高中物理连接体问题课件(精选)
高中物理 第4章 专题四 模型构建——连接体问题课件 高中第一册物理课件
第三十二页，共四十六页。
答案
解析 对小环应用牛顿第二定律得：mg－f＝ma，解得：f＝mg－ma， 对杆有 Mg＋f′－T＝0，又 f＝f′，解得：T＝Mg＋mg－ma，C 正确。
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5．如图所示，有一光滑斜面倾角为 θ，放在水平面上，用固定的竖直 挡板 A 与斜面夹住一个光滑球，球质量为 m。若要使球对竖直挡板无压力， 球连同斜面应一起( )
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提升训练
对点训练
第八页，共四十六页。
典型考点一
加速度相同的连接体问题
1. (多选)两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为 θ 的斜面上，如
图所示，滑块 A、B 的质量分别为 M、m，A 与斜面间的动摩擦因数为 μ1， B 与 A 之间的动摩擦因数为 μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从 斜面上滑下，则滑块 B 受到的摩擦力( )
A．等于零
B．方向沿斜面向上
C．大小等于 μ1mgcosθ D．大小等于 μ2mgcosθ
答案 BC
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第九页，共四十六页。
答案
解析 把 A、B 两滑块作为一个整体，设其下滑的加速度为 a，由牛顿 第二定律有，(M＋m)·gsinθ－μ1(M＋m)gcosθ＝(M＋m)a，得 a＝g(sinθ－ μ1cosθ)。由于 a<gsinθ，可见 B 随 A 一起下滑的过程中，必然受到 A 对它沿 斜面向上的摩擦力，设 A 对 B 的摩擦力为 FB，滑块 B 的受力如图所示。由 牛顿第二定律有 mgsinθ－FB＝ma，得 FB＝mgsinθ－ma＝mgsinθ－mg(sinθ －μ1cosθ)＝μ1mgcosθ，B、C 正确，A、D 错误。
高三复习物理课件： 连接体的分析(共26张PPT)
y
②
N
θ
a x
x m总g m总gcosθ
如图所示，一个物块A上固定一个轻质细杆，在杆的端点 O处用轻质细线悬挂一个小球B，将物块A放上倾角为θ的 固定斜面，物块A下滑过程中，小球与物块保持相对静止， 试讨论以下情况中细线的方位： （4）斜面是粗糙的，物块沿斜面减速下滑
②
① ③
如图所示，一个物块A上固定一个轻质细杆，在杆的端点 O处用轻质细线悬挂一个小球B，将物块A放上倾角为θ的 固定斜面，物块A下滑过程中，小球与物块保持相对静止， 试讨论以下情况中细线的方位： （1）斜面是粗糙的，物块沿斜面匀速下滑
如图所示，一个物块A上固定一个轻质细杆，在杆的端点
O处用轻质细线悬挂一个小球B，将物块A放上倾角为θ的
补充：连接体的受力分析
连接体问题
概念：几个物体通过轻绳、轻弹簧、 轻杆连接（或者直接接触），相对 静止，一起运动的模型 处理方法：（1）整体法(条件是什么？)
（2）隔离法
例1.如图所示，质量分别为m1和m2的A、B两个物体叠 放在一起，放在光滑水平面上，给A物体施加一个水平恒
力F，运动中A、B保持相对静止，求A对B的摩擦力大小。
系住物体，若在绳的另一端用大小等于mg的力拉物体
A时，A的加速度为a1，若在绳的另一端挂一质量为m
的物体时，A的加速度为a2，则（ ）
A、a1＞a2
B、a1＜a2
C、a1=a2
D、无法确定
M
M
F=mg
m
变形.如图，质量分别为m1、m2的物体A和B通过轻绳 相连接跨放在定滑轮上，绳与滑轮间的摩擦不计，绳 不可伸长。已知m1>m2，开始用手抓住A物体，然后 由静止释放，则运动过程中物体A的加速度多大？
动力学连接体问题和临界问题课件
例3 一个质量为m的小球B，用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点，
如图4所示，已知两绳拉直时，两绳与车厢前壁的夹角均为45°.重力加速度为g，试求：
(1)当车以加速度a1＝12 g向左做匀加速直线运动时，1、2两绳的拉 力的大小；
答案 25mg 0
图4
解析 设当细绳2刚好拉直而无张力时，车的加速度向左，大小为a0，由牛顿第二定
律得，F1cos 45°＝mg，F1sin 45°＝ma0，可得：a0＝g.
因
a1
＝1 2
g<a0
，
故
拉
力
为
零
，
设
此
时
细
绳
1
与
车
厢
前
壁
夹
角为
θ
，
有
：
F11cos
θ＝mg，F11sin
θ＝ma1，得F11＝
5 2
mg.
(2)当车以加速度a2＝2g向左做匀加速直线运动时，1、2两绳的拉力的大小.
(4)加速度最大与速度最大的临界条件：当所受合力最大时，具有最大加速度；当所 受合力最小时，具有最小加速度.当出现加速度为零时，物体处于临界状态，对应的 速度达到最大值或最小值. 4.解答临界问题的三种方法 (1)极限法：把问题推向极端，分析在极端情况下可能出现的状态，从而找出临界条件. (2)假设法：有些物理过程没有出现明显的临界线索，一般用假设法，即假设出现某 种临界状态，分析物体的受力情况与题设是否相同，然后再根据实际情况处理. (3)数学法：将物理方程转化为数学表达式，如二次函数、不等式、三角函数等，然 后根据数学中求极值的方法，求出临界条件.
另一端拴一质量为m的小球(重力加速度为g).
(精品讲义)新高一物理衔接课程 第16讲 连接体问题
第16讲 连接体问题一、连接体：运动中几个物体或叠放在一起，或并排挤放在一起，或用轻绳、轻杆、轻弹簧连接在一起的物体组。
常见的连接体一般具有速度、加速度大小相同的特点。
二、解决这类问题的基本方法：整体法和隔离法思考与练习：1．如图，不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦，物体A 的质量为M ，水平面光滑，当在绳B 端挂一质量为m 的物体时，物体A 的加速度为a 1，当在绳B 端施以F ＝mg 的竖直向下的拉力作用时，A 的加速度为a 2，则a 1与a 2的大小关系是( 答案：C )A ．a 1＝a 2B ．a 1>a 2C ．a 1<a 2D ．无法确定解析：挂m 时，mg ＝(m ＋M )a 1，a 1＝m m ＋Mg ；用F ＝mg 拉时，mg ＝Ma 2，a 2＝m M g 2. 如图，A 、B 两木块的质量分别为m A 、m B ，在水平推力F 作用下沿水平面匀加速向右运动，求下面几种情况下A 、B 间的弹力。
⑴ 水平面光滑⑵ 水平面摩擦系数μ⑶ 斜面光滑⑷ 斜面摩擦系数μ3. 如图，放在光滑水平面上的物体Ａ和Ｂ质量分别为Ｍ和ｍ，水平恒力Ｆ作用在Ａ上，Ａ、Ｂ间的作用力为Ｆ１；水平恒力Ｆ作用在Ｂ上，Ａ、Ｂ间作用力为Ｆ２，则（ AC ） Ａ．Ｆ１＋Ｆ２＝Ｆ Ｂ．Ｆ１＝Ｆ２Ｃ．Ｆ１／Ｆ２＝ｍ／Ｍ Ｄ．Ｆ１／Ｆ２＝Ｍ／ｍ4. 如图，五块完全相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的摩擦不计.当用力F 推1使它们共同加速运动时，第2块木块对第3块木块的推力为___答案:F 53___.5．一根质量分布均匀的长绳AB ，在水平外力F 的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图甲所示．绳内距A 端x 处的张力F T 与x 的关系如图乙所示，由图可知(答案：AC )A ．水平外力F ＝6 NB ．绳子的质量m ＝3 kgC ．绳子的长度l ＝2 mD ．绳子的加速度a ＝2 m/s 2解析：取x ＝0，即A 端进行受力分析，F －F T ＝ma ，又A 端质量趋近于零，则F ＝F T ＝6 N ，A 正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，B 、D 均错误；由图易知C 正确．6．如图，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F 1和F 2作用，且F 1>F 2，则1施于2的作用力大小为( 答案：D )A ．F 1B ．F 1－F 2 C. 12(F 1－F 2) D. 12(F 1＋F 2) 解析：因为F 1>F 2，物体1和2一起以相同的加速度a 向右做匀加速直线运动，将1和2作为一个整体，有：F 1－F 2＝2ma ，∴ a ＝F 1－F 22m. 要求1施于2的作用力F N ，应将1和2隔离，对物体2， F N －F 2＝ma ，∴ F N ＝F 2＋ma ＝12(F 1＋F 2)． 7. 如图，物体abc 叠放在水平桌面上，水平力F b =5 N ，F c =10 N 分别作用于物体b 、c 上，abc 仍保持静止.以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小，则( 答案:C )A. f 1=5N ，f 2=0，f 3=5NB. f 1=5N ，f 2=5N ，f 3=0C. f 1=0，f 2=5N ，f 3=5ND. f 1=0，f 2=10N ，f 3=5N8．在光滑水平面上有一小车A ，质量m A ＝2.0 kg ，小车上放一个物体B ，质量m B ＝1.0 kg ，给B 一个水平推力F ，如图甲，当F 增大到稍大于3.0 N 时，A 、B 开始相对滑动．若撤去F ，对A 施加一水平推力F ′，如图乙，要使A 、B 不相对滑动，求F ′的最大值Fmax .解析：对甲图，F ＝(m A ＋m B )a ，F f max ＝m A a对乙图，F f max ＝m B a ′，F max ＝(m A ＋m B )a ′，得F max ＝6.0 N.9．如图，A 、B 质量分别为m A 和m B ，叠放在倾角为θ的斜面上以相同的速度匀速下滑，则( 答案：BCD )A ．A 、B 间无摩擦力作用B ．B 受到的滑动摩擦力大小为(m A ＋m B )g sin θC ．B 受到的静摩擦力大小为m A g sin θD ．取下A 物体后，B 物体仍能匀速下滑解析：对AB 整体，(m A ＋m B )g sin θ＝μ(m A ＋m B )g ，B 正确．对A ，静摩擦力f ＝m A g sin θ，C 正确，A 错误。
高三物理高考二轮复习专题课件：连接体问题.
• 那么在解决连接体问题时。我们常常需要整体法 和隔离法的结合，下面我们来看研究一下考纲要 求的几类连接体问题
三、几类常见的连接体问题
1、连接体中各物体均处于平衡状态 典例：（2002年江苏大综合第28题）如图所示，物体 a 、 b 和 c 叠放在水平桌面上，水平为 Fb ＝ 5N、 Fc ＝ 10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止。 以 f1 、 f2 、 f3分别表示 a 与 b 、 b 与 c 、 c 与桌面间的静 摩擦力的大小，则 （ ） A f1＝5N，f2＝0，f3＝5N B f1＝5N，f2＝5N，f3＝0 C f1＝0，f2＝5N，f3＝5N D f1＝0，f2＝10N，f3＝5N
甲
F
刚才在研究箱子的时候我 们把木块看成了箱子的一 部分，即把箱子和木块看 成了一个整体。这就是我 们常用的一种方法：整体 法
现在箱子内部有一物块 甲，求箱子给甲木块的 两个弹力，能否把他们 看成一个整体？
甲
F
将某个物体从整体中分离出来或把物体的某 一部分从整体中分离出来单独是说在解决连 接体问题是我们可以随意用整体法 和隔离法呢，运用整体法和隔离法 有一定的原则。
• 答案：(m＋M)gtanθ.
先隔离后整体
• 解析：二物体无相对滑动，说明二物体加速度相 同，方向水平． • 先选择物块为研究对象，受两个力，重力mg、支 持力FN、且二力合力方向水平向左，如下图所示 ，
• 由图可得：ma＝mgtanθ • a＝g·tanθ • 再选整体为研究对象，根据牛顿第二定律F＝(m ＋M)a＝(m＋M)gtanθ.
要点总结 整体法的选取原则:若连接体的运动状态相同（匀速、静 止）或各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的 作用力,可以把它们看成一个整体(当成一个质点)来分析 整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未 知量).
高中物理连接体问题32页PPT
常见题型： 平衡态下连接体问题 非平衡态下连接体问题
如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的
木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间 的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块 一同一加速度运动，则轻绳对m 的最大拉 力为 （ ）
处理连接体问题的基本方法 2.整体法 （1）含义：所谓整体法就是将两个 或两个以上物体组成的整个系统或 整个过程作为研究对象进行分析研 究的方法.
处理连接体问题的基本方法 2.整体法 （2）运用整体法解题的基本步骤： ①明确研究的系统或运动的全过程. ②画出系统的受力图和运动全过程 的示意图. ③寻找未知量与已知量之间的关系， 选择适当的物理规律列方程求解.
处理连接体问题的基本方法 1.隔离法 （2）运用隔离法解题的基本步骤： ①明确研究对象或过程、状态，选 择隔离对象.选择原则是：一要包含 待求量，二是所选隔离对象和所列 方程数尽可能少. ②将研究对象从系统中隔离出来； 或将研究的某状态、某过程从运动 的全过程中隔离出来.
处理连接体问题的基本方法 1.隔离法 （2）运用隔离法解题的基本步骤： ③对隔离出的研究对象、过程、状 态分析研究，画出某状态下的受力 图或某阶段的运动过程示意图. ④寻找未知量与已知量之间的关系， 选择适当的物理规律列方程求解
M=4.5×103kg
如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车 B以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直车道。车 道每100m下降2m。为使汽车速度在S=200m的 距离内减到v2=10m/s，驾驶员必须刹车。假定 刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70% 作用于拖车B，30%作用于汽车A。已知A的质 量m1=2000kg，B的质量m2=6000kg。求汽车与 拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重 力加速度g=10m/s2。
高三物理一轮复习教学 连接体的问题处理课件 新人教版完整ppt
如图所示，物体A和B靠在一起放在光滑 水平面上，物体A受到水平向右的推力， 大小为10N，已知物体A的质量为2kg， 物体B的质量为3kg，求物体A运动的加 速度及物体A、B间的相互作用力．
分析与解答： （1）由题意可知物体A、B将以共同的加速度运动，因此求
解加速度的问题可以选用隔离法和整体法两种． 法一：用隔离法，分别以物体A和B为研究对象进行受力分
整体原理在平衡态对象中的应用
例1在粗糙水平面上有一个三角形木块abc，在它的两个粗糙 斜面上分别放两个质量m1和m2树木块，m1＞m2，如图1所 示．已知三角形木块和两物体均静止，则粗糙水平面对三角形木 块的摩擦力大小和方向
解析：此题若逐个物体分析， 则要用到牛顿第二定律等，比 较麻烦；若用整体原理分析， 把m1，m2和三角形木块当作 一个整体，这一整体在水平方 向上无其他外力作用，因而不 存在摩擦力，显示整体原理可 使解题简捷.
解析：本题中木块A先作匀加速、后作匀减速运动， 属多过程问题，不涉及物体在交接时的运动状态，用 整体原理，对全过程用动能定理．设木块与滑块质量 分别为M和m，则从木块开始运动至停止运动的过程 中运用动能定理
FL－μmgL－μ（m+M）gL－μMgL=0 解得 F=2μ（m+M）g 代入数据得 F= 48N 同样，整体原理在过程整体处理上的优越性也体 现在运用动量定理解题上。
析，如图9所示．依据牛顿第二定律可知： 对A：
对B：
联立解得：
（m/s2） 方向：水平向右
法二：用整体法，以物A和B整体为研究对象进受力分析，如图10所示．依据 同样，整体牛原理顿在第过程二整定体处律理可上的知优：越性也体现在运用动量定理解题上。
在解决力学问题时，常会遇到一个题目中牵涉到若干物体，这样的问题我们称为连接体问题，解这样的问题，选择合理的研究对象是 关键，这直接关系到解题的简繁、成败。
高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题 连接体问题(课件)
F FBA
FAN
mA
mg
B
FmB
FN FAB
mg
解：（隔离法）对A、B分别进行受力分析
对B： FAB mBa 对A： F FBA mAa
a F mA mB
FAB
mB mA mB
F
【例题1】两个物体A和B，质量分别为mA和mB，互相接触放在光滑水平地面上，如 图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力是？
(3)竖直加速上升（不考虑阻力）， FT =? F
mF/(m+M)
M
(4)斜面光滑，加速上升， FT =?
mF/(m+M)
m
F M m
结论
如图所示,一起做匀加速运动的物体系统,若外力F作用于1(质量为m1)上,则1和2的相互
作用力F12=
m2 F m1 m2
,若作用于2(质量为m2)上,则F12=
连接体共同加速专题，解决此类问题的方法是整体法和隔离法 （一）整体法 1．整体法是指把连接体内所有物体组成一个系统作为整体考虑，分析其受 力情况，对整体列方程求解。 2．整体法可以求系统的加速度或外界对系统的作用力。整体法不涉及系统 间物体相互作用的内力。 3．若系统内各个物体具有相同的加速度a，整体所受到的合力为F，牛顿第 二定律整体法的方程为：F=(m1+m2+m3+…+mn)a
m1 F m1 m2
。此“协议”与有无摩
擦无关(若有摩擦,两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同),与两物体间有无连接物
、何种连接物(轻绳、轻杆、轻弹簧)无关,与物体系统处于平面、斜面、竖直无关。
四.连接体问题的分析方法——整体法与隔离法
项目
高三物理高考二轮复习专题课件：连接体问题
要点总结
• 整体法与隔离法在较为复杂的问题中常常需要有 机地结合起来联合、交叉运用，这将会更快捷有 效．
在选用整体法和隔离法时可依据所求进行 选择，若所求力为外力则应用整体法； 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．
• (2009· 高考安徽理综)在2008年北京残奥会开幕式上运动员手 拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧 不拔的意志和自强不息的精神．为了探求上升过程中运动员与 绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨 过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动
员拉住，如图所示．设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为
课堂小结
本节课重点学习了连接体问题的解决对策——整体法和隔离法。 包括整体法和隔离法的选取原则、运用整体法和隔离法解题的基本步 骤、用整体法和隔离法解决连接体问题的注意事项。通过学习知道隔 离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转 化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对 的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少 非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过 程等)的出现为原则。
展望高考
• 连接体问题在高考命题中由来已久,考查频率较高 ，考查要求为‖级，多以选择题的形式出现，着 重考查考生的综合分析能力,起初多是以平衡态下 的连接体问题呈现在卷面上,随着高考对考生能力 要求的不断提高,近几年加强了对非平衡态下连接 体的考查力度。
一、知识点回顾——连接体