高中物理 第四章 力与运动 微型专题 动力学连接体问题和临界问题学案 粤教版必修1-粤教版高中必修1物理学案VIP专享

微型专题 动力学连接体问题和临界问题[学习目标] 1.会用整体法和隔离法分析动力学的连接体问题.2.掌握动力学临界问题的分析方法，会分析几种典型临界问题的临界条件．一、动力学的连接体问题1．连接体：两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体．如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方法有整体法与隔离法．2．整体法：把整个连接体系统看成一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解．其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力．3．隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分析，列方程求解．其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形．4．整体法与隔离法的选用：求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还需要求物体之间的作用力，再用隔离法．求解连接体问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交叉运用．一般的思路是先用其中一种方法求加速度，再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力．无论运用整体法还是隔离法，解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析．例 1 如图 1 所示，物体 A、B 用不可伸长的轻绳连接，在竖直向上的恒力 F 作用下一起向上做匀加速运动，已知 mA＝10kg，mB＝20kg，F＝600N，求此时轻绳对物体 B 的拉力大小(g取 10m/s2)．图 1答案 400N解析 对 A、B 整体受力分析和单独对 B 受力分析，分别如图甲、乙所示：对 A、B 整体，根据牛顿第二定律有：F－(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a物体 B 受轻绳的拉力和重力，根据牛顿第二定律，有：FT－mBg＝mBa，联立解得：FT＝400N.当物体各部分加速度相同且不涉及求内力的情况，用整体法比较简单；若涉及物体间相互作用力时，必须用隔离法.整体法与隔离法在较为复杂的问题中常常需要结合起来运用，这将会更快捷有效.针对训练 在水平地面上有两个彼此接触的物体 A 和 B，它们的质量分别为 m1和 m2，与地面间的动摩擦因数均为 μ，若用水平推力 F 作用于 A 物体，使 A、B 一起向前运动，如图 2 所示，求两物体间的相互作用力大小．图 2答案 解析 以 A、B 整体为研究对象，其受力如图甲所示，由牛顿第二定律可得F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a所以 a＝－μg再以 B 物体...