物理课件：粤教版必修一 第4章 力与运动（8份）

运动状态 质量 矢量 瞬时 向下 < 向上 > ＝ ＝ 专题一 整体法和隔离法分析连接体问题 1．连接体：由几个物体叠放在一起或并排挤压放在一起， 或用细绳、细杆联系在一起构成的物体组，叫做连接体． 2．隔离法：对连接体的某一部分实施隔离，把它孤立出来 作为研究对象的解题方法叫隔离法．被隔离的可以是研究对象， 也可以是研究过程，采用隔离法的好处在于可以将原来是系统 的内力转化为研究对象所受的外力，可以将一个连续的物理过 程分为若干个分过程，这样可以使较为复杂的问题转化为相对 简单问题． 3．整体法：如果各个研究对象或研究过程遵守相同的规律， 则可把各个不同的过程或不同的研究对象作为一个整体来研究 的方法，称为整体法．对那些不涉及系统内力，各部分运动状 态又相同的物理问题，常采用整体法分析． 4．说明 (1)解答问题时，绝不能把整体法和隔离法对立起来，而应 该把这两种方法结合起来，从具体问题的实际情况出发，灵活 选取研究对象，适当选择使用隔离法和整体法． (2)在使用隔离法解题时，所选取的隔离对象可以是系统中 的某一个物体，也可以是系统中的某一部分物体(包含两个或两 个以上的单个物体)，而这“某一部分”的选取，也应根据问题的 实际情况，灵活处理． (3)在选用整体法和隔离法时可依据所求的力，若所求力为 外力，则用整体法；若所求力为内力，则用隔离法．但在具体 应用时，绝大多数的题目都要两种方法结合应用，且应用顺序 也较为固定，即求外力时，先隔离后整体；求内力时，先整体 后隔离．先整体或先隔离的目的都是为了首先求解共同的加速 度． 【例 1】如图 4－1 所示，木块 A、B 静止叠放在光滑水平 面上，A 的质量为 m，B 的质量为 2m.现施加水平力 F 拉 B，A、 B 刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改为水平力 F′ 拉 A，使 A、B 也保持相对静止，一起沿水平面运动，则 F′不 得超过( ) 图 4－1 A．2F B. F 2 C．3F D. F 3 答案：B 解析：水平力F 拉B 时，A、B 刚好不发生相对滑动，这 实际上是将要滑动，但尚未滑动的一种临界状态，从而可知此 时A、B 间的摩擦力即为最大静摩擦力． 先用整体法考虑，对A、B 整体：F＝(m＋2m)a 再将A 隔离可得A、B 间最大静摩擦力为：fm＝ma 解以上两方程组得：fm＝ F 3 若将F′作用在A 上，隔离B 可得：B 能与A 一起运动， 而A、B 不发生相对滑动的最大加速度a′＝ fm 2m 再用整体法考虑，对A、B 整体：F′＝(m＋2m)a′ F 2 由以上方程解得：F′＝—. 【触类旁通】 1．用质量为 m、长度为 L 的绳沿着光滑水平面拉动质量为 M 的物体，在绳的一端所施加的水平拉力为 F, 如图 4－2 所示， 求： (1)物体与绳的加速度； (2)绳中各处张力的大小(假定绳的质量分布均匀，下垂度可 忽略不计)． 图 4－2 图20 解：(1)以物体和绳整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F＝(M＋m)a，解得a＝. (2)以物体和靠近物体x长的绳为研究对象，如图20所示．根据牛顿第二定律可得： Fx＝.a＝ 由此式可以看出：绳中各处张力的大小是不同的， 当x＝0时，绳施于物体M的力的大小为F. 专题二 传送带问题 传送带是应用比较广泛的一种传送装置，以其为素材的物 理题大都具有情景模糊、条件隐蔽、过程复杂的特点．但不管 传送带如何运动，只要分析清楚物体所受的摩擦力的大小、方 向的变化情况，就不难分析物体的状态变化情况． 【例2】如图 4－3，水平传送带两个转动轴轴心相距 20 m， 正在以 v＝4.0 m/s 的速度匀速传动，某物块(可视为质点)与传送 带之间的动摩擦因数为 0.1，将该物块从传送带左端无初速地轻 放在传送带上，则经过多长时间物块将到达传送带的右端(取 g ＝10 m/s2) ? 图 4－3 解：物块放到传送带上后先做匀加速运动，若传送带足够长，匀加速运动到与传送带同速后再与传送带一同向前做匀速运动 物块匀加速时间t1＝＝4 s ＝ 物块匀加速位移s1＝μgt2＝8 m<20 m at2＝ 所以小物块先匀加速，后匀速运动． 物块匀速运动的时间t2＝ m＝3 s ＝ 物块到达传送带右端的时间为：t＝t1＋t2＝7 s. 【触类旁通】 2．(双选)如图 4－4 所示，一物块沿斜面由 H 高处由静止 滑下，斜面与水平传送带相连处为光滑圆弧，物体滑离传送带 后做平抛运动，当传送带静止时，物体恰好落在水平地面上的 A 点，则下列说法正确的是( ) A．当传送带逆时针转动时，物体 落点一定在 A 点的左侧 B．当传送带逆时针转动时，物体 落点一定落在 A 点 图 4－4