连接体专题 (1)
专题1连接体(教师版)--2025版动力学中的九类常见模型精讲精练讲义
动力学中的九类常见模型精讲精练专题1连接体【知识精讲】1.连接体多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等连接)在一起构成的物体系统称为连接体。
2.连接体问题的分类(1)加速度相同的连接体;(2)加速度不同的连接体。
3.连接体的五大类型4.(1)轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等。
(2)轻杆——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。
(3)轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速率相等。
(4)接触连接——两物体通过弹力或摩擦力作用,可能具有相同的速度或加速度。
其临界条件一般为两物体间的弹力为零或摩擦力达到最大静摩擦力。
【方法归纳】1.连接体问题的分析整体法、隔离法的交替运用,若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求出作用力。
即“先整体求加速度,后隔离求内力”。
2.力的“分配”原则两物块在力F作用下一起运动,系统的加速度与每个物块的加速度相同,如图所示。
接触面光滑或粗糙(动摩擦因数相同)F一定,两物块间的弹力只与物块的质量有关,且F弹=m2F。
m1+m23.解决连接体问题的两种方法4.整体法、隔离法的选取原则(1)对于加速度相同的连接体,如果要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”。
(2)对于加速度不同的连接体问题一般选择隔离法。
【典例精析】【典例】(2023河南郑州名校联考)如图所示,2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动,设1和2之间弹簧的弹力为F1—2,2和3间弹簧的弹力为F2—3,2018和2019间弹簧的弹力为F2018—2019,则下列结论正确的是A.F1—2:F2—3:......F2018—2019=1:2:3: (2018)B.从左到右每根弹簧长度之化为1:2:3: (2018)C.如果突然撤去拉力F,撤去F瞬间,第2019个小球的加速度为F,N其余每个球的加速度依然为aD.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a ,其余小球加速度依然为a 【答案】AD【命题意图】本题以轻弹簧连接的2019个小球为情景,考查连接体、受力分析、牛顿运动定律及其相关知识点。
连接体
练习 1、如图所示,置于水平面上的相同材料的m和 M用轻绳连接,在M上施一水平力F(恒力)使两物体作 匀加速直线运动,对两物体间细绳拉力正确的说法是: A B ( ) (A)水平面光滑时,绳拉力等于mF/(M+m); (B)水平面不光滑时,绳拉力等于m F/(M+m); (C)水平面不光滑时,绳拉力大于mF/(M+m); (D)水平面不光滑时,绳拉力小于mF/(M+m)。 解:由上题结论: T 的大小与μ无关,应选 A B m M F
连 接 体
练习2 如图所示,在光滑的水平地面上, 有两个质量相等的物体,中间用劲度系数 为k的轻质弹簧相连,在外力作用下运动, 已知F1>F2,当运动达到稳定时,弹簧的 伸长量为
连 接 体
练习3.如图所示,倾角为α的斜面上放两物体m1和m2,
用与斜面平行的力F推m1,使两物体加速上滑,
如果斜面光滑,两物体之间的作用力为多大?如 果斜面不光滑,两物体之间的作用力为多大? F
F合 mg tan 由牛顿第二定律有 mg tan ma........( 1) 以整体为对象, 受力如图, 则 F ( M m)a........( 2) 由(1)( 2)有
θ
m
F
M
F (M m) g tan
连 接 体
练习:如右图所示一只质量为m的猫,抓住用绳 吊在天花板上的质量为M的垂直杆子.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( )
F m1 m2
FN F (m1 + m2)g FN2 [m2] F1
有 :F = (m 1+ m2)a
对m2作受力分析 有 :F1 = m2 a
联立(1)、(2)可得
高中物理连接体专题
高中物理连接体专题连接体在物理学中扮演着重要的角色,它们为我们的日常生活提供了便利,同时也在各种技术领域中发挥着巨大的作用。
在高中物理课程中,学生需要掌握连接体的相关知识,以便能够更好地理解和应用物理学原理。
本文将就高中物理连接体专题展开讨论,帮助读者深入了解这一领域的知识。
一、连接体的基本概念连接体是指用于连接两个或多个物体的器件或部件,其作用是传递力或能量,并且可以使被连接物体相对运动或保持相对位置。
在物理学中,我们常见的连接体包括螺栓、螺母、销钉、铰链等。
这些连接体可以分为固定连接和活动连接两类,根据其在物体之间的作用方式来区分。
固定连接体通常用于连接需要保持相对位置固定的物体,例如搭建建筑结构时使用的螺栓。
而活动连接体则可以允许被连接物体相对运动,例如门的铰链。
连接体的选择取决于被连接物体的实际需求,需要根据具体情况做出合理的选择。
二、连接体在物理学中的应用连接体在物理学中有着广泛的应用,其中最重要的应用之一就是在力的传递中扮演着关键的角色。
在静力学中,我们可以利用连接体将外力传递给被连接物体,实现物体的平衡;在动力学中,连接体也可以传递运动物体的动能,满足物体相对运动的需求。
此外,连接体还广泛应用于各种技术领域,如建筑、机械、航空航天等。
在建筑结构中,连接体的选择直接影响到建筑物的稳定性和安全性;在机械设备中,连接体的设计则决定了设备的工作效率和寿命。
连接体的正确应用对各种工程项目的成功实施至关重要。
三、连接体的性能要求连接体作为物体之间的纽带,其性能要求十分严格。
首先,连接体需要具有足够的强度和刚度,能够承受外部力的作用而不发生变形或断裂。
其次,连接体还需要有良好的耐磨性和耐腐蚀性,以保证其在长期使用中不会出现损坏或失效。
除此之外,连接体的安装和拆卸应该简便快捷,以减少人力和时间成本。
连接体的密封性和防水性也是需要重点考虑的性能指标,特别是在户外或潮湿环境下的使用情况下。
四、连接体的未来发展趋势随着科学技术的不断发展,连接体的设计和制造也将朝着更高效、更精密、更环保的方向不断进步。
连接体专题
向转动,在传送带上端A处无初速度地放置一个质量
为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=
0.5,求物体从A端运动到B端所需的时间是多少?
2s
牛顿运动定律解决问题 连接体专题
M
m
例1:如图所示,质量为2kg 的正方体A和 质量为1kg的正方体B两个物体靠在一起, 放在光滑的水平面上,现用水平力F=30N推 A,求A对B作用力的大小。
FN AB G F:连接体间的相互作用力 外力:外部对连接体的作用力 1、求内力: 先整体再隔离。 2、求外力: 先隔离再整体。 连接体中的相互作用始终大小相等,方向相反。
1.确定研究对象; 2.受力分析和运动分析,(画出受力分析图 和运动情景图),注意摩擦力突变对物体运 动的影响; 3.分清楚研究过程,利用牛顿运动定律和运 动学规律求解未知量。
练习1、质量为m的物体置于水平传带上, 试分析下列情况中,物体所受摩擦力情况: (1)物体与传送带一起向右匀速运动 (2)物体与传送带一起以加速度a向右加速 (3)物体与传送带一起以加速度a向右减速 (1)f=0 (2)f=ma,方向:水平向右 (3)f=ma,方向:水平向左
练习2、如图所示,水平放置的传送带以速 度v=2m/s向右运动,现将一小物体轻轻地 放在传送带的A端,物体与传送带间的动摩 擦因数为0.2,若A端与B端相距4m,求物体 由A运动到B所需要的时间。
A
B
T=2.5s
3.传送带与地面的倾角θ为37°,从A端到B端
的长度为16m,传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方
例2:质量分别为m=2kg和M=3kg的物体A和B, 挂在弹簧秤下方的定滑轮上,如图所示,当B 加速下落时,弹簧秤的示数是 48N 。 (g取10m/s2)
专题一:运动学中常见的三种问题
正确分析物体的受力情况及运动情况,对临界状态进
行判断与分析,挖掘出隐含的临界条件。
课堂练习:
1、如图所示,细线的一端固定在倾角为45°的光滑
楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的
小球(重力加速度为g)。
(1)当滑块至少以多大的加速度向右运
动时,线对小球的拉力刚好等于零?
(2)当滑块至少以多大的加速度向左运
2、两类问题
(1)已知物体的运动图像或受力图像,分析有关受力
或运动的问题。
(2)已知物体的受力或运动情况,判断选择有关的图像。
3、图像问题的分析思路
(1)常考点:坐标、斜率、面积的物理意义
(2)把加速度作为动力学问题的突破口
课堂练习:
1、两物体A、B并排放在水平地面上,且两物体接触
面为竖直面,现用一水平推力F作用在物体A上,使A
加速度g取10 m/s2,物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下
列说法正确的是( BD )
A.若外力F作用到物块A上,则其最小值为8 N
B.若外力F作用到物块A上,则其最大值为10 N
C.若外力F作用到物块B上,则其最小值为13 N
D.若外力F作用到物块B上,则其最大值为25 N
练习与作业
完成课后习题
(1)条件:没有限制条件
(2)适用范围:求系统的内力
课堂练习:
1、[多选]如图所示的装置叫阿特伍德机。绳子两端
的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加
速度g,这使得实验者可以有较长的时间从容地观测
、研究。已知物体A、B的质量均为M,物体C的质量为
m。轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,轻绳不可伸长且足
①
由几何关系得:
连接体问题专题详细讲解
连接体问题专题详细讲解连接体问题连接体是由两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,而隔离体则是其中某个物体隔离出来的物体。
在研究物体系时,受到系统外作用力的力被称为外力,而系统内各物体间的相互作用力则为内力。
在应用牛顿第二定律列方程时,不考虑内力,但如果将物体隔离出来作为研究对象,内力将转换为隔离体的外力。
针对连接体问题的分析方法,有整体法和隔离法。
整体法是将连接体作为一个整体来分析,适用于连接体中各物体加速度相同的情况。
而隔离法则是将其中一个物体隔离出来,对该物体应用牛顿第二定律求解,适用于要求连接体间相互作用力的情况。
整体法和隔离法是相对统一、相辅相成的,可以交叉使用。
对于简单连接体问题,可以采用以下分析方法。
连接体是由有相互作用的物体组成的具有相同大小加速度的整体。
整体法是将整个系统作为一个研究对象来分析,适用于系统中各部分物体的加速度大小方向相同的情况。
隔离法则是将系统中各个部分或某一部分隔离作为一个单独的研究对象来分析,适用于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同的情况。
在选择整体法和隔离法时,应根据题目要求选择合适的方法进行分析,并在需要求物体间作用力时使用隔离法。
在针对训练时,需要根据题目给出的条件进行分析。
例如,当物体AB沿斜面下滑时,通过分析斜面是否光滑、粗糙等条件,可以判断杆受到的力是拉力还是压力。
在题目中给出的物体运动状态或过程有多个时,应对不同状态或过程使用整体法或隔离法进行受力分析,并列方程求解。
解析:物体m所受的力有重力mg和斜面对它的摩擦力f,因为物体m与车箱相对静止,所以它的加速度为0.根据牛顿第二定律,物体所受合力为0,即mg和f的合力为0.因为斜面的倾角为30°,所以斜面对m的重力分解为mgcos30°和mgsin30°,其中mgcos30°垂直于斜面,不参与m的运动,所以只考虑mgsin30°沿斜面方向的分量,即mg*sin30°=mg/2.因此,斜面对m的摩擦力f也等于mg/2,方向沿斜面向下。
专题01 连接体模型(解析版)
2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练专题01 连接体模型专练目标专练内容目标1重力场、电场、磁场中连接体的平衡问题(1T—9T)目标2重力场、电场、磁场中应用牛顿第二定律应用处理连接体问题(10T—18T)目标3应用能量的观点处理连接体问题(19T—22T)一、重力场、电场、磁场中连接体的平衡问题1.2021“一带一路”年度汉字发布活动中,“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹,成为年度汉字。
如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。
模型分上下两部分,质量均为m。
用细线连接两部分。
当细线都绷紧时,整个模型可以竖直静止在水平地面上。
其中连接a、b两点的细线为l,连接c、d两点的细线为n,重力加速度为g。
则()A.细线l对a点的作用力向上B.细线l的拉力等于细线n的拉力C.细线n的拉力大小等于mgD.整个模型对地面的压力大小为2mg【答案】D【详解】A.细线只能提供沿细线的拉力,所以细线l对a点的作用力向下。
故A错误;BC .对模型上部分受力分析,有a d F mg F +=易知,细线l 的拉力小于细线n 的拉力,细线n 的拉力大于mg 。
故BC 错误;D .对整个模型受力分析,有N 2F mg =根据牛顿第三定律,可知整个模型对地面的压力大小为2mg 。
故D 正确。
故选D 。
2.如图,质量分布均匀的光滑球A 与粗糙半球B 放在倾角为30°的斜面C 上,C 放在水平地面上,A ,B ,C 均处于静止状态。
已知A 与B 的半径相等,A 的质量为3m ,B 的质量为m ,重为加速度大小为g 。
则( )A .C 对A 3mgB .C 对B 的摩擦力大小为12mgC .B 对A 23D .地面对C 3【答案】A【详解】AC .对球A 进行受力分析,如图所示由几何知识可知,B 对A 的支持力N 1、C 对A 的支持力N 2与竖直方向的夹角都等于30°,根据平衡条件得12sin 30sin 30N N ︒︒=;123cos30cos30mg N N ︒︒=+解得123N N mg ==故C 错误,A 正确; B .把AB 看出一个整体进行受力分析,整体重力沿斜面向下的分量与C 对B 的摩擦力f 1平衡,有14sin 302f mg mg ︒==故B 错误;D .把ABC 看出一个整体进行受力分析,根据平衡条件,在水平方向整体没有运动趋势,地面对C 的摩擦力不存在,故D 错误。
高中物理专题连接体模型
专题1:连接体模型1、如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力()A.方向向右,逐渐减小B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向左,大小不变2、(多选)如图所示,在光滑的地面上,水平外力F 拉动小车和木块一起做加速运动,小车质量为M ,木块质量为m ,设加速度大小为a ,木块和小车之间的动摩擦因数为µ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是()A.F-MaB.maC.m mM FD.µmg3、如图所示,有材料相同的P 、Q 两物块通过轻绳相连,并在拉力F 作用下沿斜面向上运动,轻绳与拉力F 的方向均平行于斜面。
当拉力F 一定时,Q 受到绳的拉力()A.与斜面倾角θ有关B.与动摩擦因数有关C.与系统运动状态有关D.仅与两物块质量有关4、物块A 、B 放在光滑的水平地面上,其质量之比m A ∶m B =2∶1。
现用水平3N 的拉力作用在物体A 上,如图14所示,则A 对B 的拉力等于()A.1NB.1.5NC.2ND.3N5、a 、b 两物体的质量分别为m 1、m 2,由轻质弹簧相连。
当用恒力F 竖直向上拉着a ,使a 、b 一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x 1;当用大小仍为F 的恒力沿水平方向拉着a ,使a 、b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x 2,如图所示。
则()A.x 1一定等于x 2B.x 1一定大于x 2C.若m 1>m 2,则x 1>x 2D.若m 1<m 2,则x 1<x 26、(多选)如图所示,质量为m2的物体,放在沿平直轨道向左行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量为m 1的物体。
当车向左匀加速运动时,与物体m 1相连接的绳与竖直方向成θ角,m 2与车厢相对静止。
则()A.车厢的加速度为gsinθB.绳对物体m1的拉力T为m1gcosθC.底板对物体m2的支持力FN为(m2-m1)gD.物体m2所受底板的摩擦力f为m2gtanθ7、如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。
高一物理连接体问题
专题--连接体问题(基本方法:整体法与隔离法)一、连接体:当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连,或多个物体直接叠放在一起的系统 二、处理方法——整体法与隔离法系统运动状态相同整体法问题不涉及物体间的内力 使用原则隔离法三、连接体题型:1【例1】A 、B 平力N F A 6=推A ,用水平力N F B 3=拉B ,A 、B【练1】如图所示,质量为M 的斜面A 在水平向左的推力F 作用下,A 与B 物体B 的质量为m ,则它们的加速度a A. ()(,sin μθ++==g m M F g a B. θθcos )(,cos g m M F g a +==C. ()(,tan μθ++==g m M F g a D. g m M F g a )(,cot +==μθ【练2】如图所示,质量为2m 的物体2滑定滑轮连接质量为1m 的物体,与物体1A. 车厢的加速度为θsin gB. 绳对物体1的拉力为θcos 1gmC. 底板对物体2的支持力为g m m )(12-D. 物体2所受底板的摩擦力为θtan 2g m2、连接体整体内部各部分有不同的加速度:【例2有一个环,箱和杆的总质量为M ,环的质量为m 加速度大小为a 时(a <g A. Mg + mg B. Mg —【练3】如图所示,一只质量为m 杆下降的加速度为( )A. gB. g M mC. g M m M +【练4个重4 N 的读数是( )A.4 NB.23 NC.0 N【练5】如图所示,A 、B 的质量分别为m A =0.2kg ,m B =0.4kg ,盘C 的质量m C =0.6kg ,现悬挂于天花板O 处,处于静止状态。
当用火柴烧断O 处的细线瞬间,木块A 的加速度a A 多大?木块B 对盘C 的压力F BC 多大?(g 取10m/s 2)连接体作业1、如图所示,小车质量均为M ,光滑小球P 的质量为m ,绳的质量不计,水平地面光滑。
连接体问题动力学中的图像问题
D.在3~4 s内,外力F的大小恒定
3、连接体问题的解法: (1)整体法
①定义:就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,进 行受力分析和运动分析。
②优点:
②优点: 整体法的优点是研究对象少,未知量少,方程数 少,求解简洁。
③条件:连接体中各物体如果有共同的加速度,求加速度可把 连接体作为一个整体,运用牛顿第二定律列方程求解.
(2) 隔离法 ①定义:是把要分析的物体从连接体中隔离出来,作为研究
nm 作用在每个小立方体上的合力:F0
ma
F n
②
以从第4个立方体到第n个立方体的n-3个立方体组成的系统为
研究对象,则第3个立方体对第4个立方体的作用力:
(n 3)F F34 (n 3)ma n
例2. 物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg,用F=12N的水平力推
动A,使A和B一起沿着水平面运动,A和B与水平面间的动摩擦因
例题讲解
例1.(2011·全国新课标)如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长
的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦
力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常
数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图
A 线中正确的是 (
)
例2.
例2.原来静止的物体受到外力F的作用,如图所示为力F随时间变化
的图象,则与F t图象对应的v t图象是下图中的 ( B )
巩固练习
1、 (2011·天津高考)如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水 平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的
摩擦力( A )
高中物理连接体专题
C m A
A放在水平地面
放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚
的质量均为m,
固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有。
两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,连接,另一端连接一轻质小钩。
整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。
A、
A、B间的库仑力,A、B所带电荷量保持
量为M的物
求物块C下
刚离开挡
的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽.薄铁板的长为.已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1.铁板从一端放人工作台的滚轮下,工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽.已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s,g取10m/
不考虑电动机自身的能耗)。
人教版高中物理必修第1册 第四章 专题1 连接体问题(整体法和隔离法)、临界问题
A.当斜面以40 m/s2 的加速度向右加速运动时,细绳拉力为 40 N 3
解析
对五个物块整体受力分析有 F=5ma,物块 2 对物块 3 的作用力是物块 3、4、5 受到的合力,有 N=3ma, 解得 N=3F,A 错误;因为五个物块的加速度相等,质量相等,根据牛顿第二定律可知,每个物块受到的合
5 外力相等,B 错误;若把一块橡皮泥粘到物块 3 上,则整体的质量增加,其加速度减小,则物块 5 受到的合 外力减小,即物块 4 对 5 的作用力变小,C 正确;若撤走物块 5,物块 2 对 3 的作用力为 N′=12F,作用力变 小,D 错误.
A.从 0 到 t2 时刻,拉力 F 逐渐增大
B.t1 时刻,弹簧的形变量为 mgsin θ+ma k
C.t2 时刻,弹簧的形变量为
mgsin θ k
D.A、B 刚分开时的速度为 a(mgsin θ-ma) k
专题1 连接体问题(整体法和隔离法)、临界问题
刷题型
解析
从 0 到 t1 时刻,对 A、B 整体,根据牛顿第二定律得 F-2mgsin θ+kx=2ma,得 F=2mgsin θ-kx+2ma, 则知拉力 F 逐渐增大;从 t1 时刻 A、B 分离,t1~t2 时间内,对 B 分析,根据牛顿第二定律得 F-mgsin θ= ma,得 F=mgsin θ+ma,拉力 F 不变,故 A 错误.由题图乙可知,t1 时刻 A、B 分离,此时刻对 A 根据牛 顿第二定律有 kx1-mgsin θ=ma,解得 x1=mgsin θ+ma,开始时有 2mgsin θ=kx0,又 v12=2a(x0-x1),联
连接体问题专题详细讲解
连接体问题一, 连接体及隔离体两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为连接体。
假如把其中某个物体隔离出来,该物体即为隔离体。
二, 外力和内力假如以物体系为探讨对象,受到系统之外的作用力,这些力是系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为内力。
应用牛顿第二定律列方程不考虑内力。
假如把物体隔离出来作为探讨对象,则这些内力将转换为隔离体的外力。
三, 连接体问题的分析方法1.整体法连接体中的各物体假如加速度相同,求加速度时可以把连接体作为一个整体。
运用牛顿第二定律列方程求解。
2.隔离法假如要求连接体间的相互作用力,必需隔离其中一个物体,对该物体应用牛顿第二定律求解,此法称为隔离法。
3.整体法及隔离法是相对统一,相辅相成的。
原来单用隔离法就可以解决的连接体问题,但假如这两种方法交叉运用,则处理问题就更加便利。
如当系统中各物体有相同的加速度,求系统中某两物体间的相互作用力时,往往是先用整体法法求出加速度,再用隔离法法求物体受力。
简单连接体问题的分析方法1.连接体:两个(或两个以上)有相互作用的物体组成的具有相同大小加速度的整体。
2.“整体法”:把整个系统作为一个探讨对象来分析(即当做一个质点来考虑)。
留意:此方法适用于系统中各部分物体的加速度大小方向相同状况。
解决这个问题的最好方法是假设法。
即假定,若斜面光滑,示为:a=g sinθ-μg cosθ,明显,若a, b两物体及斜面间的动摩擦因数μA=μB,则有a A=a B,杆仍旧不受力,若μA>μB,则a A<a B,A, B间的距离会缩短,搭上杆后,杆会受到压力,若μA<μB,则a A>a B杆便受到拉力。
〖答案〗(1)斜面光滑杆既不受拉力,也不受压力(2)斜面粗糙μA>μB杆不受拉力,受压力斜面粗糙μA<μB杆受拉力,不受压力类型二, “假设法”分析物体受力【例题2】在一正方形的小盒内装一圆球,盒及球一起沿倾角为θ的斜面下滑,如图所示,若不存在摩擦,当θ角增大时,下滑过程中圆球对方盒前壁压力T及对方盒底面的压力N将如何变化(提示:令T不为零,用整体法和隔离法分析)()A.N变小,T变大; B.N变小,T为零;C.N变小,T变小; D.N不变,T变大。
连接体模型专题
面体,斜面体质量为1Kg。现将一个重4N的小物块轻轻 地放在斜面顶端,求物块下滑过程中测力计的示数。
12
物块B和C分别连接在轻质弹簧两端,将其静置于吊篮
A的水平底板上,已知A,B,C的质量均为m,那么将悬挂 吊篮的轻绳烧断的瞬间,吊篮A,物块B和C的加速度 分别为多少?
器中,且小球的半径为r,满足2r>R。
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在光滑水平桌面上放着质量分别为m,M的物体A,B,
它们靠在一起,有水平力分别作用在A,B上,求物体 之间的作用力和两者的加速度。
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三个物体质量分别为m1,m2,和m3,带有滑轮的物体
放在光滑水平面上,滑轮的摩擦和所有接触面的摩擦 以及绳子的质量均不计。为使三个物体无相对滑动, 水平推力F应该为多大?
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“课堂笔记”之于初中生
“习题订正”之于高中生。
一堂新课的重难点最好分别只有一个 “8套模拟题做2套的效果要好于全做8套题。” “一堂课45分钟,讲故事要讲15分钟。”
学生前概念
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质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着
一个质量为m的小球。开始时小球在杆的顶端,由静 止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的二 分之一,即a=g/2,则在小球下滑的过程中,木箱对地 的压力为多少?
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质量相等的三个小球A、B、C放在光滑的绝缘水平面
上,若将A、B两球固定,释放C球,C球的加速度为 1m/s2,方向向左;若将B,C两球固定,释放A球,A球 的加速度为2m/s2,方向向左;现将A,C两球固定,释 放B球,则B球的加速度大小和方向如何?
1
从功的定义角度计算 从能量转换的角度计算
例1-1:
高考物理二轮专题复习课件:专题一题型专练一连接体问题、板块模型、传送带模型
A.若 F=2.1 N,则物块A相对薄硬纸片滑动
√B.若F=3 N,则A物块所受摩擦力大小为1.5 N
√C.若F=4 N,则B物块的加速度大小为2 m/s2
图3
D.无论力F多大,B的加速度最大为3 m/s2
123
解析 轻质薄硬纸片不计质量,所以A物块对纸片的作用力和B物块对纸 片的作用力等大反向,A、B两物块质量相同, 因为μ1<μ2,所以B物块不会相对纸片滑动, 当A物块刚要滑动时,外力大小为F0, 对整体:F0=2ma 对A物块:F0-μ1mg=ma 解得a=2 m/s2,F0=4 N 因F0=4 N>2.1 N,所以A错误,C正确;
解得:v1=2 m/s,v2=3 m/s 解得:v1=2 m/s,v2=3 m/s
选取原则 物体之间的作用力 解析 轻质薄硬纸片不计质量,所以A物块对纸片的作用力和B物块对纸片的作用力等大反向,A、B两物块质量相同,
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度的大小g=10 m/s2,sin 37°=0. (1)0~1 s内物块和平板的加速度大小a1、a2; 根据F等于6 N时,二者刚好滑动,此时m的加速度为1 m/s2,以后拉力增大,滑块的加速度不变,所以当F=8 N时,滑块的加速度为1 m/s2,对m,根据牛顿第二定律可得a=μg, 解得动摩擦因数为μ=0.
摩擦力Ff随外力F的变化关系如图乙所示,则下列判断正确的是
√A.A、B的质量分别为1 kg和0.5 kg
B.当t=1 s时,A、B发生相对滑动
√C.当t=3 s时,A的加速度为4 m/s2
D.B在运动过程中的最大加速度为8 m/s2
图6
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解析 设A、B的质量分别为m1、m2, 根据A与B间摩擦力Ff随外力F的变化关系可得A与B间滑动摩擦力为6 N, B与地面间的滑动摩擦力为3 N,则有μ1m1g=6 N, μ2(m1+m2)g=3 N 联立解得m1=1 kg m2=0.5 kg,故A正确; A、B刚发生相对滑动时, 对A有F′-μ1m1g=m1a 对B有μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a
专题01 应用动能定理处理连接体问题-高中物理动能定理的综合应用
如图所示,物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移l,速度由v1增加到v2,此过程力F做的功为W。
内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
表达式:①W=E k2-E k1;②W=12mv22-12mv21。
适用范围:不仅适用于恒力做功和直线运动,也适用于变力做功和曲线运动的情况。
说明:①如果物体受到几个力的共同作用,式中W为合力所做的功,它等于各力做功的代数和。
②如果外力对物体做正功,物体的动能增加,外力对物体做负功,物体的动能减少。
两个物体通过轻绳或者滑轮等为媒介连接在一起,称为连接体,连接体问题是物体运动过程较复杂的运动。
常见的连接体模型有两种:一种是通过细绳、轻杆、弹簧等连接的;另一种是通过物体间的相互作用连接的,如多个物体叠放。
连接体常会处于某种相同的状态,如处于平衡或以相同的加速度运动,从能量的转换角度来说,有动能和势能的相互转化等等。
连接体模型常见考查问题:①判断物体的运动情况;②求连接体的速度;③考查研究对象的选取;④与弹簧联系考查;⑤考查机械能守恒定律;⑥考查功能关系。
1.如图所示,电梯质量为M ,它的水平地板上放置一质量为m 的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为H 时,电梯的速度达到v ,则在这段过程中,下列说法中正确的是( )A .电梯地板对物体的支持力所做的功等于12mv 2B .电梯地板对物体的支持力所做的功大于12mv 2C .钢索的拉力所做的功等于MgH +12Mv 2D .钢索的拉力所做的功大于MgH +12Mv 2分析:对于连体题问题要活用“整体法”与“隔离法”,受力分析时适用,应用动能定理时一样也适用。
答案:BD2. 如图所示,劲度系数为错误!未找到引用源。
的水平轻质弹簧左端固定,右端连接质量为m 的小物块,静止于A 点,物块与水平面之间的动摩擦因数为错误!未找到引用源。
.现对木块施加一个水平向右的恒力错误!未找到引用源。
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专题:连接体问题
一、加速度相同的连接体
例|1在右图中,质量分别为m 1、m 2的物体由弹簧相连接,在恒力F 作用下共同向右运动,弹簧的长度恒定,物块与水平面间动摩擦因数为μ。
求:弹簧的弹力?
练1.如右图所示,物体m 1、m 2用一细绳连接,两者在竖直向上的力F 的作用下向上加速运动,重力加速度为g ,求细绳上的张力?
例|2在右图中,质量分别为m 、M 的物体由相连接,在恒力F 作用下运动,物块与水平面间动摩擦因数为μ,求细绳上的张力?
练2.一工人用力F 沿倾角为θ的斜面推着货箱A 、B 匀加速上升,已知A 、B 的质量分别为1m 和2m ,两货箱与斜面间的动摩擦因数都为μ,重力加速度为g ,试分析货箱A 对B 的作用力。
例|3如图右,m 1、m 2用细线吊在定滑轮,当m 1、m 2开始运动时,求细线受到的张力?
练3.如图所示,小华坐在吊台上,通过定滑轮把自己和吊台共同提起.小华的质量
,吊台的质量
,起动时的加速度为
.(取
)求:
()绳上的张力大小. ()小华对吊台压力的大小.
1
m 2m F
F
例|4如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体A(与弹簧固联),在物体A的上方再放上物体B,初始时物体A、B处于静止状态。
现用竖直向上的拉力F作用在物体B上,使物体B-直竖直向上做匀加速直线运动,拉力F 与物体B的位移x之间的关系如图乙所示。
已知经过t=0.1s物体A、B分离,物体A的质量为m A=lkg,重力加速度g=l0m/s2,求:
(1)物体B的质量m B;
(2)弹簧的劲度系数k。
练4.质量的物块A与质量的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定档板连接,弹簧的劲度系数k=400 N/m,现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,()求:力F的最大值与最小值?
二、加速度不相同的连接体
例|5质量为M的箱体放在水平面上,其内部柱子上有一物块正以加速度a下滑,物块的质量为m。
求箱体对地面的压力?
例|6在以下所述情形下,分别求出地面对斜面体的摩擦力和支持力:
(1)质量为m的物块在质量为M的斜面上静止和沿斜面匀速下滑;
(2)质量为m的物块在沿着斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速上
滑,斜面体质量为M,始终静止;
(3)质量为m的物块以加速度a沿斜面加速下滑,斜面体质量为M,保持静止。
练6.如图所示,一质量M=6kg的斜面体置于粗糙水平地面上,倾角为
30。
质量m=4kg 的物体以a=3m/s2的加速度沿斜面下滑,而斜面体始终保持静止。
求:地面对斜面体的摩擦力及支持力。
(g=10m/s2)
m
M
30
m
M
a。