内容正文:
波峰中学高二物理学案
年级:高 二学科:物 理导学案 编号:14号
编写人:李源 审核人:卢超 姓名:
课题:连接体问题
课前预习单
知识回顾
1.连接体
多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆联系)在一起构成的
称为连接体。
2.外力与内力
(1)外力:系统 的物体对系统的作用力。
(2)内力:系统 各物体间的相互作用力。
3.整体法和隔离法
(1)整体法:把 相同的物体看做一个整体来研究的方法。
(2)隔离法:求 物体间的相互作用时,把一个物体隔离出来单独研究的方法。应用整体法和隔离法解决连接体问题
4.连接体的类型
(1)弹簧连接体
(2)物物叠放连接体
(3)物物并排连接体
(4)轻绳连接体
(5)轻杆连接体
5.连接体的运动特点
(1)轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。
(2)轻杆——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。一般情况下,连接体沿杆方向的分速度相等。
(3)轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速率相等。
6.连接体的受力特点
轻绳、轻弹簧的作用力沿绳或弹簧方向,轻杆的作用力不一定沿杆。
7.处理连接体问题的方法
(1)整体法
若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。
(2)隔离法
若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解。
(3)整体法、隔离法交替运用
若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力。即“先整体求加速度,后隔离求内力”。若已知物体之间的作用力,求连接体外力,则“先隔离求加速度,后整体求外力”。
二、课中探究单
例1 如图所示,在水平面上,有两个质量分别为m1和m2的物体A、B与水平面的动摩擦因数均为μ,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计。若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2。则以下关系式正确的是( )
A.a1=a2,F1>F2
B.a1=a2,F1<F2
C.a1=a2,F1=F2
D.a1>a2,F1>F2
注意:应用整体法和隔离法的解题技巧
(1)如图所示,一起加速运动的物体系统,若力作用于m1上,则m1和m2的相互作用力为F12=eq \f(m2F,m1+m2)。此结论与有无摩擦无关(有摩擦,两物体与接触面的动摩擦因数必须相同),物体系统在平面、斜面、竖直方向运动时,此结论都成立。两物体的连接物为轻弹簧、轻杆时,此结论不变。
(2)通过滑轮和绳的连接体问题:若要求绳的拉力,一般都必须采用隔离法。绳跨过定滑轮,连接的两物体虽然加速度大小相同但方向不同,故采用隔离法。
[变式1-1] 如图所示,小车上有一定滑轮,跨过定滑轮的轻绳一端系一小球,另一端系在弹簧测力计上,弹簧测力计固定在小车上。开始时小车向右运动,小球的悬绳与竖直方向的夹角为θ1,若小球的悬绳与竖直方向的夹角减小为θ2(θ1、θ2均保持不变),则夹角为θ2时与夹角为θ1时相比( )
A.小车的加速度、弹簧测力计读数及小车对地面的压力均变大
B.小车的加速度、弹簧测力计读数及小车对地面的压力均变小
C.小车的加速度、弹簧测力计读数均变小,小车对地面的压力不变
D.小车的加速度、弹簧测力计读数均不变,小车对地面的压力变大
[变式1-2] 如图所示,在粗糙的水平杆上套着一个滑块A,用轻质细绳将A与一小球B相连,A、B的质量均为m,A与杆间的动摩擦因数为μ,现用水平拉力F向右拉A,使A、B一起向右运动,此时细绳与竖直方向的夹角为α;若增大水平拉力,使A、B一起运动时,细绳与竖直方向的夹角增大为2α,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力变为原来的2倍
B.A、B的加速度变为原来的2倍
C.水平拉力F变为原来的2倍
D.A受到的摩擦力不变
三、达标检测单
1.(2017·海南高考)(多选)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P,设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之