专题09 整体法和隔离法 超重和失重-【金牌提升】2023年新高二物理暑假查漏补缺（全国通用）

专题09 整体法和隔离法 超重和失重 1.整体法和隔离法：整体法和隔离法是连接体问题中选取研究对象方法 1)整体法:如下图，如果连接体各物体的加速度相同，可以把系统内的所有物体看成一个整体，用牛顿第二定律对整体列方程求解。 2)隔离法:如果求系统内物体间的相互作用力，常把某个物体（一般选取受力简单的物体）从系统中隔离出来受力分析，然后用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解。 3)力的分配规律：如下图三种情况，m1和m2在力F作用下以大小相同的加速度一起运动，则两物体间的弹力根据质量大小分配，且F弹＝F （m1是靠近外力的物体的质量， m2是远离外力的物体的质量）. 注意：1)连接体问题一般采用先整体后隔离的方法，也可以采用分别隔离不同的物体再联立的方法。 2)如下图，跨过定滑轮的细绳相连的两个物体不在同一直线上运动，虽然加速度方向不同但加速度大小相等，这类问题也可采用整体法和隔离法求解． 2.动态分离问题 1）动态分离问题是指两个原来有相互作用的物体在开始一段时间内沿垂直于接触面的方向运动，最终分离的问题，在接触时的运动过程中两物体之间的作用力一直减小直到减为0. 2）分离瞬间的特点：①两物体间的弹力FN＝0 ②两物体速度相同加速度相同 3.超重和失重： 1）物体处于超重状态还是失重状态由竖直方向的加速度决定，与物体的速度方向无关。当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态。 2）超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了。在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化)。 3）尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 1．如图所示，A、B两个木块靠在一起放在光滑的水平面上，已知，第一次用水平力F从左边推动两木块一起运动，此时它们的加速度为a1，A、B间弹力为N1，第二次将水平力F反向，大小不变，从右边推动两木块一起运动，此时它们的加速度为a2，A、B间弹力为N2，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】AB．第一次用水平力F从左边推动两木块时，A、B的加速度大小相同，对整体分析，由牛顿第二定律得 同理，当水平推力F作用于木块B的右端时，整体的加速度为 可知 故AB错误； CD．第一次用水平力F从左边推动两木块时，隔离B分析有 当水平推力F作用于木块B的右端时，隔离A分析有 因为 可知 故C错误，D正确。 故选D。 2．(多选)如图，质量均为的粗糙木块A、B叠放在一起，静止于水平面上。现对木块B施加一个水平方向的拉力，使木块A、B一起向右做匀加速直线运动，A与B，B与地面之间动摩擦因数相同均为，则（　　） A．木块A与木块B之间无摩擦力 B．木块A对木块B的摩擦力为 C．木块B受到的地面的摩擦力为 D．加速度大小为 【答案】CD 【解析】CD．根据题意，对整体受力分析，竖直方向上有 水平方向上有 由牛顿第二定律有 解得 故CD正确； AB．根据题意，对A受力分析，水平方向上，由牛顿第二定律有 故AB错误。 故选CD。 3．如图所示，倾角为的粗糙斜面上有4个完全相同的物块，在与斜面平行的拉力F作用下恰好沿斜面向上做匀速直线运动，运动中连接各木块间的细绳均与斜面平行，此时第1、2物块间细绳的张力大小为，某时刻连接第3、4物块间的细绳突然断了，其余3个物块仍在力F的作用下沿斜面向上运动，此时第1、2物块间细绳的张力大小为，则等于（　　） A． B． C． D．1：1 【答案】B 【解析】匀速运动时，设每一个物块所受的摩擦力为，质量为，根据平衡条件可得 对2、3、4物块由平衡条件可得 可得 连接第3、4物块间的细绳突然断了，对1、2、3根据牛顿第二定律可得 对2、3物块根据牛顿第二定律可得 可得 则 故选B。 4．如图，建筑工地上工人用砖夹把四块砖夹住，并用竖直向上的拉力匀加速提起，砖与砖、砖与砖夹之间未发生相对滑动，每块砖的重力大小均为，砖夹的质量不计。若，则在加速提起过程中第2、3块砖之间的摩擦力大小为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】A 【解析】将四块砖和砖夹看成一个整体，则加速度为 将四块砖看成整体，则砖夹对砖块1与砖块4的摩擦力都为f，且方向均竖直向上，有 解得 对砖块3和砖块4，根据牛顿第二定律有 由以上各式解得 即在加速提起过程中第2、3块砖之间的摩擦力大小为，故