高中物理必修1连接体模型例题解析总结
2024年新高一物理初升高衔接《动力学的连接体问题和临界问题》含答案解析
专题03动力学的连接体问题和临界问题【必备知识】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整体叫作连接体。
如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、弹簧、细杆等连在一起。
2．外力和内力如果以物体组成的系统为研究对象，则系统之外的物体对系统的作用力为该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为该系统的内力。
3．处理连接体问题的方法(1)整体法：把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。
不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的外力。
(2)隔离法：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。
此时系统的内力就有可能成为该研究对象的外力，在分析时要特别注意。
一般选择将受力较少的物体进行隔离。
(3)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。
二、动力学的临界问题在动力学问题中，经常会遇到某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的情况(如恰好滑动、刚好脱离)，这类问题称为临界问题。
临界状态是物理过程发生变化的转折点，在这个转折点上，系统的某些物理量达到极值，临界点的两侧，物体的受力情况、运动情况一般要发生改变。
1．关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件。
2．临界问题的常见类型及临界条件(1)接触与脱离的临界条件：两物体间的弹力恰好为零。
(2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大静摩擦力。
(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断裂的临界条件是实际张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是张力为零。
高一物理连接体试题答案及解析
高一物理连接体试题答案及解析1.如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为A．（M + m）g－ma B．（M + m）g + maC．（M + m）g D．（M－m）g【答案】 A【解析】杆上的人受到重力和杆给他向上的摩擦力，由牛顿第二定律有mg-f=ma，解得f=mg-ma，由牛顿第三定律可知人也给杆一个向下的摩擦力大小为f，所以杆对地面上人的压力为Mg+f=Mg+mg-ma，所以A正确。
【考点】牛顿运动定律2.如图所示，A、B两木块用轻绳连接，放在光滑水平面上，在水平外力F＝12 N作用下从静止开始运动，轻绳中的拉力F1＝3 N，已知A木块的质量是m1＝6 kg，则A．B木块的质量m2＝18 kgB．B木块的质量m2＝2 kgC．B木块的加速度a2＝2 m / s2D．经过时间2 s，A木块通过的距离是1 m 【答案】 AD【解析】 AB两木块的加速度相等，设为a，由牛顿第二定律：对A木块有F1=m1a，代入数据解得a=0.5m/s2，C错，把AB看成一整体，有F=(m1+m2)a，解得m2=18kg，A对，B错，由解得2s内，木块的位移是1m，D对。
所以本题选择AD。
【考点】牛顿第二定律3.（4分）如图所示，将质量为M的木块A置于的水平面上，通过定滑轮，用不可伸长的轻绳与质量为m的木块B连接。
不计一切摩擦。
在木块B的重力作用下，绳子一直处于拉直状态，A、B分别向右和向下做加速运动。
重力加速度为g。
此时木块B运动的加速度a = ；绳上的拉力T = 。
【答案】，【解析】AB是一个整体在做匀加速直线运动，合力即B得重力，所以整体的加速度即为AB各自的加速度，根据牛顿第二定律有，单独对A分析，合力即绳子拉力，所以有绳子拉力【考点】牛顿第二定律整体法隔离法4. 静止在水平面上的A 、B 两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图．轻绳长L ＝1m ，承受的最大拉力为8N ．A 的质量m 1=2kg ，B 的质量m 2=8kg ．A 、B 与水平面的动摩擦因数μ＝0.2．现用一逐渐增大的水平力F 作用在B 上，使A 、B 向右运动．当F 增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s 2）．求：（1）绳刚被拉断时F 的大小；（2）若绳刚被拉断时，A 、B 的速度为2m/s ，保持此时的F 大小不变，当A 静止时，A 、B 间的距离．【答案】（1）40N （2）3.5m【解析】（1）设绳刚要被拉断时产生的拉力为T ．根据牛顿第二定律，对A 物体，解得： a=2m/s 2对A 、B 整体，解得： F="40N" （2）设绳断后，A 的加速度为a 1，B 的加速度为a 2．m/s 2，3 m/s 2A 停下来的时间为1s ，A 的位移为1mB 的位移为3.5mA 刚静止时，A 、B 间距离 3.5m 【考点】牛顿定律的应用。
高考物理连接体模型问题归纳
绳牵连物”连接体模型问题归纳广西合浦廉州中学秦付平两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起,物理学中称为连接体,连结体问题就是物体运动过程较复杂问题,连接体问题涉及多个物体,具有较强的综合性,就是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来瞧,通过某种相互作用来实现连接的物体,如物体的叠合,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。
从能量的转换角度来说,有动能与势能的相互转化等等,下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况例1如图1所示,在不计滑轮摩擦与绳质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况就是( )A.绳的拉力大于A的重力B.绳的拉力等于A的重力C.绳的拉力小于A的重力D.拉力先大于A的重力,后小于重力解析:把小车的速度为合速度进行分解,即根据运动效果向沿绳的方向与与绳垂直的方向进行正交分解,分别就是v2、v1。
如图1所示,题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同,不必分解。
A的速度等于v2,,小车向右运动时,逐渐变小,可知逐渐变大,故A向上做加速运动,处于超重状态,绳子对A的拉力大于重力,故选项A正确。
点评:此类问题通常就是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致,导致主动运动物体与被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度例2质量为M与m的两个小球由一细线连接(),将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘,从静止释放,如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析:设M滑至容器底部时速度为,m的速度为。
根据运动效果,将沿绳的方向与垂直于绳的方向分解,则有:,对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程,由机械能守恒定律有:,联立两式解得:,方向水平向左;方向竖直向上。
点评:作为连接两个物体的介质绳,能实现力与能量的传递,这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响,这就使物体的速度上存在一定的矢量关联,分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
连接体问题、板块模型和传送带模型(9大题型)(原卷版)—2024-2025学年高一物理(人教版必修一
连接体问题、板块模型和传送带模型（9大题型）知识点1 连接体问题1、解题方法连接体是指运动中几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或由绳子、细杆等联系在一起的物体组。
应用牛顿运动定律解决连接体问题时需注意：（1）以连接体为研究对象时，应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力；以连接体中一个物体作为研究对象时，需要考虑物体间的内力。
（2）分析连接体问题时，常用到整体法与隔离法。
连接体（系统）中各物体保持相对静止时具有相同的加速度，求解外力时，一般先用隔离法分析某一个物体的统有受力和运动情况，求出其加速度，再用整体法求解外力；求解连接体的内力时，一般先用整体法求出连接体的加速度，再用隔离法求解出物体间的内力。
2、连接体中各物体的运动（1）有共同加速度的连接体问题先用整体法求加速度，再用隔离法求相互作用力。
整体法求加速度，隔离法求相互作用力，两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。
（2）有不同加速度的连接体问题①一个物体加速运动，另一个物体静止；②两个物体均加速运动，但加速度不相等。
系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与各自加速度乘积的矢量和，即112233F m a m a m a =+++∑… 。
3、连接体问题常见模型（1）绳（弹簧）连接轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向速度大小相等；在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等，在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等。
【注意】注意内力的方向，轻绳只能提供拉力、弹簧可能处于压缩状态也可能处于拉伸状态、轻杆可以提供拉力也可以提供推力。
例如，求解A 、B 之间的拉力，先用整体法求加速度A BF a m m =+，再用隔离法求相互作用力，对B 进行分析，B T B A Bm F m a F m m ==+。
（2）接触连接依靠相互的挤压（压力）联系。
例如，材料相同，质量分别为m 1，m 2的两物体A 、B 在与斜面平行的力作用下，沿斜面向上做匀加速直线运动，无论斜面光滑还是粗糙，A 、B 之间的相互作用力为B N A B m F F m m =+。
连接体模型解析版
连接体模型一、模型建构1、基本概念：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。
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时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。
2、两类问题：第一类：求内力光滑的水平面上放两个紧靠的滑块，它们的质量分别为m 1、m 2，现用力F 向右推着m 1，使两滑块一起运动，如图所示，求两滑块之间的作用力。
整体分析：F 合=FF =(m 1+m 2)a隔离m2：F 合=F TF T =m 2a解得：F T =212m Fm m一、解题思路：①明确所研究系统.②画出系统的受力图，求合力. ③通过牛顿第二定律求加速度. ④隔离物体通过牛顿第二定律求内力。
二、解题方法：①求内力：先整体求加速度再隔离求内力 ②求外力：先隔离求加速度再整体求内力 三、解题关键点整体法和隔离法求解加速度。
四、解题易错点m 2m 1 FFG F N m 2F N GF T注意：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。
只要两物体保持相对静止 第二类：求外力质量为M 的光滑的斜面体放在光滑的水平地面上，倾角为θ，质量为m 的滑块放在斜面体上，在水平力F 的作用下一起向右运动，求水平力F.隔离滑块：F 合=G sin θF 合=ma整体分析：F =(m +M )a解得：F=(m+M )gsin θ二、例题精析 例 1、如图所示，质量分别为2m 和3m 的两个小球静止于光滑水平面上，且固定在劲度系数为k 的轻质弹簧的两端．今在质量为2m 的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F 的水平拉力，使两球一起做匀加速直线运动，则稳定后弹簧的伸长量为多少？【解答】：整体分析：F=5ma 解得：a ＝F5m对3m 小球分析：F 弹＝kx ＝3ma 可得：x ＝3F5k例2．如图所示，两个质量分别为m 1＝1kg 、m 2＝2kg 的物体1、2，紧靠在一起放在光滑水平地面上，作用在物体1上的外力F 使两个物体解题思路：①明确所研究被隔离的物体.②画出隔离物体受力图，求合力. ③通过牛顿第二定律求加速度. ④整体受力分析通过牛顿第二定律求外力。
高中物理必修1连接体模型例题解析总结
高中物理必修1连接体模型例题解析总结连接体是高中物理力学体系中的重要模型，也是高考物理考试中的重难点之一，我们要做好强化复习。
下面是本人给大家带来的高中物理连接体模型例题解析总结，希望对你有帮助。
高中物理连接体模型例题解析高中物理学习方法复习有的同学课后总是急着去完成作业，结果是一边做作业，一边翻课本、笔记。
而在这里我要强调我们首先要做的不是做作业，而应该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾，在此基础上再去完成作业会起到事半功倍的效果。
复习的方法我们可以分成以下两个步骤进行：首先不看课本、笔记，对知识进行尝试回忆，这样可以强化我们对知识的记忆。
之后我们再钻研课本、整理笔记，对知识进行梳理，从而使对知识的掌握形成系统。
作业在复习的基础上，我们再做作业。
在这里，我们要纠正一个错误的概念：完成作业是完成老师布置的任务。
我们在课后安排作业的目的有两个：一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来解决一些具体的实际问题。
明确这两点是重要的，这就要求我们在做作业时，一方面应该认真对待，独立完成，另一方面就是要积极思考，看知识是如何运用的，注意对知识进行总结。
我们应时刻记着“我们做题的目的是提高对知识掌握水平”，切忌“为了做题而做题”。
质疑在以上几个环节的学习中，我们必然会产生疑难问题和解题错误。
及时消灭这些“学习中的拦路虎”对我们的学习有着重要的影响。
有的同学不注意及时解决学习过程中的疑难问题，对错误也不及时纠正，其结果是越积越多，形成恶性循环，导致学习无法有效地进行下去。
对于疑难问题，我们应该及时想办法(如请教同学、老师或翻阅资料等)解决，对错题则应该注意分析错误原因，搞清究竟是概念混淆致错还是计算粗心致错，是套用公式致错还是题意理解不清致错等等。
另外，我们还应该通过思考，逐步培养自己善于针对所学发现问题、提出问题。
在这里，我建议每位同学都准备一个“疑难、错题本”，专门记录收集自己的疑难问题和典型错误，这也可以为我们今后对知识进行复习提供有效的素材。
专题04 连接体模型(解析版)
A.A、B间库仑力大小为 m2g
B.细线OA的弹力大小为 m1g
2
轻环穿光滑杆，二力平衡，拉力垂直杆
轻环穿粗糙杆，三力平衡，最大夹角tanθ=μ
轻环穿光滑大圆环，拉力沿径向
【模型演练1】(2020·河北五个一名校联盟一诊)如图所示，竖直放置的光滑圆环，顶端D点处固定一定滑轮(大小忽略)，圆环两侧套着质量分别为m1、m2的两小球A、B，两小球用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，A、B连线过圆心O点，且与右侧绳的夹角为θ。则A、B两小球的质量之比为()
C.A、B间库仑力大小为k
D.A、B的质量之比为m1∶m2＝2∶1
【答案】B
【解析】以B球为研究对象，受力分析如图a所示，可知A、B间库仑力大小为F＝m2gtan 60°＝ m2g，选项A错误；以A球为研究对象，受力分析如图b所示，可知A、B间库仑力大小F＝m1gtan 30°＝ m1g，F弹A＝ ＝ m1g，选项B正确；由几何关系可知，A、B两球间库仑力大小为F＝k ＝k ，选项C错误；根据F＝ m2g和F＝ m1g，可求A、B的质量之比为m1∶m2＝3∶1，选项D错误。
解得T＝10 N，tanθ＝ ，
即θ＝30°。
(2)对A进行受力分析，由平衡条件有
Tsinθ＋Mg＝FN
Tcosθ＝μFN
解得μ＝ 。
(3)对A、B进行受力分析，由平衡条件有
Fsinα＋FN＝(M＋m)g，Fcosα＝μFN
解得F＝
专题01 连接体模型(解析版)
2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练专题01 连接体模型专练目标专练内容目标1重力场、电场、磁场中连接体的平衡问题（1T—9T）目标2重力场、电场、磁场中应用牛顿第二定律应用处理连接体问题（10T—18T）目标3应用能量的观点处理连接体问题（19T—22T）一、重力场、电场、磁场中连接体的平衡问题1．2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。
如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。
模型分上下两部分，质量均为m。
用细线连接两部分。
当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。
其中连接a、b两点的细线为l，连接c、d两点的细线为n，重力加速度为g。
则（）A．细线l对a点的作用力向上B．细线l的拉力等于细线n的拉力C．细线n的拉力大小等于mgD．整个模型对地面的压力大小为2mg【答案】D【详解】A．细线只能提供沿细线的拉力，所以细线l对a点的作用力向下。
故A错误；BC ．对模型上部分受力分析，有a d F mg F +=易知，细线l 的拉力小于细线n 的拉力，细线n 的拉力大于mg 。
故BC 错误；D ．对整个模型受力分析，有N 2F mg =根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为2mg 。
故D 正确。
故选D 。
2．如图，质量分布均匀的光滑球A 与粗糙半球B 放在倾角为30°的斜面C 上，C 放在水平地面上，A ，B ，C 均处于静止状态。
已知A 与B 的半径相等，A 的质量为3m ，B 的质量为m ，重为加速度大小为g 。
则（ ）A ．C 对A 3mgB ．C 对B 的摩擦力大小为12mgC ．B 对A 23D ．地面对C 3【答案】A【详解】AC ．对球A 进行受力分析，如图所示由几何知识可知，B 对A 的支持力N 1、C 对A 的支持力N 2与竖直方向的夹角都等于30°，根据平衡条件得12sin 30sin 30N N ︒︒=；123cos30cos30mg N N ︒︒=+解得123N N mg ==故C 错误，A 正确； B ．把AB 看出一个整体进行受力分析，整体重力沿斜面向下的分量与C 对B 的摩擦力f 1平衡，有14sin 302f mg mg ︒==故B 错误；D ．把ABC 看出一个整体进行受力分析，根据平衡条件，在水平方向整体没有运动趋势，地面对C 的摩擦力不存在，故D 错误。
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高中物理必修1连接体模型例题解析总结
连接体是高中物理力学体系中的重要模型，也是高考物理考试中的重难点之一，我们要做好强化复习。
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高中物理连接体模型例题解析
高中物理学习方法
复习
有的同学课后总是急着去完成作业，结果是一边做作业，一边翻课本、笔记。
而在这里我要强调我们首先要做的不是做作业，而应该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾，在此基础上再去完成作业会起到事半功倍的效果。
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作业
在复习的基础上，我们再做作业。
在这里，我们要纠正一个错误的概念：完成作业是完成老师布置的任务。
我们在课后安排作业的目的有两个：一是巩固课堂所学的内容;二是
运用课上所学来解决一些具体的实际问题。
明确这两点是重要的，这就要求我们在做作业时，一方面应该认真对待，独立完成，另一方面就是要积极思考，看知识是如何运用的，注意对知识进行总结。
我们应时刻记着“我们做题的目的是提高对知识掌握水平”，切忌“为了做题而做题”。
质疑
在以上几个环节的学习中，我们必然会产生疑难问题和解题错误。
及时消灭这些“学习中的拦路虎”对我们的学习有着重要的影响。
有的同学不注意及时解决学习过程中的疑难问题，对错误也不及时纠正，其结果是越积越多，形成恶性循环，导致学习无法有效地进行下去。
对于疑难问题，我们应该及时想办法(如请教同学、老师或翻阅资料等)解决，对错题则应该注意分析错误原因，搞清究竟是概念混淆致错还是计算粗心致错，是套用公式致错还是题意理解不清致错等等。
另外，我们还应该通过思考，逐步培养自己善于针对所学发现问题、提出问题。
在这里，我建议每位同学都准备一个“疑难、错题本”，专门记录收集自己的疑难问题和典型错误，这也可以为我们今后对知识进行复习提供有效的素材。
小结
学习的最后一个是对所学知识的小结。
小结的常用方法是列概括提纲，将当天所学的知识要点以提纲的形式列出，这样可以使零散的知识形成清晰的脉络，使我们对它的理解更为深入，掌握起来更为系统。
高中物理审题步骤
第一步：全面想象题目给定的物理过程
每一道物理题目都给我们展示了一幅物理图景，解题就是去探索这个物理过程的规律和结果。
可是，不论在现实中，还是在题中给出的物理过程往往不是一目了然的，因而解题首先要根据题意，通过想象，弄清全部的物理过程，勾画出一幅完整的物理图景。
例：汽车以 15 米 / 秒的速度运动，关闭油门后获
得 3 米 / 秒的加速度，问 8 秒内汽车的位移是多少?
例：小球以 5 厘米 / 秒 2 得出速度滚上一斜面 , 获得 3 厘米 / 秒的加速度 , 问 8 秒钟内小球的位移是多
少 ?
对此二例 , 如能仔细分析 , 想象汽车是作匀减速运动 , 然后停下来 ; 而小球沿斜面匀减速上滚到最高点后，
又沿斜面下滚，这样两个不同的过程，一般学生在解题中的错误就会大大减少，对那些涉及知识较多的综合题，不想象出其全部物理过程，解题时就会感到无从下手，或者出现挂东漏西的现象。
有的题目对某些物理过程含而不露，这就更需要我们去想象，才能全面弄清楚。
例：有一长20cm横截面积为 0.8cm 2 的均匀玻璃管，一端开口，一端封闭，将其水平放置，由一段水银柱封闭着一段 10cm 长空气柱，让玻璃管绕通过封闭端的竖直轴从静止开始转动 , 速度逐渐增大，当转速增大到多大时，玻璃口只剩
下2 cm 的水银柱?
它所描述的全部物理过程是：气柱的压强与大气压相同，所以水银柱受力平衡。
随着玻璃管的转动，水银柱发生离心运动，而逐渐远离轴，以至使部分水银从管中抛出，与此同时，被封闭的气柱随之变长。
对后一过程，在题目的文字中没有提及，但化却与我们解题有着极大的关系。
所以在想象过程中，我们千万不要遗漏了类似的过程。
在分析、想象物理过程中，要紧扣题意对关键字眼要仔细推敲。
如：“恰好平衡”、“恰好为零”的“恰好”二字;又如“最大输出功率”、“最小距离”中的“ 最大”、“最小”二字;再如：“缓慢变化”、“迅速压缩”的“缓慢”、“迅速”二字等等。
这些字眼往往都示意着一个复杂的、变化着的物理过程，如果轻易放过这些字眼，那么你所想象的物理
过程往往是不全面的，或者是完全错误的。
绘制草图对我们正确分析、想象物理过程有很大的帮助，尤其对那些复杂的物理过程，如能抓住其关键形象，并草图表达(如物体运动轨迹草图、实验装置示意图、电路图等等)，这对于进一步分析将有很大的帮助。
第二步：准确地抓住研究对象
在完成了钥匙的第一步，刑弄清了题目给定的全部物理过程后，就要准确确定研究对象，研究对象可以是一个物体，也可以是一个物理过程。
怎样才能准确地确定研究对象呢?一般要紧扣题目提
出的问题。
如：“这些剩余气体的压强是多大?”我们就可直
接把“剩余气体”作为研究对象，但也有不少题目的研究对象比较隐蔽，那么我们间接地选定那些已知条件较多的、而且与题目所提的问题又有密切关系的物体或教程作为研究对象。
例如：“A内气体的体积是多大?”若直接选留在A内气体的体
积不太方便，如果选B内的气体为研究对象，不但知道其温度、压强，而且还知道其体积为已知数，同时原来氧气体除去B内的气体就是留在A内气体了，象这样间接地选择研究对象的方法在角电学习题中经常用到。
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