《崔政纲连接体用》word版

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1、一个连接体模型的构建与解读一、物理模型的构建 1．建立模型 如图1所示，质量分别为、的A、B两个物块并排放在一个水平面上，在力F的作用下一起向右运动。试求以下三种情况下，A、B之间相互作用力的大小。  （1）地面光滑。（2）地面粗糙，并且地面与A、B间的动摩擦因数均为。 （3）A、B还受到其他阻力作用，且阻力的大小与质量大小成正比。 分析：（1）设A、B一起运动的加速度为，根据牛顿第二定律有：对整体：                              ① 对物体B：              

2、                  ② 联立①②得。 （2）设A、B一起运动的加速度为，根据牛顿第二定律有：对整体：               ③ 对物体B：                         ④ 联立③④得。 （3）类似（2），也可解得。 说明：（1）若在问题（2）和（3）中，同样可以解得；（2）若在问题（2）和（3）中，也可以解得。（3）若在问题（1）、（2）、（3）中，则。 2．模型的特点 两个物体组成连接体，外力作用在其中一个物体上，使连接体沿力的方向运动。则两个物体之间的相互

3、作用力大小与外力大小之比，必然等于不受此外力的物体的质量与系统质量的比值，即。此结论不受运动性质的限制，只要系统不受其他外力，或受其他外力但其他外力与质量成正比，此结论就成立。 3．模型的拓展 如图2甲、乙、丙、丁所示，接触面光滑，无空气阻力或者受阻力作用，但是阻力与质量成正比，也具有与前述模型相似的特点。 二、物理模型的解读与应用1．相互作用为零的情况 例1．如图3甲所示，A、B两个物体一起在倾角为、动摩擦因数为的粗糙斜面上以相同的速度向上减速运动，则A、B间的相互作用为；如图3乙所示，C、D两个物

4、体叠放在一起，然后以速度被斜抛出，在空中所受到阻力与C、D的质量成正比，在运动的过程中，其相互作用力为；如图3丙所示，E、F两个物体叠放在一起，放在光滑的斜面上，由静止释放，在斜面上运动过程中，相互作用力为，则关于、、的情况分析，下列认识中正确的是（   ） A．，，     B．，， C．，，     D．，， 解析：本题中三个小题中的连接体，要么不受阻力、要么受阻力，但阻力与质量成正比。若有外力分别作用在、、上，则它们的相互作用力必须为、、，由于，故答案为D。 此题中的三种情况为典型的上述物理模型

5、。 例2．如图4所示，在轻质杆两端分别固定两个质量均为可视为质点的小球A和B，处于静止状态，此时B距水平面的高度为，轻质杆的长度为L，光滑的斜面倾角为，现在释放A、B，使之沿斜面下滑，下滑过程中两球与轨道碰撞的能量损失忽略不计，所有的接触面都是光滑的，试求，轻杆对A球所做功，并说明此功是在哪段时间做的?  解析：A、B都在斜面上或都在水平面上一起运动时，杆对A、B都无力的作用，因为，即F（外力）为零，故。显然，轻杆对A球做功应从B球刚进水平轨道开始，到A恰好进入水平轨道为止这段时间内。 设A、B全部进

6、入水平轨道速度为v,对系统利用机械能守恒定律有：                              ①对A：初态的机械能                          ② 末态机械能                                         ③ 再利用功能关系得轻杆对A做功为                                          ④ 联立①②③④解得：。 2．相互作用力不为零的情况 例3．如图5所示，用、两段不可伸长的绝缘轻质细绳分别系住两

7、个质量均为的小球A、B，其中A球不带电，B球带电荷量为，系统处在电场强度为E的匀强电场中，电场的方向向下。若F1、F2分别表示a绳割断前后时b绳的张力，则（   ） A．            B．  C．     D．  解析：绳子断前，对B球有，可得。 绳子断后，则可模拟成图6所示，其中，，两球所受的重力与质量成正比，故。选项A正确。例4．如图7所示，光滑水平面上放置质量分别为、的四个木块，其中两个质量为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为。现用水平拉力F拉其中一个质量为的木块，

8、使四个木块以同一加速度运动，则绳对的最大拉力为（   ）  A．   B．   C．   D． 解析：木块间恰不发生相对滑动时，绳拉力最大，此时B受摩擦力应为，C、D整体只受绳子拉力，此时B、C、D组成的系统就成了典型的上述模型，如图8所示。所以，即B正确。 三、模型的误读 物理模型的解读必须清楚物理模型的特点及其成立的条件，否则，一味地去套用物理模型，就会造成物理模型的误读，从而进入别人精心设计的陷阱之中。 例5．如图9所示，A、B两个物体质量均为m，