高中物理连体模型总结

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机械能守恒的三类连接体模型

机械能守恒的三类连接体模型

(一)系统机械能守恒的三类连接体模型连接体问题是力学部分的难点,现通过对近几年高考题及各地模拟题的深入研究,总结出以下三类可以利用系统机械能守恒来快速解题的连接体模型。

速率相等的连接体模型1.如图所示的两物体组成的系统,当释放B 而使A 、B 运动的过程中,A 、B 的速度均沿绳子方向,在相等时间内A 、B 运动的路程相等,则A 、B 的速率相等。

2.判断系统的机械能是否守恒不从做功角度判断,而从能量转化的角度判断,即:如果系统中只有动能和势能相互转化,系统的机械能守恒。

这类题目的典型特点是系统不受摩擦力作用。

1.如图所示,可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R 的光滑圆柱,A 的质量为B 的两倍。

当B 位于地面时,A 恰与圆柱轴心等高。

将A 由静止释放,B 上升的最大高度是( )A .2RB.5R 3C.4R 3D.2R 32.(多选)(2017·青岛一模)如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°,质量分别为M 、m 的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板。

开始时用手按住物体M ,此时M 到挡板的距离为s ,滑轮两边的细绳恰好伸直,而没有力的作用。

已知M =2m ,空气阻力不计。

松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是( )A .M 和m 组成的系统机械能守恒B .当M 的速度最大时,m 与地面间的作用力为零C .若M 恰好能到达挡板处,则此时m 的速度为零D .若M 恰好能到达挡板处,则此过程中重力对M 做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m 的机械能增加量之和3. 如图所示,A 、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜面上,B 、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上。

现用手控制住A ,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。

高考物理建模之连接体模型

高考物理建模之连接体模型

高考物理建模之连接体模型连接体通常指几个物体叠加在一起,或者通过绳子、弹簧连接在一起运动。

连接体是高考物理里常见的模型,解决这类问题常用隔离与整体法配合使用,综合性强,对能力要求较高,也是很多学生头痛问题。

下面,就这类模型展开分析。

连接体特点解决这类问题,抓住题目诸如"最大"、"恰好"、"相对静止"等关键词,意味具有共同运动状态,即具有相同加速度、速度等。

同时,连接体涉及物体间能量转化,往往结合"动量守恒定律"、"能量守恒定律"等知识解题。

隔离法与整体法所谓隔离法,就是根据实际情况,针对连接体中某个物体进行受力研究,受力时需要考虑有哪些物体与之接触,接触时对其施加哪些力?受力顺序:一重(力)二弹(力)三摩(擦力)四其他。

画受力千万不能凭空想象力的存在,必须存在施力物体才行。

诸如所谓的上滑力、下滑力、惯性力等等,这些都不是存在的。

另外,也不能把速度当作力使用。

这些看似基础的东西,很多基础不扎实的同学往往易出错。

整体法所谓整体法,就是当连接体具有共同运动状态时,通常把具有共同运动状态的几个物体视为一个整体。

怎么判断物体是否具有共同运动状态?其实很简单,通常关键词为"一起运动"、"相对静止"等关键词时,即意味运动状态相同。

对其受力分析时,我们只考虑与这个整体接触的有哪些物体,对其施加了哪些力(外力)。

特别注意,整体法受力时,只考虑外力,不考虑整体内部物体间作用力(内力)。

连接体共点力平衡问题通过隔离法、整体法受力,结合共点力平衡条件F合=0求解即可。

关键在于研究对象选择,并能正确受力分析,利用合成法或正交分析法并运用数学知识解题。

经典例题如图所示,两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内,杆及碗口平面均水平,碗的半径及两小球之间的距离均为R,不计小球半径,则碗对每个小球的支持力为()解析:B由于两球状态相同(静止),因此可以利用整体法进行受力研究。

2018年高考物理典型物理模型及方法总结

2018年高考物理典型物理模型及方法总结

高中典型物理模型及方法总结◆1.连接体模型:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。

连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) F=211221m m (m m g)(m m ++F=122m (m )m (m g +况)F 1>F 2 m 1>m 2 N 1<N 2(为什么)N 5对6=F Mm (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm12)m -(n◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)(圆周运动实例) ①火车转弯 ②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。

④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。

⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、(关健要搞清楚向心力怎样提供的)(1)火车转弯:设火车弯道处内外轨高度差为h ,内外轨间距L ,转弯半径R 。

由于外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F 合提供向心力。

为转弯时规定速度)(得由合0020sin tan v LRgh v R v m L hmg mg mg F ===≈=θθR g v ⨯=θtan 0(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)①当火车行驶速率V 等于V 0时,F 合=F 向,内外轨道对轮缘都没有侧压力 ②当火车行驶V 大于V 0时,F 合<F 向,外轨道对轮缘有侧压力,F 合+N=R 2m v ③当火车行驶速率V 小于V 0时,F 合>F 向,内轨道对轮缘有侧压力,F 合-N'=R 2mv即当火车转弯时行驶速率不等于V 0时,其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节,但调节程度不宜过大,以免损坏轨道。

高中物理必修1连接体模型例题解析总结

高中物理必修1连接体模型例题解析总结

高中物理必修1连接体模型例题解析总结连接体是高中物理力学体系中的重要模型,也是高考物理考试中的重难点之一,我们要做好强化复习。

下面是本人给大家带来的高中物理连接体模型例题解析总结,希望对你有帮助。

高中物理连接体模型例题解析高中物理学习方法复习有的同学课后总是急着去完成作业,结果是一边做作业,一边翻课本、笔记。

而在这里我要强调我们首先要做的不是做作业,而应该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾,在此基础上再去完成作业会起到事半功倍的效果。

复习的方法我们可以分成以下两个步骤进行:首先不看课本、笔记,对知识进行尝试回忆,这样可以强化我们对知识的记忆。

之后我们再钻研课本、整理笔记,对知识进行梳理,从而使对知识的掌握形成系统。

作业在复习的基础上,我们再做作业。

在这里,我们要纠正一个错误的概念:完成作业是完成老师布置的任务。

我们在课后安排作业的目的有两个:一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来解决一些具体的实际问题。

明确这两点是重要的,这就要求我们在做作业时,一方面应该认真对待,独立完成,另一方面就是要积极思考,看知识是如何运用的,注意对知识进行总结。

我们应时刻记着“我们做题的目的是提高对知识掌握水平”,切忌“为了做题而做题”。

质疑在以上几个环节的学习中,我们必然会产生疑难问题和解题错误。

及时消灭这些“学习中的拦路虎”对我们的学习有着重要的影响。

有的同学不注意及时解决学习过程中的疑难问题,对错误也不及时纠正,其结果是越积越多,形成恶性循环,导致学习无法有效地进行下去。

对于疑难问题,我们应该及时想办法(如请教同学、老师或翻阅资料等)解决,对错题则应该注意分析错误原因,搞清究竟是概念混淆致错还是计算粗心致错,是套用公式致错还是题意理解不清致错等等。

另外,我们还应该通过思考,逐步培养自己善于针对所学发现问题、提出问题。

在这里,我建议每位同学都准备一个“疑难、错题本”,专门记录收集自己的疑难问题和典型错误,这也可以为我们今后对知识进行复习提供有效的素材。

专题04 连接体模型(解析版)-2024届新课标高中物理模型与方法

专题04 连接体模型(解析版)-2024届新课标高中物理模型与方法

2024版新课标高中物理模型与方法专题04连接体模型目录【模型一】平衡中的连接体模型 (1)1.轻杆连接体问题 (1)2.轻环穿杆问题 (2)【模型二】绳杆弹簧加速度问题模型 (8)1.悬绳加速度问题 (8)2.类悬绳加速度问题 (9)【模型三】轻绳相连加速度相同的连接体 (24)【模型四】板块加速度相同的连接体模型 (31)【模型五】轻绳绕滑轮加速度相等----“阿特伍德机”模型 (43)【模型六】弹簧木块分离问题模型 (54)【模型七】“关联速度与机械能守恒”连接体模型 (64)1.绳、杆末端速度分解四步 (64)2.绳杆末端速度分解的三种方法 (64)3.轻绳相连的物体系统机械能守恒模型 (65)方法二、力乘力臂法对m1、m2受力分析,三力平衡可构成矢量三角形,根据正弦定理以整体为研究对象,以圆心为转动轴,两圆弧的支持力的力臂均为零,以整体为研究对象,整体受重力和两圆弧的支持力,根据三力平衡必共点,因此整体的重心必过圆心正::根据等腰三角形有:θ1=θ2联立解得m1g sinα=m2g sinβ2=sinβ:sinα轻环穿杆问题F NA.9∶16B.C.3∶4D.根据杠杆原理,由平衡条件得A.需要知道刚性细杆的长度与球面半径的关系C.不需要其他条件,有12:F F=【答案】C分别对小球a 和b 受力分析有11sin sin F G β=根据几何关系有A .2cmB .【答案】C【详解】由于小环是轻质的,故弹簧必将与杆垂直,否则受力不平衡。

对小球受力分析如图所示将各力沿着杆分解,根据平衡条件有解得又弹簧的弹力等于轻绳的拉力,故由胡克定律可得A.定滑轮对钢索的支持力为B.AB段钢索所受到的拉力为C.右臂OB对钢索的支持力为故选A。

【模型演练5】如图所示,竖直放置的光滑圆环,顶端D分别为m1、m2的两小球A、B,两小球用轻绳绕过定滑轮相连,并处于静止状态,且与右侧绳的夹角为θ。

则A、B两小球的质量之比为(A.tanθB.tan【答案】B【解析】对两小球分别受力分析,作出力的矢量三角形,如图所示。

高中物理力学模型和分析

高中物理力学模型和分析

╰α高中物理力学模型及分析1.连接体模型是指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。

2斜面模型(搞清物体对斜面压力为零的临界条件)斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定μ=tgθ物体沿斜面匀速下滑或静止μ> tgθ物体静止于斜面μ< tgθ物体沿斜面加速下滑a=g(sinθ一μcosθ)3.轻绳、杆模型绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。

杆对球的作用力由运动情况决定只有θ=arctg(ga)时才沿杆方向最高点时杆对球的作用力;最低点时的速度?,杆的拉力?若小球带电呢?假设单B下摆,最低点的速度V B=R2g⇐mgR=221Bmv整体下摆2mgR=mg2R+'2B'2Amv21mv21+'A'BV2V=⇒'AV=gR53;'A'BV2V==gR256> V B=R2g所以AB杆对B做正功,AB杆对A做负功若V0<gR,运动情况为先平抛,绳拉直沿绳方向的速度消失即是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。

而不能够整个过程用机械能守恒。

求水平初速及最低点时绳的拉力?换为绳时:先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即v1突然消失),再v2下摆机械能守恒例:摆球的质量为m,从偏离水平方向30°的位置由静释放,设绳子为理想轻绳,求:小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少?4.超重失重模型系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量a y)mL·m2m1FBAF1 F2 B A FF m 向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a);向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)难点:一个物体的运动导致系最高点时杆对球的作用力;最低点时的速度?,杆的拉力? 若小球带电呢?假设单B 下摆,最低点的速度V B =R 2g ⇐mgR=221B mv 整体下摆2mgR=mg2R +'2B '2A mv 21mv 21+ 'A'B V2V = ⇒ 'AV=gR 53; 'A 'B V 2V ==gR 256> V B =R 2g 所以AB 杆对B 做正功,AB 杆对A 做负功若 V 0<gR ,运动情况为先平抛,绳拉直沿绳方向的速度消失即是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。

高中物理动量十个模型笔记

高中物理动量十个模型笔记

高中物理动量十个模型笔记
1、连接体模型:指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

2、斜面模型:用于搞清物体对斜面压力为零的临界条件。

斜面固定,物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定物体沿斜面匀速下滑或静止。

3、轻绳、杆模型:绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。

杆对球的作用力由运动情况决定。

4、超重失重模型:系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay);向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a);向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)。

5、碰撞模型:动量守恒;碰后的动能不可能比碰前大;对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。

6、人船模型:一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中,在此方向遵从动量守恒。

7、弹簧振子模型:F=-Kx(X、F、a、V、A、T、f、E、E:等量的变化规律)水平型和竖直型。

8、单摆模型:T=2T(类单摆),利用单摆测重力加速度。

9、波动模型:传播的是振动形式和能量.介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。

10、"质心"模型:质心(多种体育运动),集中典型运动规律,力能角度。

高中典型物理模型及解题方法.

高中典型物理模型及解题方法.

高中典型物理模型及方法(精华)◆1.连接体模型:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。

连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不0 (20F =就是上面F=21221mm (m m g)(m m ++F=1221m (m )m (m m m g ++m (m )m g +121212N 5对6=F Mm (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm12)m -(n◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)(圆周运动实例) ①火车转弯②汽车过拱桥、凹桥 3③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。

④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。

⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、(关健要搞清楚向心力怎样提供的)(1)火车转弯:设火车弯道处内外轨高度差为h ,内外轨间距L ,转弯半径R 。

由于外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F 合提供向心力。

为转弯时规定速度)(得由合0020sin tan v LRgh v R v m L h mg mg mg F ===≈=θθR g v ⨯=θtan 0(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)①当火车行驶速率V 等于V 0时,F 合=F 向,内外轨道对轮缘都没有侧压力②当火车行驶V 大于V 0时,F 合<F 向,外轨道对轮缘有侧压力,F 合+N=2m v③当火车行驶速率V 小于V 0时,F 合>F 向,内轨道对轮缘有侧压力,F 合-N'=R 2m v即当火车转弯时行驶速率不等于V 0时,其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行)此时最低点速度:V 低 =gR 2都应看成等效的情况) 2(1)明确研究对象,必要时将它从转动系统中隔离出来。

高中典型物理模型及解题方法

高中典型物理模型及解题方法

高中典型物理模型及方法(精华)◆1.连接体模型:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

整体法是指连接体的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程 隔离法是指在需要求连接体各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。

) 与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。

平面、斜面、竖直都一样。

只要两物体保持相对静止 记住:N=211212m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力),一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用⇒F 212m m m N += 讨论:①F 1≠0;F 2=0 122F=(m +m )a N=m aN=212m F m m +② F 1≠0;F 2≠0 N=211212m F m m m F ++(20F =就是上面的情况)F=211221m m g)(m m g)(m m ++F=122112m (m )m (m gsin )m m g θ++F=A B B 12m (m )m F m m g ++F 1>F 2 m 1>m 2 N 1<N 2(为什么)N 5对6=F Mm (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm12)m -(n◆2.水流星模型(竖直平面的圆周运动——是典型的变速圆周运动)研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态。

(圆周运动实例)①火车转弯②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。

④物体在水平面的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。

高中物理典型物理模型及方法

高中物理典型物理模型及方法

高中典型物理模型及方法(精华)◆1.连接体模型:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。

连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) 与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。

平面、斜面、竖直都一样。

只要两物体保持相对静止 记住:N= 211212m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力),一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用⇒F 212m m m N+=讨论:①F 1≠0;F 2=0 122F=(m +m )a N=m aN=212m F m m +② F 1≠0;F 2≠0 N=211212m F m m m F ++(20F =就是上面的情况)F=211221m m g)(m m g)(m m ++F=122112m (m )m (m gsin )m m g θ++F=A B B 12m (m )m Fm m g ++F 1>F 2 m 1>m 2 N 1<N 2(为什么)N 5对6=F Mm (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm12)m -(n◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态。

(圆周运动实例) ①火车转弯 ②汽车过拱桥、凹桥 3③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。

④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。

高中物理常见连接体问题总结

高中物理常见连接体问题总结

常见连接体问题(一)“死结”“活结”1.如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量也为10 kg 的物体.g取10 m/s2,求(1)细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.(二)突变问题2。

在动摩擦因数μ=0.2的水平质量为m=1kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,取g=10m/s2,求:(1)此时轻弹簧的弹力大小(2)小球的加速度大小和方向.(三)力的合成与分解3.如图所示,用一根细线系住重力为、半径为的球,其与倾角为的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,当细线悬点固定不动,斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是().A.细绳对球的拉力先减小后增大B.细绳对球的拉力先增大后减小C.细绳对球的拉力一直减小D.细绳对球的拉力最小值等于G(四)整体法4.如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接。

在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角,则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是()A.N=m1g+m2g-FsinθB.N=m1g+m2g-FcosθC.f=FcosθD.f=Fsinθ(五)隔离法5.如图所示,水平放置的木板上面放置木块,木板与木块、木板与地面间的摩擦因数分别为μ1和μ2。

已知木块质量为m,木板的质量为M,用定滑轮连接如图所示,现用力F匀速拉动木块在木板上向右滑行,求力F的大小?6.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已知人的质量为70 kg,吊板的质量为10 kg,绳及定滑轮的质量,滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g=10 m/s2 ,当人以440 N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为()A.a=1 m/s2,FN=260 NB.a=1 m/s2,FN=330 NC.a=3 m/s2,FN=110 ND.a=3 m/s2,FN=50 N7.如图所示,静止在水平面上的三角架的质量为M,它中间用两根质量不计的轻质弹簧连着一质量为m的小球,当小球上下振动,三角架对水平面的压力为零的时刻,小球加速度的方向与大小是()A.向下,mMgB.向上,gC.向下,gD.向下,m gmM)(+(六)综合8. 如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升,夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦均为f,若木块不滑动,力F的最大值是()答案1。

知识点2:高中典型物理模型及方法

知识点2:高中典型物理模型及方法

♦二、水流星模型(竖直平面内的圆周运动一一 是典型的变速圆周运动)1、研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态。

例) ③ 飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。

④ 物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。

⑤ 万有引力一一卫星的运动、 库仑力一一电子绕核旋转、 洛仑兹力一一带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力一一锥摆、(关健要搞清楚向心力怎样提供的)注意物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别: (以上规律适用于物理圆,但最高点,最低点,g 都应看成等效的情况 2 •解决匀速圆周运动问题的一般方法(1) 明确研究对象,必要时将它从转动系统中隔离岀来。

(2) 找出物体圆周运动的轨道平面,从中找出圆心和半径。

(3) 分析物体受力情况,千万别臆想出一个向心力来。

高中典型物理模型及方法 ♦一、连接体模型:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联 系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

整体法是指连接体内的物体间无相对运动时 ,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程 体从连接体中隔离岀来进行分析的方法。

连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒)F I >F 2 m i >m N i <N 2(为什么)2对6=m (m 为第6个以后的质量)第12对13的作用力对!3=(n-12)mF FM nm①火车转弯②汽车过拱桥、凹桥3(圆周运动实(4)建立直角坐标系(以指向圆心方向为x 轴正方向)将力正交分解。

mgR — mv B2(5) F x 2 v m — R 2 2 2 m 2R m (〒)2RF y 0建立方程组 整体下摆2mgR=mg R2+-mv 'A -mv 'B 3.离心运动 V B 2V A V B2V A 2gR >V E=J 2gR在向心力公式F n =mV/R 中, F n 是物体所受合外力所能提供的向心力, mv/R 是物体作圆周运动所需 所以AB 杆对B 做正功,AB 杆对A 做负功要的向心力。

高中物理“绳牵连物”连接体模型问题归纳复习专题

高中物理“绳牵连物”连接体模型问题归纳复习专题

高中物理“绳牵连物”连接体模型问题归纳复习专题两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起,物理学中称为连接体,连结体问题是物体运动过程较复杂问题,连接体问题涉及多个物体,具有较强的综合性,是力学中能考查的重要内容。

从连接体的运动特征来看,通过某种相互作用来实现连接的物体,如物体的叠合,连接体常会处于某种相同的运动状态,如处于平衡态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,下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。

一、判断物体运动情况例1如图1所示,在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A 的受力情况是()A.绳的拉力大于A的重力B.绳的拉力等于A的重力C.绳的拉力小于A的重力D.拉力先大于A的重力,后小于重力解析:把小车的速度为合速度进行分解,即根据运动效果向沿绳的方向和与绳垂直的方向进行正交分解,分别是v2、v1。

如图1所示,题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同,不必分解。

A的速度等于v2,,小车向右运动时,逐渐变小,可知逐渐变大,故A向上做加速运动,处于超重状态,绳子对A的拉力大于重力,故选项A正确。

点评:此类问题通常是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致,导致主动运动物体和被动运动物体的加速、减速的不一致性。

解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。

二、求解连接体速度例2质量为M和m的两个小球由一细线连接(),将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘,从静止释放,如图2所示。

求当M滑至容器底部时两球的速度。

两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。

解析:设M滑至容器底部时速度为,m的速度为。

根据运动效果,将沿绳的方向和垂直于绳的方向分解,则有:,对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程,由机械能守恒定律有:,联立两式解得:,方向水平向左;方向竖直向上。

点评:作为连接两个物体的介质绳,能实现力和能量的传递,这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响,这就使物体的速度上存在一定的矢量关联,分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。

连接体问题——高考物理热点模型(解析版)

连接体问题——高考物理热点模型(解析版)

连接体问题模型概述1.连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体.如几个物体叠放在一起,或并排放在一起,或用绳子、细杆等连在一起,在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法.2.常见类型①物物叠放连接体:两物体通过弹力、摩擦力作用,具有相同的速度和加速度②轻绳连接体:轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.③轻杆连接体:轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度和加速度.④弹簧连接体:在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度、加速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速度、加速度相等.3.方法:整体法与隔离法,正确选取研究对象是解题的关键.①整体法:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求系统内各物体之间的作用力,则可以把它们看作一个整体,根据牛顿第二定律,已知合外力则可求出加速度,已知加速度则可求出合外力.②隔离法:若连接体内各物体的加速度不相同,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.③若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则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”.4.力的“分配”地面光滑两物块在力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,若外力F 作用于m 1上,则m 1和m 2的相互作用力F 弹=m 2m 1+m 2F ,若作用于m 2上,则F 弹=m 1m 1+m 2F 。

此“分配”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,而且无论物体系统处于平面、斜面还是竖直方向,此“分配”都成立。

5.关联速度连接体轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等。

下面三图中A 、B 两物体速度和加速度大小相等,方向不同。

关联速度连接体做加速运动时,由于加速度的方向不同,一般分别选取研究对象,对两物体分别列牛顿第二定律方程,用隔离法求解加速度及相互作用力。

高考物理模型方法分类解析 模型05 连接体

高考物理模型方法分类解析 模型05 连接体

模型05 连接体(原卷版)1.连接体定义与分类(1)两个或两个以上的物体,以某种方式连接在一起运动,这样的物体系统就是连接体。

(2)连接体问题的类型:物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体。

2.解决连接体问题方法(1)整体法的选取原则:若连接体内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,分析整体受到的合力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。

(2)隔离法的选取原则:若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解。

(3)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,且要求出物体之间的作用力时,一般采用“先整体求加速度,后隔离求内力”的方法。

牛顿第二定律公式F=ma中的“F”指的就是物体(或系统)所受的合力,因此,在处理连接体问题时,必须注意区分内力和外力,特别是用整体法处理连接体问题时,切忌把系统内力列入牛顿第二定律方程中。

当然,若用隔离法处理连接体问题,对所隔离的物体,它所受到的力都属外力,就不存在内力问题了。

【典例1】(多选)质量分别为2 kg和3 kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示。

今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1=20 N,F2=10 N,则下列说法正确的是()。

A.弹簧的弹力大小为16 NB.若把弹簧换成轻质绳,则绳对物体的拉力大小为零C.如果只有F1作用,则弹簧的弹力大小变为12 ND.若F1=10 N,F2=20 N,则弹簧的弹力大小不变【变式训练1】如图所示,小车内粗糙底面上有一物块被一拉伸的弹簧拉着,小车向右做加速运动。

若小车向右的加速度增大,物块始终相对小车静止,则物块所受摩擦力F1和车右壁所受弹簧的拉力F2的大小变化可能是()。

A.F1不变,F2一直变大B.F1先变小后变大,F2不变C.F1先变大后变小,F2不变D.F1变大,F2先变小后不变【典例2】如图所示,将砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。

物理连接体模型总结及解题技巧

物理连接体模型总结及解题技巧

物理连接体模型总结及解题技巧一、背景介绍物理连接体模型是在物理学中用于描述物体之间相互作用的理论模型。

它可以帮助我们理解和解决与力、运动、平衡等相关的问题。

本文将对物理连接体模型进行总结,并提供一些解题技巧,以帮助读者更好地理解和应用这一模型。

二、物理连接体模型总结1.物体的受力情况:物理连接体模型可以帮助我们分析物体受力的情况。

在这个模型中,物体被视为一个整体,在受到外力作用时,通过连接体传递力量。

通过分析连接体的特性和物体之间的相互作用,我们可以确定物体所受的各个力的大小和方向。

2.作用力与反作用力:根据牛顿第三定律,作用在两个物体之间的力与反作用力大小相等、方向相反。

物理连接体模型帮助我们理解作用力与反作用力的关系,可以更好地解释物体之间的相互作用。

3.运动和平衡问题:物理连接体模型可用于解决与运动和平衡相关的问题。

通过考虑连接体上的力和物体之间的相互作用,我们可以分析物体的运动状态和平衡条件。

例如,可以使用连接体模型来分析绳子上的张力、杆上的支持力等。

4.弹簧和弹性体问题:物理连接体模型还可应用于解决与弹簧和弹性体相关的问题。

通过建立连接体模型,我们可以分析弹簧或弹性体受到外力时的形变、恢复力等特性,从而得出与弹性体有关的物理规律。

三、解题技巧1.确定所考虑的物体和连接体:在解决与物理连接体相关的问题时,首先要明确所考虑的物体和连接体,确定物体之间的相互作用关系。

2.分析受力情况:根据物理连接体模型,分析物体所受的各个力的大小和方向,包括作用力、反作用力以及其他可能存在的力。

3.运用牛顿定律:运用牛顿定律和牛顿第三定律,根据物体所受的合力和反作用力,进行力的平衡和运动状态的分析。

4.注意平衡条件:对于平衡问题,注意平衡条件的约束,如物体的重力、摩擦力等,以确定平衡状态和所需的条件。

5.考虑弹性变形:在涉及弹簧或弹性体的问题中,要考虑弹性变形和恢复力的关系,可以利用胡克定律等相关公式进行分析。

高考物理连接体模型问题归纳

高考物理连接体模型问题归纳

绳牵连物”连接体模型问题归纳广西合浦廉州中学秦付平两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起,物理学中称为连接体,连结体问题是物体运动过程较复杂问题,连接体问题涉及多个物体,具有较强的综合性,是力学中能考查的重要内容。

从连接体的运动特征来看,通过某种相互作用来实现连接的物体,如物体的叠合,连接体常会处于某种相同的运动状态,如处于平衡态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,下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。

一、判断物体运动情况例1如图1所示,在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况是()A.绳的拉力大于A的重力B.绳的拉力等于A的重力C.绳的拉力小于A的重力D.拉力先大于A的重力,后小于重力解析:把小车的速度为合速度进行分解,即根据运动效果向沿绳的方向和与绳垂直的方向进行正交分解,分别是v2、v1。

如图1所示,题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同,不必分解。

A的速度等于v2,,小车向右运动时,逐渐变小,可知逐渐变大,故A向上做加速运动,处于超重状态,绳子对A的拉力大于重力,故选项A正确。

点评:此类问题通常是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致,导致主动运动物体和被动运动物体的加速、减速的不一致性。

解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。

二、求解连接体速度例2质量为M和m的两个小球由一细线连接(),将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘,从静止释放,如图2所示。

求当M滑至容器底部时两球的速度。

两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。

解析:设M滑至容器底部时速度为,m的速度为。

根据运动效果,将沿绳的方向和垂直于绳的方向分解,则有:,对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程,由机械能守恒定律有:,联立两式解得:,方向水平向左;方向竖直向上。

点评:作为连接两个物体的介质绳,能实现力和能量的传递,这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响,这就使物体的速度上存在一定的矢量关联,分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。

微专题10:牛顿运动定律应用之连接体模型- 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

微专题10:牛顿运动定律应用之连接体模型- 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

微专题10:牛顿运动定律应用之连接体模型类型一、水平面上的连接体问题1.如图甲所示,将两质量不同的物体P 、Q 放在倾角为θ的光滑斜面体上,在物体P 上施加沿斜面向上的恒力F ,使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动;图乙为将图甲中的斜面体调整为水平,并在物体P 上施加水平恒力F ;图丙为两物体叠放在一起,在物体P 上施加一竖直向上的恒力F 使二者向上加速运动、三种情况下力F 大小相等,加速度大小分别为a 甲、a 乙、a 丙,两物体间的作用力分别为F 甲、F 乙、F 丙,则下列说法正确的是( )A .a 乙最大,F 乙最大B .a 丙最大,F 丙最大C .a a a ==甲乙丙,F F F ==甲乙丙D .a a a >>乙甲丙,F F F ==甲乙丙2.质量为2m 的物体A 和质量为m 的物体B 相互接触放在水平面上,如图所示.若对A 施加水平推力F ,使两物体沿水平方向做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )A .若水平面光滑,物体A 的加速度为F 2mB .若水平面光滑,物体A 对B 的作用力为23F C .若物体A 与地面无摩擦,B 与地面的动摩擦因数为μ,则物体A 对B 的作用力大小为F -μmg 3D .若物体A 与地面无摩擦,B 与地面的动摩擦因数为μ,则物体B 的加速度为F -μmg 3m3.如图所示,两个质量分别为m 1=2kg 、m 2 = 3kg 的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F 1=30N 、F 2=20N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上,则( )A .弹簧秤的示数是25NB .弹簧秤的示数是50NC .在突然撤去F 2的瞬间,m 1的加速度大小为5m /s 2D .在突然撤去F 1的瞬间,m 1的加速度大小为13m /s 24.质量分别为m 、2m 、3m 的物块A 、B 、C 叠放在光滑的水平地面上,现对B 施加一水平力F ,已知AB 间、BC 间最大静摩擦力均为f 0,为保证它们能够一起运动,F 最大值为( )A .6f 0B .4f 0C .3f 0D .2f 05.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 的木块间用可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是.现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m 的最大拉力为( )A .53mg μ B .43mg μ C .23mg μ D .mg μ36.(多选)如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a 、b 、c ,质量均为m ,a 、c 之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F 作用在b 上,三者开始一起做匀加速运动.运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )A .无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小B .若粘在a 木板上面,绳的张力减小,a 、b 间摩擦力不变C .若粘在b 木板上面,绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都减小D .若粘在c 木板上面,绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都增大7.如图所示,三个质量不等的木块M 、N 、Q 间用两根水平细线a 、b 相连,放在光滑水平面上.用水平向右的恒力F 向右拉Q ,使它们共同向右运动.这时细线a 、b 上的拉力大小分别为T a 、T b .若在第2个木块N 上再放一个小木块P ,仍用水平向右的恒力F 拉Q ,使四个木块共同向右运动(P 、N 间无相对滑动),这时细线a 、b 上的拉力大小分别为T a ′、T b′.下列说法中正确的是()A.T a<T a′,T b>T b′B.T a>T a′,T b<T b′C.T a<T a′,T b<T b′D.T a>T a′,T b>T b′类型二、倾斜面上的连接体问题8.如图所示,一斜面固定在地面上,木块m和M叠放在一起沿斜面向下运动,它们始终相对静止,m、M间的动摩擦因数为μ1,M、斜面间的动摩擦因数为μ2,则()A.若m、M一起匀加速运动,可能有μ1≠0,μ2=0B.若m、M一起匀速运动,一定有μ1=0,μ2≠0C.若m、M一起匀加速运动,一定有μ1≠0,μ2=0D.若m、M一起匀速运动,可能有μ1≠0,μ2≠09.如图所示,质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的固定斜面上,P、Q之间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2.当它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为()A.0B.μ1mgcosθC.μ2mgcosθD.(μ1+μ2)mgcosθ10.(多选)为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,乘客()A.座椅的支持力小于乘客的重力B.受到向前(水平向右)的摩擦力作用C.受到向前(水平向左)的摩擦力作用D.所受力的合力沿斜坡向上11.如图所示,足够长的斜面固定在水平面上,斜面顶端有一附有挡板的长木板,木板与斜面之间的动摩擦因数为μ,轻质弹簧测力计一端挂在挡板上,另一端连接着光滑小球.木板固定且小球静止时,弹簧中心线与木板平行,测力计示数为F 1;无初速释放木板后,木板沿斜面下滑,小球相对木板静止时,测力计示数为F 2.已知斜面高为h ,底边长为d ,下列说法正确的是( )A .测力计示数为F 2时,弹簧一定处于伸长状态B .测力计示数为F 2时,弹簧可能处于压缩状态C .μ=F 1d F 2hD .μ=F 2h F 1d12.如图所示,质量均为m 的A 、B 两物块与劲度系数为k 的轻弹簧两端相连,置于足够长、倾角为30°的斜面上,处于静止状态,物块A 下表面光滑,物块B 与斜面间的最大静摩擦力为f ,重力加速度为g ,现给物块A 施加沿斜面向上的恒力,使A 、B 两物块先后开始运动,弹簧始终在弹性限度内,则( )A .当物块B 刚开始运动时,弹簧伸长量最大B .在物块B 开始运动前,物块A 可能一直做加速运动C .物块A 沿斜面向上运动距离为kmg F -时,速度达到最大 D .当物块A 沿斜面向上运动距离为k mg F +时,物块B 开始运动13.一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端,另一端拴住质量为m 1=4 kg 的物块P ,Q 为一重物,已知Q 的质量为m 2=8 kg ,弹簧的质量不计,劲度系数k =600 N/m ,系统处于静止,如图所示,现给Q 施加一个方向沿斜面向上的力F ,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知在前0.2 s 时间内,F 为变力,0.2 s 以后,F 为恒力,求:力F 的最大值与最小值.(sin 37°=0.6,g 取10 m/s 2)14.如图所示,一个截面是三角形的物体P平放在水平地面上,它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β,且α<β,P的顶端装有一定滑轮,一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个质量相等的滑块,连接后细绳与各自的斜面平行,所有接触面都不计摩擦,重力加速度大小为g.(1)若P固定不动,求A、B的加速度大小.(2)若P向右做匀加速运动,加速度多大时能使A、B与斜面不发生相对滑动.15.如图所示,在倾角为37°的足够长的光滑斜面上,放一质量为m A=0.2 kg的薄板A,A板上、下段由不同材料构成,下段表面光滑,长度l=3 m,上段表面粗糙;质量为m B=2.0 kg 的金属块B(视为质点)位于A的最下端,B与A上段间的动摩擦因数μ=0.1;质量为m C=1.2 kg 的物块C通过轻线绕过定滑轮与B相连.忽略滑轮质量及轴间的摩擦,A、B间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.开始时,整个系统在外力作用下,处于静止状态,轻线被拉直(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2).求:(1)撤去外力的瞬间,A、B、C的加速度分别是多大;(2)B刚到达A的粗糙部分时,A、B、C的加速度分别是多大;(3)撤去外力后的整个过程中,A相对B的位移.(绳足够长,B始终没滑出A板)类型三、连接体模型中的整体隔离法16.如图所示,质量为M,中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角,则下列说法正确的是()A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.凹槽对小铁球的支持力为mg sin αC.系统的加速度为a=gtanαD.推力F=Mgtanα17.(多选)如图所示,小车向右运动的过程中,某段时间内车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止,悬挂小球A的悬线与竖直线有一定夹角θ,B与车底板之间的动摩擦因数为0.75,假设B所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力.在这段时间内,下述判断中正确的是()A.物块B不受摩擦力作用B.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左C.要使A、B和车保持相对静止,θ最大为37°D.要使A、B和车保持相对静止,θ最大为53°18.如图,在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长.如果m B=3m A,则物体A 的加速度大小等于()A.3g B.g C.0.75g D.0.5g19.如图所示,物体A、B叠放在水平桌面上,装沙的小桶C通过细线牵引A、B一起在水平桌面上向右加速运动,设A、B间的摩擦力为F f1,A与桌面间的摩擦力为F f2.若增大小桶中沙的质量,而A、B仍一起向右运动,则摩擦力F f1和F f2的变化情况()A .F f 1不变,F f 2变大B .F f 1变大,F f 2不变C .F f 1和F f 2都变大D .F f 1和F f 2都不变20.(多选)如图所示,两个质量均为m 的物体A 和B ,由轻绳和轻弹簧连接绕过不计摩擦力的定滑轮,系统静止,将另一质量也是m 的物体C ,轻放在A 上,在刚放上A 的瞬间( )A .A 的加速度是g 21 B .A 和B 的加速度都是0 C .c 对A 的压力为mg 21 D .c 对A 的压力是mg 3121.(多选)如图所示,小车板面上的物体质量为m =8 kg ,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6 N .现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s 2,随即以1m/s 2的加速度做匀加速直线运动.以下说法正确的是( )A .物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B .物体受到的摩擦力一直减小C .当小车加速度(向右)为0.75 m/s 2时,物体不受摩擦力作用D .小车以1 m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8 N22.如图所示,质量分别为m 1、m 2的A 、B 两个物体放在斜面上,中间用一个轻杆相连,A 、B 与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,它们在斜面上加速下滑,关于杆的受力情况.下列分析正确的是( )A .若μ1=μ2,m 1<m 2,则杆受到压力B .若μ1<μ2,m 1>m 2,则杆受到拉力C .若μ1<μ2,m 1<m 2,则杆受到压力D .若μ1=μ2,m 1=m 2,则杆无作用力23.如图所示,水平固定且倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)的光滑斜面上有两个质量均为m =1 kg 的小球A 、B ,它们用劲度系数为k =200 N/m 的轻质弹簧连接,弹簧的长度为l 0=20 cm ,现对B 施加一水平向左的推力F ,使A 、B 均在斜面上以加速度a =4 m/s 2向上做匀加速运动,此时弹簧的长度l 和推力F 的大小分别为( )A .0.15 m ,25 NB .0.25 m ,25 NC .0.15 m ,12.5 ND .0.25 m ,12.5 N24.如图所示,水平面O 点左侧光滑,O 点右侧粗糙且足够长,有10个质量均为m 完全相同的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小滑块间的距离为L ,滑块1恰好位于O 点,滑块2、3……依次沿直线水平向左排开,现将水平恒力F 作用于滑块1,经观察发现,在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数mgF =μ B .匀速运动过程中速度大小mFL 5 C .第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等D .在水平恒力F 作用下,10个滑块全部可以进入粗糙地带。

高中的物理连体模型的总结

高中的物理连体模型的总结

精讲3 牛顿运动定律连体问题 在实际问题中,常常会碰到几个物体(连接)在一起在外力作用下运动,求解它们的运动规律及所受外力和相互作用力,这类问题被称为连接体问题。

常见的连体模型:①用轻绳连接②直接接触③靠摩擦接触连接体常会处于某种相同的运动状态,如处于平衡态或以相同的加速度运动。

处理方法:整体法与隔离法相结合例1:如图所示,U形框B放在粗糙斜面上刚好静止。

若将物体A放入放入U 形框B内,问B是否静止。

例2 如图所示,为研究a与F、m关系的实验装置,已知A、B质量分别为m、M,当一切摩擦力不计时,求绳子拉力。

原来说F约为mg,为什么?拓展: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。

(g取10m/s2)例3:用力F推,质量为M的物块A和质量为m的物块B,使两物体一起在光滑。

水平面上前进时,求物体M对m的作用力FN若两物体与地面摩擦因数均为是否改变?为什么?μ时,相互作用力FN例4.如图所示,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一半,则小球在下滑过程中,木箱对地面的压力是多少?拓展:如图所示,A、B的质量分别为m1和m2,叠放于光滑的水平面上,现用水平力拉A时,A、B一起运动的最大加速度为a1,若用水平力改拉B物体时,A,B一起运动的最大为a2,则a1:a2等于()A.1:1 B.m1:m2C.m2:m1D.m12:m22小结1.连接体问题,和解决连接体问题的方法,即整体法和隔离法。

2.整体法就是把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。

不必考虑系统的内力的影响,只考虑系统受到的外力,依据牛顿第二定律列方程求解 .一般用整体法求加速度.3.隔离法是把系统中的各个部分(或某一部分)隔离,作为一个单独的研究对象来分析的方法。

需要求内力时,一般要用隔离法。

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精讲3 牛顿运动定律连体问题
❖在实际问题中,常常会碰到几个物体(连接)在一起在外力作用下运动,求解它们的运动规律及所受外力和相互作用力,这类问题被称为连接体问
题。

常见的连体模型:①用轻绳连接②直接接触
③靠摩擦接触
a
连接体常会处于某种相同的运动状态,如处于平衡态或以相同的加速度运动。

处理方法:整体法与隔离法相结合
整体法:就是把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。

不必考虑系统内力的影响,只考虑系统受到的外力,根据牛顿第二定律列方程求解.
例1:如图所示,U形框B放在粗糙斜面上刚好静止。

若将物体A放入放入U形框B内,问B是否静止。

隔离法:是把系统中的各个部分(或某一部分)隔离,作为一个单独的研究对象来分析的方法。

此时系统内部各物体间的作用力(内力)就可能成为研究对象的外力,在分析时要加以注意。

需要求内力时,一般要用隔离法。

例2 如图所示,为研究a与F、m关系的实验装置,已知A、B质量分别为m、M,当一切摩擦力不计时,求绳子拉力。

原来说F约为mg,为什么?
拓展: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。

(g取10m/s2)
例3:用力F推,质量为M的物块A和质量为m的物块B,使两物体一起在光滑水平面上前进时,求物体M对m的作用力F N。

若两物体与地面摩擦因数均为μ时,相互作用力F N是否改变?为什么?
例4.如图所示,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一半,则小球在下滑过程中,木箱对地面的压力是多少?
拓展:如图所示,A、B的质量分别为m1和m2,叠放于光滑的水平面上,现用水平力拉A时,A、B一起运动的最大加速度为a1,若用水平力改拉B物体时,A,B一起运动的最大为a2,则a1:a2等于()
A.1:1 B.m1:m2
C.m2:m1D.m12:m22
小结
1.连接体问题,和解决连接体问题的方法,即整体法和隔离法。

2.整体法就是把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。

不必考虑系统的内力的影响,只考虑系统受到的外力,依据牛顿第二定律列方程求解 .一般用整体法求加速度.
3.隔离法是把系统中的各个部分(或某一部分)隔离,作为一个单独的研究对象来分析的方法。

需要求内力时,一般要用隔离法。

θ
F
m 1
m 2
精讲训练:
1.如图所示,将两个相同材料做成的物体A 、B 放在光滑的水平面上,用水平力F 拉A ,求A 、B 间绳子的拉力?已知A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B .
2.如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m 1在光滑地面上,m 2在空中).已知力F 与水平方向的夹角为 .则m 1的加速度大小为?弹簧的拉力为多少?
3.如图所示,5个质量相同的木块并排放在光滑的水平桌面上,当用水平向右推力F 推木块1,使它们共同向右加速运动时,求第2与第3块木块之间弹力及第4与第5块木块之间的弹力。

4. 如图所示,弹簧秤外壳质量为m 0,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为
m 的重物,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?
5. 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忍不拔的意志和自强不息的精神。

为了探究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15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。

重力加速度取2
g=。

当运动员与
10m/s
吊椅一起正以加速度2
1m/s
a=上升时,试求
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力。

6.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,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为( )
A.
5
3mg
μ B.
4
3mg
μ C.
2
3mg
μ D. 3μmg
7.如图示,托盘A托着质量为m的重物B,B挂在劲度系数为k的弹簧下端,弹簧的
上端悬于O点,开始时弹簧竖直且为原长,今让托盘A竖直向下做初速度为零的匀加速度运动,其加速度为a,求经过多长时间,A与B开始分离(a<g )。

8.如图所示,光滑水平桌面上的物体B的质量为
2
m,系一细绳,细绳跨过桌沿的定滑
轮后悬挂物体A(A的质量为
1
m,细绳质量及滑轮摩擦均不计),先用手使B静止。

(1)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?
:
2
1
=
m
m
m
O
B
A。

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