2024_2025年新教材高中物理第4章运动和力的关系连接体专题练习新人教版必修1.doc
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运动和力的关系重点难点易错点高频考点经典必刷——连接体专题一、连接体与隔离体
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。应用牛顿其次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。运用牛顿其次定律列方程求解。
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,对该物体应用牛顿其次定律求解,此法称为隔离法。
3.整体法与隔离法是相对统一,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。
简洁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。
3.“隔离法”:把系统中各个部分(或某一部分)隔离作为一个单独的探讨对象来分析。
留意:此方法对于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同状况均适用。
4.“整体法”和“隔离法”的选择
求各部分加速度相同的连结体的加速度或合外力时,优选考虑“整体法”;假如还要求物体之间的作用力,再用“隔离法”,且肯定是从要求作用力的那个作用面将物体进行隔离;假如连结体中各部分加速度不同,一般都是选用“隔离法”。
5.若题中给出的物体运动状态(或过程)有多个,应对不同状态(或过程)用“整体法”或“隔离法”进行受力分析,再列方程求解。
类型一、“整体法”与“隔离法”
【例题1】如图所示,A、B两个滑块用短细线(长度可以忽视)相连放在斜面上,从静止起先共同下滑,经过0.5s,细线自行断掉,求再经过1s,两个滑块之间的距离。已知:滑块A的质量为3kg,与斜面间的动摩擦因数是0.25;滑块B的质量为2kg,与斜面间的动摩擦因数是0.75;sin37°=0.6,cos37°=0.8。斜面倾角θ=37°,斜面足够长,计算过程中取g=10m/s2。
针对训练
1.如图用轻质杆连接的物体AB沿斜面下滑,试分析在下列条件下,杆受到的力是拉力还是压力。
(1)斜面光滑;
(2)斜面粗糙。
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,盒与球一起沿倾角为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将如何改变?(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。
针对训练
1.如图所示,火车箱中有一倾角为30°的斜面,当火车以10m/s2的加速度沿水平方向向左运动时,斜面上的物体m还是与车箱相对静止,分析物体m所受的摩擦力的方向。
类型三、“整体法”和“隔离法”综合应用
【例题3】如图所示,一内表面光滑的凹形球面小车,半径R=28.2cm,车内有一小球,当小车以恒定加速度向右运动时,小球沿凹形球面上升的最大高度为8.2cm,若小球的质量m=0.5kg,小车质量M=4.5kg,应用多大水平力推车?(水平面光滑)
针对训练
1.如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有物体质量为m,当盘静止时,弹簧伸长了l,今向下拉盘使弹簧再伸长Δl后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度内,则刚刚松开手时盘对物体的支持力等于()
A.(1+)(m+m0)g
B.(1+)mg
C.mg
D.(m+m0)g
2.如图所示,两个质量相同的物体1和2紧靠在一起,放在光滑的水平桌面上,假如它们分别受到水平推力F1和F2作用,而且F1>F2,则1施于2的作用力大小为()
A.F1B.F2
C.(F1+F2)D.(F1-F)。
类型四、临界问题的处理方法
【例题4】如图所示,小车质量M为2.0kg,与水平地面阻力忽视不计,物体质量m=0.50kg,物体与小车间的动摩擦因数为0.3,则:
(1)小车在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右运动时,物体受摩擦力是多大?
(2)欲使小车产生3.5m/s2的加速度,给小车须要供应多大的水平推力?
(3)若小车长L=1m,静止小车在8