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高考物理一轮复习难点突破2:连接体问题.doc

高考物理一轮复习难点突破2:连接体问题

吴冰燕
2017-06-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高考物理一轮复习难点突破2:连接体问题doc》,可适用于初中教育领域

高中物理辅导网http:wwwwulifudaocom难点连接体问题分析策略·整体法与隔离法两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接体以平衡态或非平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面中是考生备考临考的难点之一●难点展台(★★★★)如图质量为m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为μ在已知水平推力F的作用下A、B做加速运动A对B的作用力为(★★★★)A的质量m=m,B的质量m=m,斜面固定在水平地面上开始时将B按在地面上不动然后放手让A沿斜面下滑而B上升A与斜面无摩擦如图设当A沿斜面下滑s距离后细线突然断了求B上升的最大高度H●案例探究[例](★★★★)如图所示质量为M的木箱放在水平面上木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球开始时小球在杆的顶端由静止释放后小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的即a=g,则小球在下滑的过程中木箱对地面的压力为多少?命题意图:考查对牛顿第二定律的理解运用能力及灵活选取研究对象的能力B级要求错解分析:()部分考生习惯于具有相同加速度连接体问题演练对于“一动一静”连续体问题难以对其隔离列出正确方程()思维缺乏创新对整体法列出的方程感到疑惑解题方法与技巧:解法一:(隔离法)木箱与小球没有共同加速度所以须用隔离法取小球m为研究对象受重力mg、摩擦力Ff,如图据牛顿第二定律得:mgFf=ma①取木箱M为研究对象受重力Mg、地面支持力FN及小球给予的摩擦力Ff′如图据物体平衡条件得:FNFf′Mg=②且Ff=Ff′③由①②③式得FN=g由牛顿第三定律知木箱对地面的压力大小为FN′=FN=g解法二:(整体法)对于“一动一静”连接体也可选取整体为研究对象依牛顿第二定律列式:(mgMg)FN=maM×故木箱所受支持力:FN=g,由牛顿第三定律知:木箱对地面压力FN′=FN=g[例](★★★★)一个质量为kg的小球用细线吊在倾角θ=°的斜面顶端如图斜面静止时球紧靠在斜面上绳与斜面平行不计摩擦当斜面以ms的加速度向右做加速运动时求绳的拉力及斜面对小球的弹力命题意图:考查对牛顿第二定律的理解应用能力、分析推理能力及临界条件的挖掘能力B级要求错解分析:对物理过程缺乏清醒认识无法用极限分析法挖掘题目隐含的临界状态及条件使问题难以切入解题方法与技巧:当加速度a较小时小球与斜面体一起运动此时小球受重力、绳拉力和斜面的支持力作用绳平行于斜面当加速度a足够大时小球将“飞离”斜面此时小球受重力和绳的拉力作用绳与水平方向的夹角未知题目中要求a=ms时绳的拉力及斜面的支持力必须先求出小球离开斜面的临界加速度a(此时小球所受斜面支持力恰好为零)由mgcotθ=ma所以a=gcotθ=ms因为a=ms>a所以小球离开斜面N=小球受力情况如图则Tcosα=ma,Tsinα=mg所以T==N,N=●锦囊妙计一、高考走势连接体的拟题在高考命题中由来已久考查考生综合分析能力起初是多以平衡态下的连接体的题呈现在卷面上随着高考对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二、处理连接体问题的基本方法在分析和求解物理连接体命题时首先遇到的关键之一就是研究对象的选取问题其方法有两种:一是隔离法二是整体法隔离(体)法()含义:所谓隔离(体)法就是将所研究的对象包括物体、状态和某些过程从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法()运用隔离法解题的基本步骤:①明确研究对象或过程、状态选择隔离对象选择原则是:一要包含待求量二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少②将研究对象从系统中隔离出来或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图④寻找未知量与已知量之间的关系选择适当的物理规律列方程求解整体法()含义:所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法()运用整体法解题的基本步骤:①明确研究的系统或运动的全过程②画出系统的受力图和运动全过程的示意图③寻找未知量与已知量之间的关系选择适当的物理规律列方程求解隔离法与整体法不是相互对立的一般问题的求解中随着研究对象的转化往往两种方法交叉运用相辅相成所以两种方法的取舍并无绝对的界限必须具体分析灵活运用无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现如非待求的力非待求的中间状态或过程等)的出现为原则●歼灭难点训练(★★★)如图所示质量为M的框架放在水平地面上一轻弹簧上端固定一个质量为m的小球小球上下振动时框架始终没有跳起当框架对地面压力为零瞬间小球的加速度大小为AgBgCDg(★★★)如图所示A、B两小球分别连在弹簧两端B端用细线固定在倾角为°的光滑斜面上若不计弹簧质量在线被剪断瞬间A、B两球的加速度分别为A都等于B和C和D和(★★★★)如图质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上B与弹簧相连它们一起在光滑水平面上做简谐振动振动过程中A、B之间无相对运动设弹簧的劲度系数为k当物体离开平衡位置的位移为x时A、B间摩擦力的大小等于ABkxC()kxD()kx(★★★★)如图所示半径为R的光滑圆柱体由支架固定于地面上用一条质量可以忽略的细绳将质量为m和m的两个可看作质点的小球连接放在圆柱体上两球和圆心O在同一水平面上在此位置将两物体由静止开始释放问在什么条件下m能通过圆柱体的最高点且对圆柱体有压力?(★★★★)如图所示一轻绳两端各系一小球(可视为质点)质量分别为M和m(M>m),跨放在一个光滑的半圆柱体上两球从水平直径AB的两端由静止释放开始运动当m刚好达到圆柱体侧面最高点C处时恰脱离圆柱体则两球质量之比M∶m=(★★★★★)如图所示金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B水平部分导轨上原来放有一金属杆b,已知a杆的质量与b杆的质量为ma∶mb=∶,水平导轨足够长不计摩擦求:()a和b的最终速度分别是多大?()整个过程中回路释放的电能是多少?()若已知a、b杆的电阻之比Ra∶Rb=∶,其余电阻不计整个过程中a、b上产生的热量分别是多少?参考答案[难点展台]T=(Fμmg)H=s[歼灭难点训练]DDD选系统为研究对象据机械能守恒定律得:mg=mgR(mm)v①选m为研究对象在最高点据牛顿第二定律得:mgN=m(N为m所受支持力)②欲使m通过圆柱体最高点则:N>③联列①②③得:>m,且应m>m故条件为:>m>m选系统为研究对象由机械能守恒定律得:Mg·=mgR(Mm)v①因m到达最高点时恰离开圆柱体据牛顿第二定律得:mg=m②联立①②式得:提示:本题实质亦属连接体问题金属杆a和b的连结是靠它们间所受安培力的作用实现的在解题过程中由于各自所受安培力为变力若用隔离法不便列式求解而采用整体法对系统列方程便非常易解()va=v​b=EMBEDEquation()E=magh()QaQb=RaRb=Qa=E=maghQb=�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd����EMBEDEquation����EMBEDEquation����EMBEDEquation����EMBEDEquation����EMBEDEquation����EMBEDEquation����EMBEDEquation����EMBEDEquation����EMBEDEquation����EMBEDEquation���图�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd���图�EMBEDMSPhotoEd���图京翰教育中心http:wwwzgjhjycomunknownunknownunknownbinunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownbinbinbinbinbinbinbinunknownunknownbinbinunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownbinunknown

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