连接体问题、瞬时和临界问题

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1、复习学案3连接体问题、瞬时和临界问题一、整体法和隔离法在连接体问题中的应用1.整体法：把整个连接体系统看做一个研究对彖，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解•其优点在丁它不涉及系统内各物体Z间的相互作用力.2.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，容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单.注意整体法主要适用丁•各物体的加速度相同，不需要求内力的情况；隔离法对系统中各部分物体的加速度相同或不相同的情况均适用.【例1】（20

2、15甘肃天水一中期末）如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为®和％,中间用一原长为厶、劲度系数为丘的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向九推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块Z间的距离是（）甲乙A.（加I+叫）kB.L+匹mAkC.LFm（殍+叫）k针对训练（2015重庆一中期末）如图所示，光滑的水平地面上有三个木块°、b、c,质量均为加，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，运动过程屮把一块橡皮泥粘在某一木块上面，达到稳定后系统仍加速运动，且始终没有相対滑动，下列说法正确的是（）A.无论粘在哪块木块上谢，系统的加速度一定

3、减小B.若'粘在。木块上面，绳的张力减小，a.b间摩擦力不变C.若粘在方木块上面，细的张力和乩〃间摩擦力一定都减小D.若粘在c木块上面，绳的张力增大，sb间摩擦力不变二、牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律的核心是加速度a与其所受得合外力F有瞬时对应关系，每一瞬时得加速度只取决于这一瞬时的合外力，而与这一瞬时之前或这一瞬时之后得力无关，不等于零得合外力作用在物体上，物体立即产生加速度，如果合外力得人小或方向改变，加速度得人小或方向也立即改变，如果合外力变为零，加速度也立即变为零，也就是说物体运动的加速度可以发生突然得变化，这就是牛顿第一•定律的瞬时性。关于瞬时加速度问题，涉及最多的是剪

4、绳、杆或弹簧问题，那么绳和弹簧有什么特点呢？中学物理中得“纟住'和“线"，是理想化模型，具有如下特性：（1）轻，即细或线的质量和重力均可视为筹于零，巾此特点可知，同一根绳或线得两端及中间各点得张力人小相等。（2）软，即绳或线只能承受拉力，不能承受压力。（3）不可伸长，无论承受拉力多人，细子的长度不变，市此特点，细子中得张力可以突变。中学物理中的弹簧或橡皮绳，也是理想化模型，有下面几个特性：（1）轻，弹费或橡皮细的质量和重力均可视为零，巾此可知，同一弹费的两端及中间各点得弹力人小相等。（2）弹簧技能承受拉力，也能承受压力，方向沿弹簧得轴线，橡皮绳只能承受拉力，不能承受压力。（3）由于

5、弹簧和橡皮绳受力时，发生明显形变，所以，形变恢复需要一段时间，故弹簧和橡皮绳屮的弹力不能突变，但是当弹簧或橡皮绳被剪断时，他们所受得弹力立即消失。【例2]（2015黑龙江大庆铁人中学期末）细绳拴一个质量为加的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑,小球与弹费不连结，平衡时细绸与竖直方向的夹角为53。，（cos53°=0.6,sin53°=0.8）以下说法正确的是（）A.小球静止时弹簧的弹力大小为羊册g3B・小球静止时细绳的拉力大小为2吨3C.细线烧断瞬间小球的加速度大小为丄g3D..细线烧断瞬间小球的加速度大小为g针对训练（2015福州八屮期末）如图所示，A、3两物体质量均为加，

6、/与3用弹簧连接，当悬挂厦物的细线突然剪断，在剪断的瞬间，力的加速度人小和B物体的加速度人小分别为（）A.g,gB.2g,0C.0,2gD.2g,2g三、牛顿运动定律中临界问题的分析方法若题目屮出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般都有临界状态出现.分析时，可用极限法，即把问题（物理过程）推到极端，分析在极端情况下可能岀现的状态和满足的条件.在某些物理情景中，由于条件的变化，会出现两种不同状态的衔接，在这两种状态的分界处，某个（或某些）物理量可以取特定的值，例如具有最大值或最小值.常见类型有：⑴隐含弹力发生突变的临界条件弹力发生在两物休的接触面之问，是一•种被动力，其大小由

7、物休所处的状态决定，运动状态达到临界状态时，弹力发生突变.⑵隐含摩擦力发生突变的临界条件摩擦力是被动力，由物体间的相对运动趋势决定，静摩擦力为零是状态方向发生变化的临界状态；静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态.【例3】如图所示，细线的一端固定在倾角为45。的光滑楔形滑块/的顶端尸处，细线的另一端拴一质量为加的小球.（1）当滑块至少以多大的加速度g向人运动时，小球对滑块的压力等于零？••（2）当滑块以af=2g的加速度向九运动时，线中拉力为多大？针对训练（20