的应用
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夯实基础
1.连接体
两个或两个以上__存在相互作用__或__有一定关联__的物体系统称为连接体,常见的有:两个或两个以上的物体通过细绳、轻杆连接或叠放在一起.
2.解连接体问题的基本方法
整体法:把两个或两个以上相互连接的物体看成一个整体,此时不必考虑物体之间的作用力.
隔离法:当求物体之间的作用力时,就需要将各个物体隔离出来单独分析.
解决实际问题时,将隔离法和整体法交叉使用,有分有合,灵活处理.
3.在中学阶段,只要掌握简单的连接体问题.
考点突破
例1带滑轮的平板C放在水平桌面上,小车A通过绕过滑轮的轻绳与物体B相连,如图所示.A、C间及绳与滑轮间摩擦力不计,C与桌面间动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、C质量均为m,小车A运动时平板C保持静止,物体B的质量M可改变,则正确的是( )
A.当M=m时,C受到桌面的摩擦力大小为mg
B.无论μ值为多大,C都会保持静止
C.当M=m时,C受到桌面的摩擦力大小为mg
D.在M改变时,要保持C静止就必须满足μ>
【解析】当M=m时,将A、B看做一个整体,根据牛顿第二定律得:加速度a==g,绳子的拉力T=ma=mg,则绳子对C的作用力大小F==mg,方向与水平面成45°斜向下,对C受力分析,C处于静止状态,受力平衡,水平方向有f=Fcos 45°=mg×=mg,故A正确,C错误;AB两个物体做匀加速运动,根据牛顿第二定律得:a=,则绳子的拉力T=ma=,根据A的分析可知,绳子对C的作用力在水平方向的分量T′=,竖直分量F=,要使C保持静止,则有μ≥,则μ≥=,因为1+>1,无论M如何变化,μ>,故B错误,D正确.
【答案】AD
【小结】(1)解答连结体问题时,决不能把整体法和隔离法对立起来,而应该把这两种方法结合起来,从具体问题的实际情况出发,灵活选取研究对象,恰当选择使用隔离法和整体法.
(2)在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可以是连接体中的某一个物体,也可以是连接体中的某部分物体(包含两个或两个以上的单个物体),而这“某一部分”的选取,也应根据问题的实际情况,灵活处理.
(3)选用整体法或隔离法可依据所求的力来决定,若求外力则应用整体法;若所求力为内力则用隔离法.但在具体应用时,绝大多数的题目要求两种方法结合应用,且应用顺序也较为固定,即求外力时,先隔离后整体;求内力时,先整体后隔离.先整体或先隔离的目的都是为了求解共同的加速度.