高考物理一輪復(fù)習(xí)難點(diǎn)突破連接體問題

1、難點(diǎn)2 連接體問題分析策略·整體法與隔離法兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相互連接參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)稱為連接體.以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問題擬題屢次呈現(xiàn)于高考卷面中，是考生備考臨考的難點(diǎn)之一.難點(diǎn)展臺(tái) 1.（）如圖2-1，質(zhì)量為2 m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計(jì)，質(zhì)量為m的物塊B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在已知水平推力F的作用下，A、B做加速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)B的作用力為_.2.（）A的質(zhì)量m1=4 m,B的質(zhì)量m2=m,斜面固定在水平地面上.開始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放手，讓A沿斜面下滑而B上升.A與斜面無摩擦，如圖2-2，設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑s距離后，細(xì)線突然斷了.求B上升的最大高度H.案例探究圖2-

2、3例1（）如圖2-3所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，開始時(shí)小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的，即a=g,則小球在下滑的過程中，木箱對(duì)地面的壓力為多少？命題意圖：考查對(duì)牛頓第二定律的理解運(yùn)用能力及靈活選取研究對(duì)象的能力.B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：（1）部分考生習(xí)慣于具有相同加速度連接體問題演練，對(duì)于“一動(dòng)一靜”連續(xù)體問題難以對(duì)其隔離，列出正確方程.（2）思維缺乏創(chuàng)新，對(duì)整體法列出的方程感到疑惑.解題方法與技巧：解法一：（隔離法）圖24木箱與小球沒有共同加速度，所以須用隔離法.取小球m為研究對(duì)象，受重力mg、摩擦力Ff,如圖2-4，據(jù)

3、牛頓第二定律得：mg-Ff=ma取木箱M為研究對(duì)象，受重力Mg、地面支持力FN及小球給予的摩擦力Ff如圖2-5.圖2-5據(jù)物體平衡條件得：FN-Ff-Mg=0 且Ff=Ff由式得FN=g由牛頓第三定律知，木箱對(duì)地面的壓力大小為FN=FN=g.解法二：（整體法）對(duì)于“一動(dòng)一靜”連接體，也可選取整體為研究對(duì)象，依牛頓第二定律列式：（mg+Mg）-FN=ma+M×0故木箱所受支持力：FN=g,由牛頓第三定律知：木箱對(duì)地面壓力FN=FN=g.圖2-6例2（）一個(gè)質(zhì)量為0.2 kg的小球用細(xì)線吊在傾角=53°的斜面頂端，如圖2-6，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計(jì)摩擦，

4、當(dāng)斜面以10 m/s2的加速度向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩的拉力及斜面對(duì)小球的彈力.命題意圖：考查對(duì)牛頓第二定律的理解應(yīng)用能力、分析推理能力及臨界條件的挖掘能力.B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：對(duì)物理過程缺乏清醒認(rèn)識(shí)，無法用極限分析法挖掘題目隱含的臨界狀態(tài)及條件，使問題難以切入.圖2-7解題方法與技巧：當(dāng)加速度a較小時(shí)，小球與斜面體一起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球受重力、繩拉力和斜面的支持力作用，繩平行于斜面，當(dāng)加速度a足夠大時(shí)，小球?qū)ⅰ帮w離”斜面，此時(shí)小球受重力和繩的拉力作用，繩與水平方向的夾角未知，題目中要求a=10 m/s2時(shí)繩的拉力及斜面的支持力，必須先求出小球離開斜面的臨界加速度a0.（此時(shí)，小球所受斜面支持力恰好

5、為零）由mgcot=ma0所以a0=gcot=7.5 m/s2因?yàn)閍=10 m/s2a0所以小球離開斜面N=0，小球受力情況如圖2-7，則Tcos=ma,Tsin=mg所以T=2.83 N,N=0.錦囊妙計(jì)一、高考走勢(shì)連接體的擬題在高考命題中由來已久，考查考生綜合分析能力，起初是多以平衡態(tài)下的連接體的題呈現(xiàn)在卷面上，隨著高考對(duì)能力要求的不斷提高，近幾年加強(qiáng)了對(duì)非平衡態(tài)下連接體的考查力度.二、處理連接體問題的基本方法在分析和求解物理連接體命題時(shí)，首先遇到的關(guān)鍵之一，就是研究對(duì)象的選取問題.其方法有兩種：一是隔離法，二是整體法.1.隔離（體）法（1）含義：所謂隔離（體）法就是將所研究的對(duì)象-包括物

6、體、狀態(tài)和某些過程，從系統(tǒng)或全過程中隔離出來進(jìn)行研究的方法.（2）運(yùn)用隔離法解題的基本步驟：明確研究對(duì)象或過程、狀態(tài)，選擇隔離對(duì)象.選擇原則是：一要包含待求量，二是所選隔離對(duì)象和所列方程數(shù)盡可能少.將研究對(duì)象從系統(tǒng)中隔離出來；或?qū)⒀芯康哪碃顟B(tài)、某過程從運(yùn)動(dòng)的全過程中隔離出來.對(duì)隔離出的研究對(duì)象、過程、狀態(tài)分析研究，畫出某狀態(tài)下的受力圖或某階段的運(yùn)動(dòng)過程示意圖.尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.2.整體法（1）含義：所謂整體法就是將兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的整個(gè)系統(tǒng)或整個(gè)過程作為研究對(duì)象進(jìn)行分析研究的方法.（2）運(yùn)用整體法解題的基本步驟：明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)的全過程.畫出

7、系統(tǒng)的受力圖和運(yùn)動(dòng)全過程的示意圖.尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.隔離法與整體法，不是相互對(duì)立的，一般問題的求解中，隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)化，往往兩種方法交叉運(yùn)用，相輔相成.所以，兩種方法的取舍，并無絕對(duì)的界限，必須具體分析，靈活運(yùn)用.無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量（即中間未知量的出現(xiàn)，如非待求的力，非待求的中間狀態(tài)或過程等）的出現(xiàn)為原則.殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練圖2-81.（）如圖2-8所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒有跳起.當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為A.g B. gC.0 D. g圖2-

8、92.（）如圖2-9所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為A.都等于B. 和0C.和0D.0和圖2-103.（）如圖2-10，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(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)過程中A、B之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，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)，A、B間摩擦力的大小等于圖211A.0B.kC.（）kD.（）k4.（）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)

9、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能通過圓圖2-12柱體的最高點(diǎn)且對(duì)圓柱體有壓力？5.（）如圖2-12所示，一輕繩兩端各系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量分別為M和m（Mm）,跨放在一個(gè)光滑的半圓柱體上.兩球從水平直徑AB的兩端由靜止釋放開始運(yùn)動(dòng).當(dāng)m剛好達(dá)到圓柱體側(cè)面最高點(diǎn)C處時(shí)，恰脫離圓柱體.則兩球質(zhì)量之比Mm=?圖2-136.（）如圖2-13所示，金屬桿a在離地h高處從靜止開始沿弧形軌道下滑，導(dǎo)軌平行的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，水平部分導(dǎo)軌上原來放有一金屬桿b,已知a桿的質(zhì)量與b桿的質(zhì)量為mamb=34,水平導(dǎo)軌足夠長

10、，不計(jì)摩擦，求：（1）a和b的最終速度分別是多大？（2）整個(gè)過程中回路釋放的電能是多少？（3）若已知a、b桿的電阻之比RaRb=34,其余電阻不計(jì)，整個(gè)過程中a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少？參考答案難點(diǎn)展臺(tái)1.T=（F+2mg） 2.H=1.2 s殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練1.D 2.D 3.D4.選系統(tǒng)為研究對(duì)象，據(jù)機(jī)械能守恒定律得：m1g=m2gR+（m1+m2）v2選m2為研究對(duì)象，在最高點(diǎn)據(jù)牛頓第二定律得：m2g-N=m2（N為m2所受支持力）欲使m2通過圓柱體最高點(diǎn)，則：N0聯(lián)列得：m1,且應(yīng)m1m2.故條件為：m1m2.5.選系統(tǒng)為研究對(duì)象，由機(jī)械能守恒定律得：Mg·=mgR+（M+m）v2因m到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)恰離開圓柱體，據(jù)