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届一轮复习 连接体问题 教案

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②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则,或者正交分解力,或者正交分解加速度。

(3)斜面体与上面的物体类连接体问题

斜面体(或称为劈形物体、楔形物体)与在斜面体上物体组成的连接体(系统)的问题,一般为物体与斜面体的加速度不同,其中最多的是物体具有加速度,而斜面体静止的情况。解题时,可采用隔离法,但是相当麻烦,因涉及的力过多。如果问题不涉及物体与斜面体的相互作用,则采用整体法用牛顿第二定律求解。

2.解题思路

(1)分析所研究的问题适合应用整体法还是隔离法。

处理各物体加速度都相同的连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般思路是:

①求内力时,先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。

②求外力时,先用隔离法求加速度,再用整体法求整体受到外加的作用力。

(2)对整体或隔离体进行受力分析,应用牛顿第二定律确定整体或隔离体的加速度。

(3)结合运动学方程解答所求解的未知物理量。

3.必避误区

(1)对连接体进行受力分析时误认为力可以通过物体传递,如用水平力F推M及m一起前进(如图甲所示),隔离m受力分析时误认为力F通过

M作用到m上。

(2)不理解轻绳、轻弹簧与有质量的绳、弹簧的区别,如用水平力F通过质量为m的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加速运动时(如图乙所示),往往误认为弹簧秤拉物体的力等于F,实际上此时弹簧秤拉物体M的力为T=F-ma,也就是说只有在弹簧秤质量不计时两者才相等。

(3)不能正确建立坐标系,对加速度或力进行分解。

特别提醒

如图甲、乙所示的情景中,无论地面或斜面是否光滑,只要力F拉着物体m1、m2一起加速,由整体及隔离法可证明:总有F内=

m1m1+m2

F,即动力

的效果按与质量成正比的规律分配。这个常见的结论叫动力分配原理。

二、临界(极值)类问题

1.问题说明

(1)在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关的物理量将发生突变,此状态即为临界状态,相应的物理量的值为临界值。临界状态一般比较隐蔽,它在一定条件下才会出现。

(2)解决此类问题时,一般先以某个状态(非临界状态)为研究对象,进行受力和运动情况的分析,利用极限法对某一物理量推导极大或极小值,找到临界状态,再根据牛顿运动定律分析求解。

2.常见类型及举例说明

(1)相互接触的两物体脱离的临界条件是相互作用的弹力为零,即N=0。

例如,图甲中,当斜面以多大加速度向右加速运动时,小球与斜面间的作用力为零?

分析:当小球随斜面加速运动,支持力减小,以获得水平合外力,当

加速度足够大时,小球与斜面间作用力为零时,如图乙所示,可得F合=

mgF合g,所以a==。

tanθmtanθ(2)绳子松弛的临界条件是绳中张力为零,即T=0。

例如,图丙中,当斜面以多大加速度向左运动时,绳对小球的拉力为零?

分析:当小球随斜面向左加速运动,则绳的拉力将减小,支持力增大,以获得水平向左加速度,加速度足够大时,小球可能沿斜面上移,绳的拉

F合

力为零,如图丁所示,可得F合=mgtanθ,所以a==gtanθ。

m(3)存在静摩擦力的连接系统,相对静止与相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值,即f静=fm。

届一轮复习 连接体问题 教案

②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则,或者正交分解力,或者正交分解加速度。(3)斜面体与上面的物体类连接体问题斜面体(或称为劈形物体、楔形物体)与在斜面体上物体组成的连接体(系统)的问题,一般为物体与斜面体的加速度不同,其中最多的是物体具有加速度,而斜面体静止的情况。解题时,可采用隔离法,但是相当麻烦,因涉及的力过多。如果问题不涉及物体与斜面体的相
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