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高考物理复习,整体法和隔离法在连接体问题中的应用

发布时间:2021-04-07 10:06:36 浏览数:

整体法和隔离法在连接体问题中的应用 如图,小球A的质量为2m,小球B和C的质量均为m,B、C两球到结点P的轻绳长度相等,滑轮摩擦不计。开始系统处于静止状状,现让B、C两球以某角速度ω在水平面内做圆锥摆运动时,A球将 A.向上做加速运动 B.向下做加速运动 C.保持平衡状态 D.做匀速圆周运动 【参考答案】C 【试题解析】B球、C球和两根细线整体受重力和细线向上的拉力,设整体下降的加速度为a,根据牛顿第二定律,有:2mg–T=2m·a;
对A球受力分析,受重力和拉力,根据牛顿第二定律,有:T–2mg=2ma;
联立解得:a=0,即A球将保持静止,处于平衡状态;
故选C。

【知识补给】 选用整体法和隔离法的策略 对于多物体,尤其是物体间还有相互作用的问题,一般可选用整体法和隔离法进行分析。

(1)各物体的运动状态相同时,宜选用整体法;
当各物体的运动状态不同时,宜选用隔离法。

(2)若所求的力属于对整体起作用的力,宜选用整体法;
若所求的力是物体间的相互作用力,或连接部分的力,宜选用隔离法。

(2)对较复杂的问题,通常需要多次选取研究对象,交替应用整体法与隔离法求解。

(3)系统中物体由跨过滑轮的细绳连接,使各物体运动方向不同的情况,仍可沿滑轮转动的方向对系统运用牛顿第二定律。学..科网 (4)即使系统中各物体的加速度不同,也可对系统整体运用牛顿第二定律,如:系统整体受到的合外力为F,则有F=m1a1+m2a2+m3a3+···。

(2018·福建泉州三中)如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为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 A.g B. C.0 D. 如图所示,一根轻绳跨过定滑轮,两端分别系着质量为m1、m2的小物块,m1放在地面上,m2离地面有一定高度。当m2的质量发生变化时,m1上升的加速度a的大小也随之变化。已知重力加速度为g,图中能正确反映a与m2关系的是 A B C D (2018·安徽淮北一中)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装—定滑轮。质量分别为对M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中 A.两滑块组成系铳的机械能守恒 B.重力对M做的功等于M动能的增加 C.轻绳对m做的功等于m动能的增加 D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则下列说法中正确的是 A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止 B.当F=μmg时,A的加速度为μg C.当F>3μmg时,A相对B滑动 D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg 如图质量分别为m1、m2的两个物体互相紧靠着,它们之间的接触面是光滑的斜面,倾角为α,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为μ,现用水平恒力F向右推m1,使它们一起向右加速运动,求m1对m2的压力N。

【参考答案】 D 当m2≤m1时,系统处于静止状态,a=0;
当m2>m1时,对m1、m2组成的系统,根据牛顿第二定律有m2g–m1g=(m1+m2)a,a=g–g,当m2很大时,a趋向于g。

D 由于“粗糙斜面ab”,故两滑块组成系统的机械能不守恒,故A错误;
由动能定理得,重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加,故B错误;
由动能定理得,重力、拉力对m做的总功等于m动能的增加,故C错误;
除重力弹力以外的力做功,将导致机械能变化,摩擦力做负功,故造成机械能损失,故D正确。

以m1、m2整体为研究对象可得 学科&网 以m2为研究对象,m2受重力G2,地面弹力N2,摩擦力f2,压力N 由分析可知 解得

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