高三物理高考一轮第三讲：连接体问题

1、牛顿运动定律的应用之连接体问题展望高考连接体问题在高考命题中由来已久,考查频率较高，考查要求为级，多以选择题的形式出现，着重考查考生的综合分析能力,起初多是以平衡态下的连接体问题呈现在卷面上,随着高考对考生能力要求的不断提高,近几年加强了对非平衡态下连接体的考查力度。 一、知识点回顾连接体 2、常见连接方式 ：用轻绳(弹簧、杆)连接直接接触靠摩擦接触 1、定义：两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连，或多个物体直接叠放在一起的系统连接体连接体的特征:处理方法：整体法与隔离法相结合1.物体间通过某种相互作用来实现连接，2.连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。 什

2、么是整体法？什么情况下可用整体法？如果由几个物体组成的系统具有相同的加速度，一般可用整体法求加速度。（但整体法不能求出系统内力）如果求解的物理问题仅涉及某过程的始末两状态，一般可以把整个过程作为研究对象用整体法求解。（但整体法不能求出此过程中间的状态量）整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行研究的方法。 什么是隔离法？什么情况下可用隔离法？隔离法就是把某个物体从系统中分离出来（或把某个过程从整个过程中分离出来）的方法。如果求解对象是系统的内力，一般要用隔离法把某一物体从系统中分离出来。如果求解对象是某一过程中间的状态量，一般要把此状态从这一过程 中分离出来。整体法与隔离法定义优点缺点隔离

3、法对系统内的物体逐个隔离进行分析的方法能把系统内各个物体所处的状态、物体状态的变化的原因以及物体间相互作用关系分析清楚涉及的因素多比较繁杂整体法把整个系统作为一个对象进行分析的方法只须分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用，更简洁、更本质的展现出物理量间的关系无法讨论系统内部的情况记住以下四句话:1.整体法和隔离法是解决连接体问题的基本方法2.已知内力或要求内力时，必用隔离法3.求外力、分析外力或与内力无关时，用整体法较简单4.通常情况下，用整体法与隔离法相结合较为简单题型一 利用整体法和隔离法 解物体的平衡问题优先考虑整体法ABFF=3NGA=GB=10N1、地面对B有摩擦力

4、吗？如果有是多大？AGA=10NNBA=10NF=3NfBABGBNABfABN地B=20Nf地B例1：BCF=3NGA=GB=GC=10NA地面对C的支持力？C对B的摩擦力？B对A的摩擦力？质量相同的四木块叠放在一起，如图所示，静止在水平地面上，现有大小相等、方向相反的力F分别作用的第2块和第4块木块上，四木块仍然静止，则从上到下各层接触面间的摩擦力多大？00FF例2、如图所示，质量均为m的三块木块A、B、C，当受到水平外力F时，三木块均处于静止状态.求A、B两块木块之间的摩擦力. 3mgffN1N22f3mgf3mg/2A、B、C整体：A个体：fBAmgfNBAN2fBAfmg3mg/2m

5、gmg/2 如下图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的四块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则：(1)第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力各为多大?(2)第2块砖和第3块砖之间的相互作用的摩擦力为多大?(3)第3块砖受到第4块砖的摩擦力为多大?解:(1)以四块砖为对象得：f=2mg 方向向上(2)以1、2块砖为对象得：f1=0(3)以第四块砖为对象得：f4=mg 方向向上例3.如图所示，放置在水平地面上的斜面M上有一质量为m的物体，若m在 沿斜面F的作用下向上匀速运动，M仍保持静止，已知M倾角为。求地面对M的支持力和摩擦力。解：整体受力分析建立直角坐标系如图由平衡

6、条件可得：Fcos-Ff=0Fsin+FN-(M+m)g=0Ff=Fcos FN=(M+m)g-Fsin同类题练习求下列情况下粗糙水平面对的支持力和摩擦力m匀速下滑M、m均静止M、m均静止，弹簧被伸长m加速下滑，M静止FN=(M+m)gFf=0FN=(M+m)gFf=FFN=(M+m)gFf=F弹FN=(M+m)g-masinFf=macosA、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C、有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D、没有摩擦力作用2.在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示,已知m1m2

7、,三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三角形木块（）3.如图，质量m5 kg的木块置于倾角37、质量M10 kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50 N的力F推物体，使木块静止在斜面上，求地面对斜面的支持力和静摩擦力。FN=(M+m)g-Fsin370=120NFf=Fcos370=40N4.如图所示，倾角为的三角滑块及其斜面上的物块静止在粗糙水平地面上现用力F垂直作用在物块上，物块及滑块均未被推动，则滑块受到地面的静摩擦力大小为 （ ）A0 BFcos CFsin DFtan C例4.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图12所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30的恒力，并对小球b

8、持续施加一个向右偏上30的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是 题型二 利用整体法和隔离法 解物体的非平衡问题整体法求加速度，隔离法求相互作用力.灵活选择明确研究对象，整体法和隔离法相结合。求各部分加速度相同的联接体中的加速度或合外力时，优先考虑“整体法”；如果还要求物体间的作用力，再用“隔离法”两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。当各部分加速度不同时,一般采用“隔离法” 也可以采用“整体法”解题2.连接体的解法:整体法求加速度，隔离法求相互作用力. 典例剖析：物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg，用F=12N的水平力推动A，使A和B一起沿着水平面运动，A和B与水平

9、面间的动摩擦因数均为0.2，求A.B运动的加速度。（g取10m/s2） ABF解：根据牛顿第二定律求出AB整体的加速度对B物体因此A对B的弹力规律总结:整体法求加速度，隔离法求相互作用力1、各物体具有相同的加速度3. 物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg，用F=12N的水平力推动A，使A和B一起沿着水平面运动，A和B与水平面间的动摩擦因数均为0.2，求A对B的弹力。（g取10m/s2） ABF解：根据牛顿第二定律求出AB整体的加速度对B物体因此A对B的弹力整体法求加速度，隔离法求相互作用力解析由牛顿第二定律，隔离A有：T=mA a隔离B有：mBg-T=mBa两式相加可得：mBg= (mA+mB)a解得：a=3g/4答案C3、变式训练：如图，在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长。如果mB=3mA，则物体A的加速度大小等于（ ）A、3g B