高三物理 连接体问题

隔离法
将系统中的某一物体为 求解物体之间的内
研究对象
力
二、内力和外力
1．系统：相互作用的物体称为系统．系统由两个或两个以上的物体组成．
2．系统内部物体间的相互作用力叫内力，系统外部物体对系统内物体的作用力
叫外力．
三、系统牛顿第二定律 牛顿第二定律不仅对单个质点适用，对系统也适用，并且有时对系统运用牛顿 第二定律要比逐个对单个物体运用牛顿第二定律解题要简便许多，可以省去一些 中间环节，大大提高解题速度和减少错误的发生。 对系统运用牛顿第二定律的表达式为：
外力
整体法
加速度 a
隔离法
内力
1.求内力：先整体求加速度，后隔离求内力。 2.求外力：先隔离求加速度，后整体求外力。
典例精析
【例1】相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两物块作匀加
速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。
(1)地面光滑，T=?
m
(2)地面粗糙，T=？
(3)竖直加速上升，T=?
A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 C.A、B之间的摩擦力为零 D.A、B之间是否存在摩擦力取决与A、B表面的性质
B A
C
6、如图所示，两个重叠在一起的滑块置于固定的倾角为θ的斜面上，设A和B的
质量分别为m和M，A与B间的动摩擦因数为μ1，B与斜面间的动摩擦因数为μ2，
2．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. m0 F
m0 m
m
C.
F D.
m mg
m0 m
m0 m
m0
m
【即时应用】3、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g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速 度a=1m/s2上升时，试求
F合 m1a1 m2a2 m3a3 mn an
即系统受到的合外力(系统以外的物体对系统内物体作用力的合力)等于系统内各 物体的质量与其加速度乘积的矢量和。
若系统内物体具有相同的加速度，表达式为：
F合 (m1 m2 mn ) a
四、整体法与隔离法的综合应用 实际上，不少问题既可用“整体法”也可用“隔离法”解，也有不少问题则需 要交替应用“整体法”与“隔离法”。因此，方法的选用也应视具体问题而定。
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。
F AB
N
例2：如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2两个物体用水平细线连接，放在光滑的水平 面上，现用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水 平面运动，若细线能承受的最大拉力为8N，求水
（1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力。
【同步练习】4、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， 如图所示．已知人 的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮 的摩擦均可忽略不计．取重力加速度g＝10m/s2．当人以440N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( )
mB=3mA，则物体A的加速度大小等于（ ）
A
A、3g B、g C、3g/4 D、g/2
B
同步练习 6.如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和 b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，此时轻绳刚好拉紧。 从静止开始释放b后，a、b在空中运动的过程中（ ） A. 加速度大小为 0.5g B. 加速度大小为g C. 绳中张力大小为1.5mg D. 绳中张力大小为2mg
使A、B一起沿地面向前运动，则A对B的作用力
为多大？
F AB
知识梳理 一、整体法与隔离法 在实际问题中，常常遇到几个相互联系的、在外力作用下一起运动的物体系。 因此，在解决此类问题时，必然涉及选择哪个物体为研究对象的问题。
方法
研究对象
选择原则
整体法
将一起运动的物体系作 求解物体系整体的
为研究对象
加速度和所受外力
A.斜面体对物体的弹力大小为mgcosθ B.斜面体对物体的弹力大小为mg/cosθ C.物体的加速度大小为gsinθ
m F
M θ
D.水平推力大小为(M+m)gtanθ
同步练习 5、物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图）。当两者以相
同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时( )
平拉力F的最大值。
F
m2
m1
N
小结： 1、已知外力求内力：
先用整体法求加速度， 再用隔离法求内力 2、已知内力求外力： 先用隔离法求加速度， 再用整体法求外力
例与练
1、如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物
体A和B，它们的质量分别为m1 和m2 ，与地面间 的动摩擦因数都是μ，现用水平推力F向右推A，
m
(4)斜面光滑，加速上升，T=?
F M
F M
F F
Mபைடு நூலகம்
M
m m
同步练习
1．如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面 上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜 面的动摩擦因数均为μ，为了增加轻线上的张力，可行的办法是（ ） A．减小A物的质量 B．增大B物的质量 C．增大倾角θ D．增大动摩擦因数μ
A．a=1.0m/s2，F=260N B．a=1.0m/s2，F=330N C．a=3.0m/s2，F=110N D．a=3.0m/s2，F=50N
【例2】如图所示，倾角为θ的斜面体置于水平面上，其质量为M，它的斜面是光
滑的，在它的斜面上有一质量为m的物体，在用水平力推斜面体沿水平面向左运
动过程中，物体与斜面体恰能保持相对静止，则下列说法中正确的是( )
两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面下滑，在这过程中A受到的摩擦力（
）
A
B
A．等于零
B．方向沿斜面向上
θ
C．大小等于μ2mgcosθ
D．大小等于μ1mgcosθ
【例3】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