內力公式推導-大神必備技能

連接體問題中內力的求解

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問題引入

推力F作用在A上,A、B平放在光滑的水平地面上,A的質量為m1,B的質量為m2,則A、B間的內力是多少?

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避免的坑:千萬不要認為F作用在A上,A又作用在B上,那麼A和B之間的力就是F!大錯特錯!

一定要注意,力是不具有傳遞性的,這點希望各位親愛的盆友謹記!

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整體法與隔離法應用

模型1:地面光滑,一起向右加速,求A、B間的內力是多少?

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整體法:F=(m1+m2)a

隔離法:(隔離B,因為B的受力更簡單) F內=m2a

整體的加速度a和B的加速度a大小是一樣的

聯立求解得:

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模型2:地面不光滑,動摩擦因素為u,一起向右加速,求A、B間的內力是多少?

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整體法:F-u(m1+m2)g=(m1+m2)a

隔離法:(隔離B)F內-um2g=m2a

聯立求解得:

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模型3:若將以上的A、B系統放在斜面上,斜面光滑,斜面傾角為θ,A、B一起在斜面上向上做加速運動,求A、B間的內力是多少?

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這裡的整體的受力分析與隔離受力分析稍微複雜一些

給出整體與隔離的受力分析示意圖

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整體受力分析

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隔離B的受力分析

整體法:F-(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a

隔離法:F內-m2gsinθ=m2a

聯立求解得:

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模型4:若將以上的A、B系統放在斜面上,斜面不光滑,動摩擦因素為u,斜面傾角為θ,A、B一起在斜面上向上做加速運動,求A、B間的內力是多少?

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整體與隔離的受力分析如下:

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整體受力分析

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隔離B的受力分析

整體法:

F-u(m1+m2)gsinθ-Ff1=(m1+m2)a

F1=(m1+m2)gcosθ

Ff1=uF1

隔離法

F內-m2gsinθ-Ff2=m2a

F2=m2gcosθ

Ff2=uF2

以上式子聯立求解得:

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通過對比以上的式子,你是否有什麼發現呢?

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總結

若系統整體是做勻變速直線運動

也可以用整體法與隔離法

千萬注意,力不具有傳遞性

我是方哥

一個不太出名,不太帥,不太高但是又有點理想的物理老師

編寫一套《翻身攻略》手寫版書籍

輔導過數千名高三學子取得了較好成績

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