簡單連接體問題攻略.doc

一、知識結(jié)構(gòu)體系加速度a牛頓第三定律牛頓第二定律方法由平衡條件求力1、 平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動）2、 勻變速直線運(yùn)動3、 （類）平拋運(yùn)動4、 圓周運(yùn)動5、 變加速運(yùn)動決定力與運(yùn)動受力特點(diǎn)（初始狀態(tài)）運(yùn)動形式牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用受多個(gè)不同方向力的作用平衡問題（平衡破壞瞬間）連接體問題多過程問題超重失重圓周運(yùn)動水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動（如彎道問題）豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動（過最高點(diǎn)問題）天體的圓周運(yùn)動（F引=F心）牛頓第一定律正交分解法整體法與隔離法程序法二、歷年考點(diǎn)分析力與運(yùn)動關(guān)系是力學(xué)的核心知識,也是高考的熱點(diǎn).從每年的全國各類高考試題看,除考查力與運(yùn)動的基本概念和規(guī)律外,還對推理能力、分析綜合能力要求較高,具體表現(xiàn)在:(1)如何由牛頓第二定律分析力與運(yùn)動的關(guān)系;(2)靈活運(yùn)用隔離法和整體法求解加速度相等的連接體問題;(3)靈活運(yùn)用正交分解法解決受力較復(fù)雜（受不同方向的幾個(gè)力）的問題;(4)綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律分析、解決問題,注意多階段(過程)運(yùn)動中的連接點(diǎn);(5)運(yùn)用超重和失重的知識定性分析一些力學(xué)現(xiàn)象.三、連接體問題若干個(gè)物體通過一定的方式連接在一起，就構(gòu)成了連接體，其連接方式，一般是通過細(xì)繩、桿等物體來實(shí)現(xiàn)的。常見連接方式如下圖：用輕繩連接直接接觸a靠摩擦接觸 F F從連接體的特征來看，物體間通過某種相互作用來實(shí)現(xiàn)連接，如物體的疊合，就是通過摩擦力的作用形成連接。連接體常會處于某種相同的運(yùn)動狀態(tài)，如處于平衡態(tài)或以相同的加速度運(yùn)動。求解連接體的加速度或內(nèi)部物體間的相互作用力，是力學(xué)中能力考查的重要內(nèi)容，在高考中也經(jīng)常出現(xiàn)。解決上述問題的有效方法，是綜合運(yùn)用整體法與隔離法。一、用隔離法計(jì)算內(nèi)力F2【例題1】如圖1所示，兩光滑的梯形木塊A和B，緊靠放在光滑水平面上，已知=60度， mA=2kg,mB=1kg，現(xiàn)同時(shí)加水平推力F1=5N，F(xiàn)2=2N，它們方向相反，若兩木塊在運(yùn)動過程中無相對滑動，則A、B間的相互作用力多大？解析：取兩個(gè)木塊和其中一個(gè)木塊（A或B）為研究對象，根據(jù)它們把受的合力列出牛頓第二定律方程，或上它們加速度相同，根據(jù)它們所受的合外力與質(zhì)量成正比的關(guān)系列式求解。設(shè)木塊A、B間相互作用力為N，隔離A，畫出的受力圖如圖2所示，取水平向右為正方向，列出（A+B）這一整體和A的牛頓第二定律方程由式（1）得木塊的加速度代入（2）得A、B間相互作用力評析：對（A+B）這一整體，它們的相互作用力N是內(nèi)力，它不出現(xiàn)在整體的牛頓運(yùn)動方程中。因此，必須用隔離法，取A（或B）為研究對象，把“內(nèi)力”轉(zhuǎn)化為“外力”。二、 整體法研究系統(tǒng)【例題2】如圖3所示的三個(gè)物體質(zhì)量分別為m1、m2和m3，帶有滑輪的物體放在光滑水平面上，滑輪和所有接觸面的摩擦以及繩子的質(zhì)量均不計(jì)，為使三個(gè)物體無相對運(yùn)動，水平推力F等于多少？解析：由于三個(gè)物體無相對運(yùn)動，困此可看作一個(gè)整體，列出整體的牛頓第二定律方程。然后再隔離m1、m2分別列出它們的運(yùn)動方程。由整體在水平方面的受力列出牛頓第二定律為F=(m1+m2+m3)a（1）分別以m1、m2為研究對象作受力分析（圖3-29）設(shè)繩拉力為T。對m1，在水平方向據(jù)牛頓第二定律得 T=m1a（2）對m2，在豎直方向由力平衡條件得 T-m2g=0（3）聯(lián)立式（1）（2）（3），得水平推力評析：也可以全部用隔離法求解，全部用隔離法求解時(shí)，不僅未知數(shù)和方程數(shù)多，還有可能因疏漏滑輪兩側(cè)拉力對m3的影響而造成錯(cuò)誤。所以應(yīng)注意靈活地有分有合，交替使用隔離法和整體法。三、 整體法和隔離法的綜合運(yùn)用當(dāng)若干個(gè)物體具有共同加速度時(shí)，可以先用整體法研究，求出系統(tǒng)的加速度，再用隔離法隔離單個(gè)物體或幾個(gè)物體來研究?！纠}3】如下圖所示，小車上有一豎直桿，總質(zhì)量為M。桿上套有一塊質(zhì)量為m的木塊桿與木塊間動磨擦因數(shù)為u，小車靜止時(shí)木塊可沿桿自由滑下。問：必須對小車施以多大的水平力讓車在光滑水平面上運(yùn)動時(shí)，木塊才能勻速下滑？ 解析：先取木塊為研究對象，將它隔離出來，作出受力圖，如上右圖所示?！緦W(xué)生練習(xí)】1、如圖所示，光滑水平面上的A、B兩物體質(zhì)量之比M ：m=3：2，力F1=3N，F(xiàn)2=2N，則A、B間相互作用力的大小為多少N？2、如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動，振動過程中A、B之間無相對運(yùn)動，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)物體離開平衡位置的位移為x時(shí)，求A對B的摩擦力的大小和方向。3、如圖所示，小車以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動時(shí)，有一物塊A恰好沿小車后壁豎直向下以大小相同的加速度勻加速下滑，（1）則物塊與車壁間的動摩擦因數(shù)為多少？若小車中有一質(zhì)量為m的物體，此時(shí)它受的摩擦力為多大？方向怎樣？（2）當(dāng)小車向右做勻速運(yùn)動時(shí)，物塊下滑的加速度大小為多少？4廂頂部固定有一滑輪，在跨過定滑輪的繩子的兩端各系一個(gè)物體，質(zhì)量分別為m1、m2，且m1m2，m2靜止在車廂底板上，當(dāng)車廂向右運(yùn)動時(shí)，系m1的那段繩子與豎直方向夾角為如圖所示，若滑輪、繩子的質(zhì)量和摩擦忽略不計(jì)，求：（1）車廂的加速度；（2）車廂底板對m2的支持力和摩擦力。圖3-3-35如圖3-3-3所示，在密閉的盒子內(nèi)裝有一個(gè)質(zhì)量為m的金屬球，球剛好能在盒內(nèi)自由活動若將盒子豎直向上拋出，拋出后在上升和下降過程中，下列說法中正確的是 A不計(jì)空氣阻力的情況下，上升、下降時(shí)均對盒頂有作用力B不計(jì)空氣阻力的情況下，上升、下降對盒均無壓力C計(jì)空氣阻力的情況下，上升、下降時(shí)均對盒頂有作用力D計(jì)空氣阻力的情況下，上升、下降對盒均無壓力圖2-126.如圖2-11所示，半徑為R的光滑圓柱體，由支架固定于地面上，用一條質(zhì)量可以忽略的細(xì)繩，將質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)的小球連接，放在圓柱體上，兩球和圓心O在同一水平面上，在此位置將兩物體由靜止開始釋放，問在什么條件下m2能通過圓柱體的最高點(diǎn)且對圓柱體有壓力？解.選系統(tǒng)為研究對象，據(jù)機(jī)械能守恒定律得：m1g=m2gR+（m1+m2）v2選m2為研究對象，在最高點(diǎn)據(jù)牛頓第二定律得：m2g-N=