高中物理专题:连接体

合集下载

高中物理专题:连接体

高中物理专题:连接体

专题:连接体问题题型一、加速度相同的连接体题型二、加速度不同的连接体题型三:临界(极值)类问题题型一、加速度相同的连接体1.如图所示,a 、b 两物体的质量分别为m 1和m 2,由轻质弹簧相连。

当用恒力F 竖直向上拉着a ,使a 、b 一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x 1,加速度大小为a 1;当用大小仍为F 的恒力沿水平方向拉着a ,使a 、b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x 2,加速度大小为a 2。

则有( )A .a 1=a 2,x 1=x 2B .a 1<a 2,x 1=x 2C .a 1=a 2,x 1>x 2D .a 1<a 2,x 1>x 2答案 B解析 对a 、b 物体及弹簧整体分析,有:a 1=F -m 1+m 2g m 1+m 2=F m 1+m 2-g ,a 2=F m 1+m 2, 可知a 1<a 2,再隔离b 分析,有:F 1-m 2g =m 2a 1,解得:F 1=m 2F m 1+m 2, F 2=m 2a 2=m 2F m 1+m 2, 可知F 1=F 2,再由胡克定律知,x 1=x 2。

所以B 选项正确。

2.(多选)如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a 、b 、c ,质量均为m ,a 、c 之间用轻质细绳连接。

现用一水平恒力F 作用在b 上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面。

系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。

则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是 ( )A .无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小B .若粘在a 木块上面,绳的张力减小,a 、b 间摩擦力不变C .若粘在b 木块上面,绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都减小D .若粘在c 木块上面,绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都增大答案 ACD解析 无论粘在哪块木块上面,系统质量增大,水平恒力F 不变,对整体由牛顿第二定律得系统的加速度一定减小,选项A 正确;若粘在a 木块上面,对c 有F T c =ma ,a 减小,故绳的张力减小,对b 有F -F f =ma ,故a 、b 间摩擦力增大,选项B 错误;若粘在b 木块上面,对c 有F T c =ma ,对a 、c 整体有F f =2ma ,故绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都减小,选项C 正确;若粘在c 木块上面,对b 有F -F f =ma ,则F f =F -ma ,a 减小,F f 增大,对a 有F f -F T c =ma ,则F T c =F f -ma ,F f 增大,a 减小,F T c 增大,选项D 正确。

高中物理转盘连接体问题

高中物理转盘连接体问题

高中物理转盘连接体问题高中物理中的转盘连接体问题是指有两个或多个转盘通过轴连接在一起的物理问题。

这种问题一般涉及到力的传递、转动惯量和角加速度等概念。

下面将详细讨论该问题。

首先,我们来考虑两个转盘通过轴连接在一起的情况。

设转盘1的转动惯量为I₁,转盘2的转动惯量为I₂,通过轴连接的转动惯量为I₃。

假设外力作用在转盘1上,转盘2无外力作用。

根据动量守恒定律,外力对转盘1的扭矩τ₁等于转盘1的转动惯量I₁乘以角加速度α:τ₁ = I₁α₁根据转盘2的转动惯量和角加速度,可以得到转盘2的角加速度α₂:τ₂ = I₂α₂由于转盘1和转盘2通过轴连接在一起,因此它们的角加速度相等:α₁ = α₂ = α而两个转动物体的牵引力的作用点重合,所以τ₁ = τ₂,从而有:I₁α = I₂α由此得到:I₁α = I₂α(I₁ + I₂)α = 0当(I₁ + I₂) ≠ 0时,上式成立的唯一解是α = 0,即两个转盘的角加速度为0.这说明,当通过轴连接的转动惯量不为零时,两个转盘的角加速度相等且均为零,即它们将保持静止。

对于多个转盘通过轴连接在一起的情况,同样可以推导类似的结论。

假设第i个转盘的转动惯量为Iᵢ,通过轴连接的转动惯量为Iₙ,其中n为转盘的个数。

根据动量守恒定律和转动的叠加原理,可以得到:τ₁ + τ₂ + ... + τₙ = I₁α + I₂α + ... + Iₙα(I₁ + I₂ + ... + Iₙ)α = 0当(I₁ + I₂ + ... + Iₙ) ≠ 0时,上式成立的唯一解是α = 0,即所有转盘的角加速度为零。

这说明,当通过轴连接的转动惯量之和不为零时,所有转盘的角加速度均为零,它们将保持静止。

总结起来,转盘连接体问题中,通过轴连接的转动惯量之和为零时,转盘将保持静止;当转动惯量之和不为零时,转盘将保持静止。

这是由于转盘的转动惯量和角加速度之间存在一种固定的关系,通过轴连接的转动惯量之和可以看作是一个整体的转动惯量,在外力作用下,整体将保持静止。

高三物理高考一轮第三讲:连接体问题

高三物理高考一轮第三讲:连接体问题

3.如图,质量m=5 kg的木块置于倾角=37、质量M=10 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。
m F

M
FN=(M+m)g-Fsin370=120N
Ff=Fcos370=40N
4.如图所示,倾角为θ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, C 则滑块受到地面的静摩擦力大小为 ( )
3、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
A、3g B、g C、3g/4 D、g/2
[解析]由牛顿第二定律,隔离A有:T=mA a 隔离B有:mBg-T=mBa
(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θ。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 由平衡条件可得:
Fcosθ-Ff=0 Fsinθ+FN-(M+m)g=0

Ff=Fcos θ FN=(M+m)g-Fsinθ
同类题练习
1.求下列情况下粗糙水平面对M的支持力和摩擦力
m匀速下滑 FN=(M+m)g Ff=0
M、m均静止 FN=(M+m)g Ff=F
M、m均静止,弹簧被伸长 FN=(M+m)g Ff=F弹

高中物理连接体专题

高中物理连接体专题

高中物理连接体专题连接体在物理学中扮演着重要的角色,它们为我们的日常生活提供了便利,同时也在各种技术领域中发挥着巨大的作用。

在高中物理课程中,学生需要掌握连接体的相关知识,以便能够更好地理解和应用物理学原理。

本文将就高中物理连接体专题展开讨论,帮助读者深入了解这一领域的知识。

一、连接体的基本概念连接体是指用于连接两个或多个物体的器件或部件,其作用是传递力或能量,并且可以使被连接物体相对运动或保持相对位置。

在物理学中,我们常见的连接体包括螺栓、螺母、销钉、铰链等。

这些连接体可以分为固定连接和活动连接两类,根据其在物体之间的作用方式来区分。

固定连接体通常用于连接需要保持相对位置固定的物体,例如搭建建筑结构时使用的螺栓。

而活动连接体则可以允许被连接物体相对运动,例如门的铰链。

连接体的选择取决于被连接物体的实际需求,需要根据具体情况做出合理的选择。

二、连接体在物理学中的应用连接体在物理学中有着广泛的应用,其中最重要的应用之一就是在力的传递中扮演着关键的角色。

在静力学中,我们可以利用连接体将外力传递给被连接物体,实现物体的平衡;在动力学中,连接体也可以传递运动物体的动能,满足物体相对运动的需求。

此外,连接体还广泛应用于各种技术领域,如建筑、机械、航空航天等。

在建筑结构中,连接体的选择直接影响到建筑物的稳定性和安全性;在机械设备中,连接体的设计则决定了设备的工作效率和寿命。

连接体的正确应用对各种工程项目的成功实施至关重要。

三、连接体的性能要求连接体作为物体之间的纽带,其性能要求十分严格。

首先,连接体需要具有足够的强度和刚度,能够承受外部力的作用而不发生变形或断裂。

其次,连接体还需要有良好的耐磨性和耐腐蚀性,以保证其在长期使用中不会出现损坏或失效。

除此之外,连接体的安装和拆卸应该简便快捷,以减少人力和时间成本。

连接体的密封性和防水性也是需要重点考虑的性能指标,特别是在户外或潮湿环境下的使用情况下。

四、连接体的未来发展趋势随着科学技术的不断发展,连接体的设计和制造也将朝着更高效、更精密、更环保的方向不断进步。

高一物理-连接体专题

高一物理-连接体专题

牛顿运动定律的应用--连接体专题一、概述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。

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。

如下图所示:二、特点:连接体一般应具有相同的运动情况(速度、加速度)。

三、分类:根据物体之间连接媒介不同,常见模型分为三大类。

1. 接触连接:两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。

2. 轻绳(杆)连接:两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起;3. 轻弹簧连接:两个物体通过弹簧的作用连接在一起;四、方法1. 系统、内力及外力的概念系统:相互作用的若干个物体可以称为系统,系统由两个或两个以上的物体组成。

内力:系统内部各物体之间的相互作用力。

外力:系统外部物体对系统内物体的作用力。

2. 整体法:将两个或两个以上物体组成的系统作为研究对象进行整体分析的方法。

3. 隔离法:是将所研究的对象从系统中隔离出来进行研究的方法。

五、思路F 便可能够视为一个整体的系统各物体加速度a相同,所以牛顿第二定律ma以作为一个解题的纽带将整体与个体联系在一起。

不少问题既可用“整体法”也可用“隔离法”解,也有不少问题则需要交替应用“整体法”与“隔离法”。

因此,方法的选用也应视具体问题而定。

1. 求内力:先整体求加速度,后隔离求内力。

2. 求外力:先隔离求加速度,后整体求外力。

3. 当系统内各物体由细绳通过滑轮连接,物体加速度大小相同时,也可以将绳等效在一条直线上,建立沿绳的自然坐标系,用整体法处理。

六、规律1、(0=μ)整体法:a m m F )(21+=隔离法:a m T 2=联立得:F m m m T 212+= 2、(0≠μ)整体法:a m m g m m F )(-2121++=)(μ隔离法:a m g m T 22-=μ联立得:F m m m T 212+= 3、(0=μ)整体法:a m m g m m F )(sin -2121+=+θ)(隔离法:a m g m T 22sin -=θ联立得:F m m m T 212+= 4、(0≠μ)整体法:a m m g m m g m m F )(cos sin -212121+=+-+θμθ)()(隔离法:a m g m g T 222cos sin m -=-θμθ联立得:F m m m T 212+= 5、 整体法:a m m g m m F )(-2121+=+)(隔离法:a m g m T 22-=联立得:F m m m T 212+= 总结:F m m m T 被主被+=应用此公式需满足:1、须为连接体;2、F 外的其它力须与物体本身质量具有共同的比例关系。

高中物理--连接体模型

高中物理--连接体模型
连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒)
与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。
平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相(N 为两物体间相互作用力),
1
m1 m2
m2
F 一起加速运动的物体的分子 m1F2 和 m2F1 两项的规律并能应用
F= mA (mB g) mBF m1 m2
F1>F2m1>m2N1<N2(为什么)
N5 对 6= m F (m 为第 6 个以后的质量)第 12 对 13 的作用力 N12 对 13= (n -12)m F
M
nm
2019-8-5
N
m2 m1 m2
讨论:①F1≠0;F2=0
F=(m1+m2 )a N= N=m2a
F m1 m2
m2 F m1 m2
②F1≠0;F2≠0
N= m2F1 m1F2 m1 m2
F= m1 (m2g) m2 (m1g) m1 m2
F= m1 (m2g) m2 (m1gsin ) m1 m2
高中物理--连接体模型
连接体模型:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体
法和隔离法。
整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程
隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。

高中物理 必修一 专题 连接体问题

高中物理 必修一 专题 连接体问题

3.整体法与隔离法的选择 (1)整体法的研究对象少、受力少、方程少,所以连接体问题优先采用整体法。 (2)涉及物体间相互作用的内力时,必须采用隔离法。 (3)若连接体内各物体具有相同的加速度且需要求解物体间的相互作用力,就 可以先用整体法求出加速度,再用隔离法分析其中一个物体的受力,即“先 整体求加速度,后隔离求内力”。 (4)若已知某个物体的受力情况,可先隔离该物体求出加速度,再以整体为研 究对象求解外力。
第四章 牛顿运动定律
专题 连接体问题
[学习目标] 1.会用整体法与隔离法分析连接体问题。 2.掌握动力学临界问题的分析方法,掌握几种典型临界问题的临界条件。
提升1 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。例如,几个物体叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、弹簧、 细杆等连在一起。如:
F-(mA+mB)gsin θ-μ(mA+mB)gcos θ
=(mA+mB)a3
以B为研究对象 T3-mBgsin θ-μmBgcos θ=mBa3
答案 (1) mB F (2) mB F
联立解得 (3) mB
T3=mAm+BmBF。 F
mA+mB
mA+mB
mA+mB
【训练1】 (多选)如图所示,用水平力F推放在光滑水平面上的物体Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ,使其一起做匀加速直线运动,若Ⅰ对Ⅱ的弹力为6 N,Ⅱ对Ⅲ的弹力为
4 N,Ⅱ的质量是1 kg,则( AC)
A.Ⅲ物体的质量为2 kg B.Ⅲ物体的质量为4 kg C.Ⅲ物体的加速度为2 m/s2 D.Ⅲ物体的加速度为1 m/s2 解析 对Ⅱ受力分析,由牛顿第二定律可得F12-F32=m2a,代入数据解得a =2 m/s2,即整体的加速度为2 m/s2,选项C正确,D错误;对Ⅲ受力分析, 由牛顿第二定律可得F23=m3a,代入数据解得m3=2 kg,故A正确,B错误。

高一物理水平连接体知识点

高一物理水平连接体知识点

高一物理水平连接体知识点一、引言在高一物理学习中,连接体是一个重要的知识点。

连接体是指将两个或多个物体连接在一起的装置或方法,它在生活和工作中具有广泛的应用。

本文将通过介绍几种常见的连接体以及其工作原理,来帮助大家更好地理解连接体的作用和应用。

二、螺栓连接体螺栓连接体是一种常用的连接方式,它通过将螺栓穿过物体的孔并用螺母固定,使得两个物体紧密连接在一起。

螺栓的连接处有着较高的刚性和稳定性,适用于需要承受大力或存在较大摩擦力的场合。

螺栓连接体的工作原理是通过螺纹的摩擦力将两个物体紧密地连接在一起。

三、焊接连接体焊接连接体是一种通过加热使物体融化并使其相互连接的方法。

焊接可以使用气焊、电焊、激光焊等不同的方式进行。

焊接连接体的作用是将物体融为一体,形成牢固的连接。

焊接连接体广泛应用于工业生产中,例如汽车制造、船舶建造等领域。

需要注意的是,焊接过程中需要控制好温度和焊接时间,以确保连接的质量。

四、胶黏连接体胶黏连接体是一种使用胶水、胶带等黏合剂将两个物体连接在一起的方式。

胶黏连接体具有重量轻、连接面积大等优点,适用于连接形状复杂的物体。

胶黏连接体的工作原理是通过黏合剂将两个物体黏合在一起,形成一个整体。

在选择胶黏剂时,需要考虑物体的性质和连接的需求,选择合适的胶黏剂以确保连接的牢固性和可靠性。

五、槽键连接体槽键连接体是一种通过将一定形状的凸缘嵌入凹槽内实现连接的方式。

槽键连接体适用于连接需要承受旋转力矩的物体,如机械传动系统中的轴与齿轮连接。

槽键连接体的工作原理是通过凸缘和凹槽的契合将两个物体连接在一起,形成一个牢固的连接。

需要注意的是,槽键连接体的设计和制造需要考虑到承受的载荷和使用环境,以确保连接的可靠性。

六、总结连接体是高一物理学习中的重要知识点,它对于我们理解物体的结构和功能以及应用领域具有重要意义。

本文通过介绍螺栓连接体、焊接连接体、胶黏连接体和槽键连接体的工作原理和应用,在学习中帮助大家更好地理解连接体的作用和应用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

专题:连接体问题一、考情链接:“连接体”问题一直是高中物理学习的一大难题,也是高考考察的重点内容。

二、知识对接:对接点一、牛顿运动定律牛顿第一定律(惯性定律):任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态。

注意:各种状态的受力分析是解决连接体问题的前提。

牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

注意:①物体受力及加速度一定要一一对应,即相应的力除以相应的质量得到相应的加速度,切不可张冠李戴!②分析运动过程时要区分对地位移和相对位移。

牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。

注意:不要忽视牛顿第三定律的应用,尤其是在求“小球对轨道压力”时经常用到牛顿第三定律,且均在评分标准中占1-2分,一定不要忘记。

对接点二、功能关系与能量守恒(什么力做功改变什么能)1、合力做功量度了物体的动能变化W合=ΔE K2、重力做功量度了物体的重力势能的变化:W G=ΔE PG3、弹簧的弹力做功量度了弹性势能的变化:W弹=ΔE P弹4、除重力和弹簧的弹力以外的其他力做功量度了系统的机械能的变化:W其他=ΔE机5、系统内相互作用的摩擦力做功:A、系统内的一对静摩擦力做功:一对静摩擦力对系统做功的代数和为零,其作用是在系统内各物体间传递机械能。

B、系统内的一对滑动摩擦力做功:其作用是使系统部分机械能转化为系统的内能,Q= fs相对。

6、电场力做功量度了电势能的变化:W E=ΔE PE7、安培力做功量度了电能的变化:安培力做正功,电能转化为其他形式能;克服安培力做功,其他形式能转化为电能。

三、规律方法突破突破点一、整体法与隔离法的运用①解答问题时,不能把整体法和隔离法对立起来,而应该把这两种方法结合起来,从具体问题的实际出发,灵活选取研究对象,恰当使用隔离法和整体法。

②在选用整体法和隔离法时,要根据所求的力进行选择,若所求为外力,则应用整体法;若所求为内力,则用隔离法。

③具体应用时,绝大多数要求两种方法结合使用,应用顺序也较为固定。

求外力时,先隔离后整体,求内力时,先整体后隔离。

先整体或先隔离的目的都是求共同的加速度。

突破点二、审题技巧“连接体”问题往往涉及临界状况的分析。

因此,读题时要特别注意“恰好”“刚刚”等字眼,因为它们往往隐含着一种临界状况的信息。

四、题型梳理题型一、整体法与隔离法的应用例题1、如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg。

现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为。

变式1、如图所示的三个物体A、B、C,其质量分别为m1、m2、m3,带有滑轮的物体B放在光滑平面上,滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不计.为使三物体间无相对运动,则水平推力的大小应为F=__________题型二通过摩擦力的连接体问题例题2、如图所示,在高出水平地面h = 1.8m的光滑平台上放置一质量M = 2kg、由两种不同材料连成一体的薄板A,其右段长度l2 = 0.2m且表面光滑,左段表面粗糙。

在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m = 1kg,B与A左段间动摩擦因数μ= 0.4。

开始时二者均静止,现对A施加F = 20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。

B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x = 1.2m。

(取g = 10m/s2)求:。

(1)B离开平台时的速度v(2)B从开始运动到脱离A时,B运动的时间t B和位移x B。

(3)A左段的长度l1。

变式2.如图所示,平板A长L=5m,质量M=5kg,放在水平桌面上,板右端与桌边相齐。

在A上距右端s=3m处放一物体B(大小可忽略,即可看成质点),其质量m=2kg.已知A、B间动摩擦因数μ1=0.1,A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数μ2=0.2,原来系统静止。

现在在板的右端施一大小一定的水平力F持续作用在物体A上直到将A从B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右边缘,求:(1)物体B运动的时间是多少?(2)力F的大小为多少?变式3 如图所示,质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动2摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s,试求:(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的图像.例题3 如图所示,某货场而将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。

地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。

货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2。

(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2)(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

(2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ1应满足的条件。

(3)若μ1=0.5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

变式4如图所示,质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑,木板上站着一个质量为m的人,问(1)为了保持木板与斜面相对静止,计算人运动的加速度?(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少?总结:解答“通过摩擦力的连接体问题”时,需要特别注意两点,一是求取加速度的时候,力与质量务必一一对应;二是搞清楚对地位移和相对位移,套用运动学公式及动能定理时绝大多数用的是对地位移,而应用能量守恒中Q= fs相对时用的是相对位移,做题时一定要“三思而后行”!题型三通过绳(杆)的连接体问题特别注意:把握好两点:一是绳和杆的受力特点,二是关联速度的应用。

轻绳(1)轻绳模型的特点:“绳”在物理学上是个绝对柔软的物体,它只产生拉力(张力),绳的拉力沿着绳的方向并指向绳的收缩方向。

它不能产生支持作用。

它的质量可忽略不计,轻绳是软的,不能产生侧向力,只能产生沿着绳子方向的力。

它的劲度系数非常大,以至于认为在受力时形变极微小,看作不可伸长。

(2)轻绳模型的规律:①轻绳各处受力相等,且拉力方向沿着绳子;②轻绳不能伸长;③用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时,系统的机械能有损失;④轻绳的弹力会发生突变。

轻杆(l)轻杆模型的特点:轻杆的质量可忽略不计,轻杆是硬的,能产生侧向力,它的劲度系数非常大,以至于认为在受力时形变极微小,看作不可伸长或压缩。

(2)轻杆模型的规律:①轻杆各处受力相等,其力的方向不一定沿着杆的方向;②轻杆不能伸长或压缩;③轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。

例4、如图所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度。

(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系?(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离A点的水平距离是多少?变式5、如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量m B=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量m A=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:(1)小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);(2)小物块能下滑的最大距离;(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小.变式6.如图所示,物块A、B、C的质量分别为M、3m、m,并均可视为质点,它们间有m<M<4m关系。

三物块用轻绳通过滑轮连接,物块B与C间的距离和C到地面的距离均是L。

若C与地面、B与C相碰后速度立即减为零,B与C相碰后粘合在一起。

(设A距离滑轮足够远且不计一切阻力)。

(1)求物块C刚着地时的速度大小?(2)若使物块B不与C相碰,则M/m 应满足什么条件?(3)若M=2m时,求物块A由最初位置上升的最大高度?(4)若在(3)中物块A由最高位置下落,拉紧轻绳后继续下落,求物块A拉紧轻绳后下落的最远距离?题型四通过弹簧的连接体问题技法点拨:(1)轻弹簧模型的特点:轻弹簧可以被压缩或拉伸,其弹力的大小与弹簧的伸长量或缩短量有关。

(2)轻弹簧的规律:①轻弹簧各处受力相等,其方向与弹簧形变的方向相反;②弹力的大小为F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的伸长量或缩短量;③弹簧的弹力不会发生突变。

例题6、如图,质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B 相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。

一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。

开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。

现在挂钩上升一质量为m3的物体C并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。

若将C换成另一个质量为(m1+m3)的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B刚离地时D的速度的大小是多少?已知重力加速度为g。

变式7、如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A 放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:(1) 从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离。

(2) 斜面倾角?(3) B的最大速度v Bm。

变式8、如图所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+Q A和+Q B的电荷量,质量分别为m A和m B。

两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩。

整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。

相关文档
最新文档