5. 牛顿运动定律的应用课堂实录【3】

牛顿第二定律应用（二）

—

—连接体问题

高一

陈文聪

教学目标：

1.知道什么是连接体与隔离体。

2.知道什么是内力和外力。

3.学会连接体问题的分析方法，并用来解决简单问题。

4.培养学生物理核心素养对物理观念形成，（包括经典物理的物质观念、运动观念、相互作用观念）。培养学生建构理想模型的意识和能力；能正确运用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；

学情分析：高2017级5班，男生34人，女生11人。

学生主要问题1．学生的目标高远，但动力不足；

2．高中学习适应性比较差；高一学生认为新课程进度快，不能适应；

3．学习自觉性和毅力不足；部分学生认为，初中学习是在老师的严格监督下进行的；

4．学习方法不得当；学生探索学习方法的意识不强；

教学设计

内容

直接引入连接体

教师活动

单个物体组成各色系统，相互连接系统称为连接体。指导学生画模型图

内力，外力

一、连接体问题

在研究力和运动的关系时，经常会涉及到相互联系的物体之间的相互作用，这类问题称为“连接体问题”。

连接体：一般是指由

有一定联系的物体构成的系统。

隔离体：如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为

。

知识复习：

二、外力和内力

如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的

力，而系统内各物体间的相互作用力为

。

应用牛顿第二定律列方程不考虑

力。如果把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

力。

二、解连接体问题的基本方法：

【例1】如图所示，质量为2m的物块A与质量为m的物块B并放在一起，在已知水平推力F的作用下，A、B一起做加速运动，若都不计摩擦，则：

（1）

推A时，A和B之间的F 作用力

A B 指导学生活动，启发思考，讲解，简单补充“内力公式”

填写【知识链接】

学生活动

讨论，作图回答

练习：例1

思考，讨论，解题，展示

练习：例2及变式

【例2】如图，A、B的质量分别是m和2m，A与B，B与地面的动摩擦因数都是μ，在已知水平拉力F的作用下一起向右做匀加速直线运动（二者相对静止），求A、B之间的摩擦力f。（最大静摩擦等于滑动摩擦）

A

B

变式：已知水平拉力F的作用在A上面又如何？

指导学生活动，启发思考，讲解，加速度不同时如何处理

【例3】如图所示，光滑水平桌面上的物体B的质量为m2，系一细绳，细绳跨过桌沿的定滑轮后悬挂质量为m1的物体A，先用手使B静止，（细绳质量及滑轮摩擦均不计）

（1）求放手后A、B一起运动中绳上张力T=？

（2）若在B上再叠放一个与B质量相同的物体C，绳上张力就增大到3T/2，则m1:m2?

B

指导学生活动，启发思考，讲解，

学生发言后，进一步总结

1.整体法：连接体中的各物体如果加速度相同，求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用牛顿运动学列方程求解。

2.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用

求解，此法称为隔离法。

布置作业：学案中其余部分

A 思考，讨论，解题，展示

F 练习：例3 思考，讨论，解题，展示

讨论得到连接体问题处理方式，在运用整体法隔离法时注意事项

总结

牛顿运动定律的应用（二）学案

一、连接体问题

在研究力和运动的关系时，经常会涉及到相互联系的物体之间的相互作用，这类问题称为“连接体问题”。

连接体：一般是指由

有一定联系的物体构成的系统。

隔离体：如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为

。

二、外力和内力

如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的

力，而系统内各物体间的相互应用牛顿第二定律列方程不考虑

力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体作用力为

。

的

力。

二、解连接体问题的基本方法：

【例1】如图所示，质量为2m的物块A与质量为m的物块B并放在一起，在已知水平推力F的作用下，A、B一起做加速运动，若都不计摩擦，则：

（2）

推A时，A和B之间的作用力

F 对A：

A B

对B：

F A B （3）

推B时，A和B之间的作用力

变式：若A光滑，B与地面的摩擦因数为μ，则：

F A B （1）

推A时，A和B之间的作用力

（2）

推B时，A和B之间的作用力

F A B

【例2】如图，A、B的质量分别是m和2m，A与B，B与地面的动摩擦因数都是μ，在已知水平拉力F的作用下一起向右做匀加速直线运动（二者相对静止），求A、B之间的摩擦力f。（最大静摩擦等于滑动摩擦）

A

F B 变式：已知水平拉力F的作用在A上面又如何？

【例3】如图所示，光滑水平桌面上的物体B的质量为m2，系一细绳，细绳跨过桌沿的定滑轮后悬挂质量为m1的物体A，先用手使B静止，（细绳质量及滑轮摩擦均不计）

（1）求放手后A、B一起运动中绳上张力T=？

（2）若在B上再叠放一个与B质量相同的物体C，绳上张力就增大到3T/2，则m1:m2?

A B

变式：如图，ml=2kg，m2=6kg，不计摩擦和滑轮的质量，求拉物体ml的细线的拉力和悬吊滑轮的细线的拉力

三、连接体问题的分析方法

列方程求解。

2.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用

求解，此法称为隔离法。

1.整体法：连接体中的各物体如果

，求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用

注意事项：

课堂训练：

1、如图，质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下。若重物以加速度a下降(a

）

A、(M+m)g-ma

B、M(g-a)-ma

C、(M-m)g+ma

D、Mg-ma

2、一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量为10Kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮磨擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g取10m/s2）（

）

A、25m/s2

3、如图所示，在粗糙水平面上放着两个质量分别为m1、m2的铁块1、,2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，铁块与水平面间的动摩擦因数为．现有一水平力F拉铁块2，当两个铁块一起以相同的加速度做匀变速运动时，两铁块间的距离为（

）

A、

LB、10 m/s2 C、5 m/s2 D、15 m/s2

m1(m1m2)Fm1gm1g

B、L

kkkC、

Lm2gm1F

D、

L

kk(m1m2)4、如图甲、乙所示，两辆在光滑水平面上的小车，质量都是M，人的质量都是m，人推车或拉车的力都是F，（绳与轮的质量和摩擦均不计），对于甲乙两车的加速度大小的说法正确的是（ ）

A、甲车的加速度大小为F/M

B、甲车的加速度大小为0 C、乙车的加速度大小为2F／（M＋m）

乙

D、乙车的加速度大小为0

5、如图所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一重物质量为m，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的读数为（

）

F A、mg

B、甲

mmg

m0mm0 mm0F

D、C、F

m0mm0m

6、如图所示，一只质量为m的猫抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M的垂直的杆子。当悬绳突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬，以保持它离地面的高度不变。则杆下降的加速度为（

）

m

mg

MMmMg

D、g

C、mMMA、g

B、