第四章 整体法解连接体问题 课件 -2021-2022学年高一上学期物理人教版必修1

习题课： 整体法解连接体 授课：隆回一中：周后普 习题课： 整体法解连接体 授课：隆回一中 周后普 二零二一年下期 【新课引入】：请打开《学法》97页连接体问题 1.什么是连接体？ 两个或两个以上相互作用的物体组成的系统叫连接体。 【例题1】如图光滑的桌面上有A、B两个物块，质量分别为m、M受水平力F的作用一起向右加速，则m与M之间的作用力是多大？ 2.连接体问题怎么处理？ ①系统内各物体加速度相同的情况 【方法小结】：先整体法求出加速度，再隔离法求系统内某物体的受力情况 【变式训练】：如图光滑水平桌面上有质量均为m的三个小滑块ABC，用细线连在一起,加速向右运动，试比较AB、BC两细线拉力的大小。 【思考与讨论】：建电梯房的吊车加速向上提吊货物时，吊绳哪个位置容易断？ 【答案：吊机的拉钩处】 ②系统内各物体加速度不相同的情况 【例题2】如图厚度不计的薄板A长L=5m,质量M=5kg,放在水平地面上，在A上距右端x=3m处放一物体B（大小不计），其质量m=2kg,已知AB间µ1 =0.1，A与地面间µ2=0.2，原来系统静止，现在板的右端施加一大小恒定的向右的水平力F=26N,将A从B下面抽出，取g=10m/s2 ,求：①A从B下面抽出时，A、B的加速度大小？②B运动多长时间离开A？ 牛顿第二定律的综合应用 a.单个物体：F合=ma 正交分解后： Fx=max Fy=may b.对系统： 若系统内各物体加速度相同，则 F合=（m1＋m2＋m3＋······）·a 若系统内各物体加速度不相同，则 整体法解连接体 【变式练习1】：一根质量为M的木杆，上端用细线系在天花板上，杆上有一质量为m的小猴，如图，若把细线突然剪断，小猴沿杆上爬，并保持与地面的高度不变，求此时木杆下落的加速度。 Mg mg f 【分析与解】 【法1】 对猴： 对杆： 【法2】：整体法 【变式练习2】：如图质量为M=100kg的T形架垂直置于水平桌面上，杆上套有一个质量为m=20kg的铁环，当铁环以4m/s2的加速度匀加速下滑时，T形架对地面的压力多大？(取g=10m/s2) M a m 【解】：如图所示 Mg mg N 整体法： 【高考体验】（04全国理综）如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（ ） A. 0.5gsinα B. gsinα C. 1.5gsinα D. 2gsinα C 【变式练习3】：如图，人、车的质量分别是60Kg和100Kg，人与车表面的动摩擦因数是0.2，当人的力为360N时，人、车的加速度各为多大？（取g=10m/s2车与地摩擦不计。） M m 【分析与解】 对人：（如图） M m mg N f F 对人车整体（整体法） 【讨论】：显然，由于小车的加速度大于人的加速度，小车相对于人应该左运动，所受摩擦力应该向右，与题设矛盾，所以，以上解答是有问题的。 【探究】那么，是否可以考虑人所受的摩擦力向前呢？ M m 解：如图所示， mg N f F 对人： 对人车整体（整体法） 【讨论】：由于人的加速度大于小车的加速度，显然，人相对于小车向左运动，人所受摩擦力应该向右，与题设矛盾，这个解同样是有问题的。 【再解】：从前面的讨论可知，人相对于小车滑动是不可能的，唯一的可能 是：人相对于小车是静止的。 对人车整体，有： M m 所以，人、车的加速度一样大，都是4.5m/s2 . 【小结】:对于一道受力方向或大小有多种可能性的题，要做多种假设，完成之后要注意验证。 【变式练习4】（学法P162页）如图，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点。当电磁铁通电，铁片被吸引加速上升的过程中，轻绳拉力T的大小为（ ） 学生疑难解答 【湖南省2021年高考适应性考试】如图，一根质量为m的匀质绳子，两端分别固定在同一高度的两个钉子上，中点悬挂一质量为M的物体，系统平衡时，绳子中点两侧的切线与竖直方向的夹角为ɑ，钉子处的切线与竖直方向的夹角为β，则（ ） M α α β β M α α β β M α α β β mg T1 T2 【答案：B】 【答案：C】 2.弹簧问题 【例题1】：如图一个质量为m的铁球从某高度下落，砸在一轻质弹簧上，则小球在下到最低点的过程中： A.先匀加速，后减速。 B.先加速，后匀速。 C.先匀加速，后加速度减少， 速度最大时，加速度为零； 然后，加速度变大，速度减 少，直到为零。 D.太复杂，无法判断。 m 【c】 练习：如