高中物理常见连接体问题总结知识分享

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4连接体问题及解题方法

4连接体问题及解题方法

4连接体问题及处理方法一、连接体问题1.连接体:当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.2.连接体题型(1)系统内所有物体相对静止,即运动情况相同,a 也相同------相对静止问题(2)系统内物体相对运动,运动情况不同,a 也不同------相对运动问题二、处理方法1整体法分析系统受力时只分析外力不必分析内力;在用隔离法解题时要注意判明隔离体的运动方向和加速度方向,同时为了方便解题,一般我们隔离受力个数少的物体.2.相对静止类:程。

(整体与隔离结合使用)例1.A 、B 两物体靠在一起,放在光滑水平面上,m B =6Kg ,今用水平力F A =6N 推A ,用水平力F B =3N 拉B ,A 、B 有多大?3.相对运动问题:例2.如图所示,光滑水平面上静止放着长L =1.6 m 、质量为M =3 kg 的木板.一个质量为m =1 kg 的小木块放在木板的最右端,m 与M 之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F ,若2s 时两者脱离,则F 为多大?4.判断相对静止还是相对运动:以最容易达到最大加速度的物体作为切入点,进入分析例3.如图所示,m 1=40 kg 的木板放在无摩擦的地板上,木板上又放m 2=10 kg 的石块,石块与木板间的动摩擦因数μ=0.6,试问(1)当水平力F =50 N 时,石块与木板间有无相对滑动?(2)当水平力F =100 N 时,石块与木板间有无相对滑动?(g =10 m/s 2)此时m 2的加速度为多大?5.方法总结①.当它们具有共同加速度时,一般是先整体列牛顿第二定律方程,再隔离受力个数少的物体分析列牛顿第二定律方程.②.当它们的加速度不同且涉及到相对运动问题,一般采用隔离法分别分析两个物体的运动情况,再找它们运动或受力的联系点列辅助条件方程.练习题1.两个物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体B 的作用力等于( )A .211m m m + FB .212m m m + FC .FD .21m m F 2.上题若m 1与m 2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则A 对B 作用力等于为( )3.如图所示,光滑平面上以水平恒力F 拉动小车和木块,一起做无相对滑动的加速运动,若小车质量为M ,木块质量为m ,加速度大小为a ,木块和小车间的动摩擦因数为μ,对于这个过程某同学用以下四个式子来表示木块受到的摩擦力大小,正确的是() A.F-Ma B.μma C.μmg D.Ma4.如图所示,物体P置于水平面上,用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N的重物,物体P向右运动的加速度为a1;若细线下端不挂重物,而用F=10N的力竖直向下拉细线下端,这时物体P的加速度为a2,则( )A.a1>a2B.a1=a2C.a1<a2D.条件不足,无法判断5.如图所示,质量分别为M、m的滑块A、B叠放在固定的、倾角为θ的斜面上,A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数分别为μ1,μ2,当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时,B受到摩擦力()A.等于零B.方向平行于斜面向上C.大小为μ1mgcosθD.大小为μ2mgcosθ6.相同材料的物块m和M用轻绳连接,在M上施加恒力F,使两物块作匀加速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。

高中物理连接体问题

高中物理连接体问题

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。

专题05 连接体问题、板块模型和传送带问题-2024年高考物理二轮专题综合能(002)

专题05  连接体问题、板块模型和传送带问题-2024年高考物理二轮专题综合能(002)

专题05 连接体问题、板块模型、传送带问题【窗口导航】高频考法1 连接体问题 ........................................................................................................................................... 1 角度1:叠放连接体问题 ....................................................................................................................................... 2 角度2:轻绳连接体问题 ....................................................................................................................................... 3 角度3:轻弹簧连接体问题 ................................................................................................................................... 3 高频考法2 板块模型 ............................................................................................................................................... 4 高频考法3 传送带问题 ........................................................................................................................................... 7 角度1:水平传送带模型 ....................................................................................................................................... 8 角度2:倾斜传送带模型 . (11)高频考法1连接体问题1.常见连接体三种情况中弹簧弹力、绳的张力相同(接触面光滑,或A 、B 与接触面间的动摩擦因数相等)常用隔离法常会出现临界条件2. 连接体的运动特点(1)叠放连接体——常出现临界条件,加速度可能不相等、速度可能不相等。

牛顿第二定律连接体问题

牛顿第二定律连接体问题

一、巧用牛顿第二定律解决连接体问题所谓的“连接体”问题,就是在一道题中出现两个或两个以上相关联的物体,研究它们的运动与力的关系。

1、连接体与隔离体:两个或几个物体相连接组成的物体系统为连接体。

如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为隔离体。

2、连接体问题的处理方法(1)整体法:连接体的各物体如果有共同的加速度,求加速度可把连接体作为一个整体,运用牛顿第二定律列方程求解。

(2)隔离法:如果要求连接体间的相互作用力,必须隔离出其中一个物体,对该物体应用牛顿第二定律求解,此方法为隔离法。

隔离法目的是实现内力转外力的,解题要注意判明每一隔离体的运动方向和加速度方向。

(3)整体法解题或隔离法解题,一般都选取地面为参照系。

例题1 跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图1所示. 已知人的质量为70kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。

取重力加速度g =lOm/s2.当人以440 N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为() A.a=1.0m/s,F=260N B.a=1.0m/s,F=330N C.a=3.0m/s,F=110N D.a=3.0m/s,F=50N。

连接体问题

连接体问题

(1)本题和课堂练习题有什么联系和区别?
(2)若两个固定斜面与水平方向的夹角不相等,又当如
何处理?
(3)你有几种方法寻找本题中的加速度之间的关系?
(图中 37 , 53, 重力加速度g=10m/s2)
B
C
AF
问题思考: (1)若各接触面光滑,不施加外力F,由静止释放A、
B、C,各物体的加速度各为多少? (2)若给C一个冲量I,不计所有摩擦,如何分析A、B
、C各物体的运动情况?
课堂练习:如图所示,斜劈A和圆柱体B的质量分别为mA
和mB,劈的倾角为 ,两个物体都只发生平动,由静止
巧思多变,一题多解
——连接体问题
基础知识回顾
1、连接体: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。
2、质点系的牛顿第二定律:
F合x m1a1x m2 a2x mn anx
F合y m1a1y m2a2 y mnany
基础知识回顾
3、基本方法:
①隔离法:将各物体从系统中隔离出来, 单独考虑各物体的受力情况和运动情况。
状态释放系统,试求两个物体A和B的加速度(不计所有 摩擦)。

A
变式(课后练习):如图所示,一个圆柱体和一个楔子,
相互触及地沿着两个与地面成相等夹角 的固定斜面做无
摩擦的移动,圆柱体质量为m1,楔子的质量为m2。试求 楔子对圆柱体的压力。
答案 N 2m1m2 g tan
m1 m2
m1 m2
问题思考:
②整体法:将连接体系统看成一个整体, 分析整体所受外力的情况和运动情况。
基础知识回顾
4、注意事项:
①由约束条件准确找到各物体的加速度之间 的关系; ②注意各运动学参量所对应的参考系; ③非惯性系中的受力分析要考虑惯性力; ④整体法与隔离法相结合,灵活处理问题。

高中物理连体模型总结

高中物理连体模型总结

精讲3 牛顿运动定律连体问题在实际问题中,常常会碰到几个物体(连接)在一起在外力作用下运动,求解它们的运动规律及所受外力和相互作用力,这类问题被称为连接体问题。

常见的连体模型:①用轻绳连接②直接接触③靠摩擦接触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。

处理方法:整体法与隔离法相结合例1:如图所示,U形框B放在粗糙斜面上刚好静止。

若将物体A放入放入U形框B内,问B是否静止。

例2 如图所示,为研究a与F、m关系的实验装置,已知A、B质量分别为m、M,当一切摩擦力不计时,求绳子拉力。

原来说F约为mg,为什么?拓展:质量分别为m=2kg和M=3kg的物体A和B,挂在弹簧秤下方的定滑轮上,如图所示,当B加速下落时,弹簧秤的示数是。

(g取10m/s2)例3:用力F推,质量为M的物块A和质量为m的物块B,使两物体一起在光滑水平面上前进时,求物体M对m的作用力F N。

若两物体与地面摩擦因数均为μ时,相互作用力F N是否改变?为什么?例4.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一半,则小球在下滑过程中,木箱对地面的压力是多少?拓展:如图所示,A、B的质量分别为m1和m2,叠放于光滑的水平面上,现用水平力拉A时,A、B一起运动的最大加速度为a1,若用水平力改拉B物体时,A,B一起运动的最大为a2,则a1:a2等于()A.1:1 B.m1:m2C.m2:m1D.m12:m22小结1.连接体问题,和解决连接体问题的方法,即整体法和隔离法。

2.整体法就是把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。

不必考虑系统的内力的影响,只考虑系统受到的外力,依据牛顿第二定律列方程求解 .一般用整体法求加速度.3.隔离法是把系统中的各个部分(或某一部分)隔离,作为一个单独的研究对象来分析的方法。

需要求内力时,一般要用隔离法。

连接体问题二级结论

连接体问题二级结论

连接体问题二级结论【原创版】目录1.连接体问题的定义2.连接体问题的二级结论3.二级结论的证明方法4.二级结论的应用示例5.总结正文1.连接体问题的定义连接体问题是指,给定 n 个质点(质量,速度,位置都已知)在一个刚性杆的连接作用下,求解它们的运动状态。

这里的刚性杆可以理解为一个不能弯曲的杆,它可以在节点处转动,但长度不变。

连接体问题广泛应用于物理学、力学和航空航天等领域。

2.连接体问题的二级结论连接体问题的二级结论是指,当一个质点在另一个质点上的作用力为已知时,可以通过求解质点间的相对速度和加速度,来计算出作用力的大小和方向。

这个结论是由俄罗斯数学家列夫·尼古拉耶维奇·康托洛维奇(Lev Nikolayevich Kantorovich)在 20 世纪初提出的。

3.二级结论的证明方法为了证明这个结论,我们需要引入拉格朗日方程。

拉格朗日方程是一种分析力学问题的方法,它将物体的运动方程转化为能量方程。

对于连接体问题,我们可以通过构造拉格朗日函数,然后求解它的极值来证明二级结论。

4.二级结论的应用示例假设有两个质点 A 和 B,它们通过一个刚性杆连接。

已知质点 A 的质量 m1,速度 v1 和位置 r1;质点 B 的质量 m2,速度 v2 和位置 r2。

现在我们需要求解质点 A 对质点 B 的作用力 F。

根据二级结论,我们可以先求解质点 A 和 B 的相对速度 v 和加速度 a,然后根据牛顿第三定律,作用力 F 等于质点 B 对质点 A 的作用力,即 F = -m2 * a。

5.总结连接体问题的二级结论为求解连接体问题提供了一种有效方法。

它可以通过计算质点间的相对速度和加速度,来计算作用力的大小和方向。

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。

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常见连接体问题
(一)“死结”“活结”
1.如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量也为10 kg 的物体.g取10 m/s2,求
(1)细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比;
(2)轻杆BC对C端的支持力;
(3)轻杆HG对G端的支持力.
(二)突变问题
2。

在动摩擦因数μ=0.2的水平
质量为m=1kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示,此时小球处于静止
平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,取g=10m/s2,求:
(1)此时轻弹簧的弹力大小
(2)小球的加速度大小和方向.(三)力的合成与分解
3.如图所示,用一根细线系住重力为、半径为的球,其与倾角为的光滑斜面劈接触,
处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,
当细线悬点固定不动,斜面劈缓慢水平向左
移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是().
A.细绳对球的拉力先减小后增大
B.细绳对球的拉力先增大后减小
C.细绳对球的拉力一直减小
D.细绳对球的拉力最小值等于G
(四)整体法
4.如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接。

在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角,则m1所受支持力N
和摩擦力f正确的是()
A.N=m1g+m2g-Fsinθ
B.N=m1g+m2g-Fcosθ
C.f=Fcosθ
D.f=Fsinθ
(五)隔离法
5.如图所示,水平放置的木板上面放置木块,木板与木块、木板与地面间的摩擦因数分别为μ1和μ2。

已知木块质量为m,木板的质量为M,用定滑轮连接如图所示,现用力F匀速拉动木块在木板上向右滑行,求力F的大小?
6.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已知人的质量为70 kg,吊板的质量为10 kg,绳及定滑轮的质量,滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g=10 m/s2,当人以440 N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为()A.a=1 m/s2,FN=260 N
B.a=1 m/s2,FN=330 N
C.a=3 m/s2,FN=110 N
D.a=3 m/s2,FN=50 N
7.如图所示,静止在水平面上的三角架的质量为M,它中间用两根质量不计的轻质弹簧连着一质量为m的小球,当小球上下振动,三角架对水平面的压力为零的时刻,小球加速度的方向与大小是()
A.向下,m
Mg
B.向上,g
C.向下,g
D.向下,m g
m
M)
(+
(六)综合
8. 如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升,夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦均为f,若木块不滑动,力F的最大值是()答案
1。

(1)图甲中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体,物体处于平衡状态,
绳AC段的拉力F AC=F CD=M1g
图乙中由F EG sin30°=M2g得F EG=2M2g
所以得
(2)图甲中,根据几何关系得:
F C=F AC=M1g=100 N,
方向和水平方向成30°向斜右上方
(3)图乙中,根据平衡方程有
F E
G sin30°=M2g;F EG cos30°=F G
所以F G=M2g cot30°=M2g≈173 N,
向水平向右
2。

由平衡条件得:
竖直方向:Fcosθ=mg
水平方向:Fsinθ=T
解得:T=mgtanθ=10N
当剪断轻绳瞬间弹簧的弹力大小不变,仍为10N;
(2)剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡,水平面支持力与重力平衡:N=mg
由牛顿第二定律得:T-μN=ma
解得:a=8m/s2方向向左.
答:(1)此时轻弹簧的弹力大小为10N;(2)小球的加速度大小为8m/s2,方向向左.3.C
4.AC
5.12
2()
mg M m g
μμ
++
6。

B
7.D
8.
2f(m+M)
M。

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