第04讲 牛顿第二定律之连接体模型1--2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过

2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过 模块三：牛顿第一、第二定律各模块大招 第04讲 牛顿第二定律之连接体模型1 （原卷版） 目录 【内容一】 平衡中的连接体模型 1 【内容二】 轻环穿杆问题 3 【内容三】 悬绳加速度问题 5 【内容四】 类悬绳加速度问题 7 【内容五】 轻绳相连加速度相同的连接体 8 技巧总结 内容一：平衡中的连接体模型 问题：如图，求m1：m2大小 方法一：正弦定理法 对m1、m2受力分析，三力平衡可构成矢量三角形，根据 正弦定理有，对m1： 对m2： 根据等腰三角形有： 联立解得 方法二：力乘力臂法 以整体为研究对象，以圆心为转动轴，两圆弧的支持力的力臂均为零，轻杆弹力的力臂相等，力乘以力臂等值反向。根据转动平衡知： 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂， 即 方法三：重心法 以整体为研究对象，整体受重力和两圆弧的支持力，根据三力平衡必共点，因此整体的重心必过圆心正下方。所以有，. 内容二：轻环穿杆问题 ① 轻环穿光滑杆，二力平衡，拉力垂直杆FN T ② 轻环穿粗糙杆，三力平衡，最大夹角tanθ=μ ③ 轻环穿光滑大圆环，拉力沿半径方向 内容三：悬绳加速度问题 ①水平加速中的悬绳 加速度大小与质量无关，与偏角有关 ②倾斜加速中的悬绳 ③绳竖直 ④绳与杆垂直 ⑤绳水平 ，向上减速 ⑥斜面细绳注意“发飘”问题 发飘，. ⑦多悬绳问题 发飘， 内容四：类悬绳加速度问题 ①光滑斜面车上物体 加速度 支持力 ②光滑圆弧车中物体 加速度 支持力 ③车上固定杆 杆对球的弹力 ④车中多球问题 其它球对黑球的作用力 ⑤车上存在笑脸 车对人的作用力 内容五：轻绳相连加速度相同的连接体 ① 方法1：整体隔离 整体求加速度 隔离求内力得 方法2：力按质量分配 图1：系统所受合力，求内力可以秒杀 ，当时，. 图2：系统所受合力，求内力可以秒杀 ，当时，. ② 方法1：整体求加速度 隔离求内力 得 方法2：力按质量分配 如图：系统所受合力，求内力可以秒杀 当时，. ③ 方法1：整体隔离 整体求加速度 隔离求内力 得. 方法2：力按质量分配 如图：系统所受合力，求内力可以秒杀 . 当时，. ④ 方法1：整体隔离 求间作用力, 将和看作整体 求间作用力,将和看作整体. 方法2：力按质量分配 ⑴如图：系统所受合力，求内力可以秒杀 . 当时，. ⑵如图：系统所受合力，求内力可以秒杀 . 当时，. ⑤ 方法1：整体隔离 整体求加速度 隔离求内力得. 方法2：力按质量分配 如图：系统所受合力，求内力可以秒杀 . 当时，. 模型演练 例1、如图所示，杂技表演中，绕过光滑定滑轮的轻绳一端吊着重物，另一端吊着表演者，开始时表演者拉着绳不动结果他以大小为a1的加速度下降；然后表演者快速地沿绳向上爬，结果他不再下降，而是相对地面保持静止，此时重物以大小为a2的加速度竖直向上运动。若表演者与重物所受重力的大小之比为k，不计空气阻力，则为（　　） A． B． C．k D．k+1 解：设表演者拉着绳不动以大小为a1的加速度下降时，绳中的张力大小为T1，则对表演者和重物根据牛顿第二定律分别有， 当表演者快速地沿绳向上爬，相对地面静止时，根据平衡条件可知，绳对表演者的作用力大小为对重物根据牛顿第二定律有 由题意可知联立以上各式解得故选B。 例2．如图所示装置，三个立方体物块A、B、C，质量均为m，物块B放在水平面上，跨过轻质滑轮的细绳，上、下两段分别呈水平、竖直状态，忽略所有摩擦。若三个物块相对静止，则水平推力F的大小为（　　） A．0 B．mg C．2mg D．3mg 解：设整体的加速度为a，则对A分析T=ma 对C分析T=mg 对ABC整体分析，则F=3ma 解得F=3mg故选D。 例3．