第11讲 用整体法和隔离法处理连接体问题- 《知识提炼 能力训练》2023-2024学年高一物理必修第一册同步讲解

第十一讲 用整体法和隔离法处理连接体问题 一、知识导航 1．连接体问题的类型 物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体． 2．整体法的选取原则 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)． 3．隔离法的选取原则 若连接体或关联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． 4．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，且要求出物体之间的作用力时，一般采用“先整体求加速度，后隔离求内力”． 二、典例剖析 考点1物体与物体构成的连接体 1．(2020·课标卷)（多选）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为(　　) A．8 B．10 C.15 D．18 2．(2018·山东潍坊高三上学期期中)如图所示，质量为M的圆槽内有质量为m的光滑小球，在水平恒力F作用下两者保持相对静止，地面光滑．则(　　) A．小球对圆槽的压力为 B．小球对圆槽的压力为 C．F变大后，如果小球仍相对圆槽静止，小球在槽内位置升高 D．F变大后，如果小球仍相对圆槽静止，小球在槽内位置降低 考点2弹簧与物体构成的连接体 3.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m1在光滑地面上，m2在空中)．已知力F与水平方向的夹角为θ.则m1的加速度大小为(　　) A. B． C. D． 4.如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一个轻质弹簧固定在框架上，下端拴一个质量为m的小球，当小球上下振动时，框架始终没有跳起，在框架对地面的压力为零的瞬间，小球加速度大小为（ ） A．g B．(M－m)g/m C．0 D．(M+m)g/m 5.如图，弹簧秤的两端通过定滑轮悬挂两体A、B，质量分别为1㎏、3㎏，当把A、B由静止释放后，弹簧秤的读数为多少（忽略弹簧的振动）？ 6．(多选)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态．现将细线剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度为g.在剪断的瞬间(　　) A．a1＝3g B．a1＝0 C．Δl1＝2Δl2 D．Δl1＝Δl2 考点3轻绳与物体构成的连接体 7．(2020·江苏南通二模)如图所示，质量为m2的物块B放在光滑的水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，用通过光滑的定滑轮的细线将A与质量为M的物块C连接，释放C，A和B一起以加速度大小a从静止开始运动，已知A、B间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则细线中的拉力大小为(　　) A．Mg B．M(g＋a) C．(m1＋m2)a D．m1a＋μm1g 8.某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端临时固定在地铁竖直扶手上。地铁起动后的某段运动过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直（　　） A．从图中可以判断地铁的运动方向 B．从图中可以判断地铁的加速度方向 C．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁速度增大 D．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁的加速度减小 考点4轻杆与物体构成的连接体 9.如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两个物体放在斜面上，中间用一个轻杆相连，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，它们在斜面上加速下滑，关于杆的受力情况，下列分析正确的是(　　) A．若μ1>μ2，m1＝m2，则杆受到压力 B．若μ1＝μ2，m1>m2，则杆受到拉力 C．若μ1<μ2，m1<m2，则杆受到压力 D．若μ1＝μ2，m1≠m2，则杆无作用力 10．如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有( ) A．a1＝a2＝a3＝a4＝0 B．a1＝a2＝a3＝a4＝g C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g D．a1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g 三、课堂