难点2连接体问题分析策略_整体法与隔离法

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1、连接体问题分析策略•整体法与隔离法教材内容：人教版高中物理第一册第三章力和运动教材分析：连接体的拟题在高考命题中rh來已久，考查考牛综合分析能力，起初是多以平衡态下的连接体的题呈现在卷面上，随着高考对能力要求的不断提高，近几年加强了对非平衡态下连接体的考查力度.学情分析：连接体问题虽然时一种常见的题型，但rtr丁•涉及整体法和隔离法、正交分解法等方法的应用，许多学生均感到很困难，本文试图在这方面给学生一个清晰的思路。教学目标：应用整体法和隔离法、止交分解法等方法來处理连接体问题。。教学过程：一、连接体问题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。以平衡态或非

2、平衡态下连接体问题拟题屡次呈现于高考卷面小，是考生备考临考的难点二、处理连接体问题的基本方法在分析和求解物理连接休命题时，首先遇到的关键之一，就是研究对象的选取问题.其方法有两种：一是隔离法，二是整体法.1•隔离（体）法（1）含义：所谓隔离（体）法就是将所研究的对象-包括物体、状态和某些过程，从系统或全过程中隔离出來进行研究的方法.（2）运用隔离法解题的基木步骤：①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象.选择原则是：一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.②将研究对象从系统屮隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.③对隔离出的研究对象

3、、过程、状态分析研究，画岀某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图.④寻找未知量与已知量Z间的关系，选择适当的物理规律列方程求解.2.整体法（1）含义：所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法.（2）运用整体法解题的基本步骤：①明确研究的系统或运动的全过程.②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解.隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解屮，随着研究对象的转化，往往两种方法交义运用，相辅相成•所以，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体分析，灵活运用•无

4、论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量（即中间未知量的出现，如非待求的力，非待求的中间状态或过程等）的出现为原则.［例1］如图1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，市静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的丄，即2g丄g,则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？命题意图：考查对牛顿第二定律的理解运用能力及灵活选取研究对象的能力.B级要求.错解分析：（1）部分考牛习惯于具有相同加速度连接体问题演练，对于“一动一静”连续体问题难以对其隔离，列出止确方程.（2）思维缺乏创新，对整休法列出的方程感到疑惑.解

5、题方法与技巧：解法一：（隔离法）木箱与小球没有共同加速度，所以须用隔离法.取小球加为研究对象，受重力加g、摩擦力你如图2,据牛顿笫二定律得：mg・Fj=ma①取木箱M为研究对象，受重力Mg、地而支持力忌及小球给了的爍擦力竹‘如图3据物体平衡条件得：Fn-F/-Mg=O且W,—亠口2M+m由①②③式得Fn=grh牛顿笫三定律知，木箱对地面的压力大小为,2M+mFn=*=g.解法二：（整体法）对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象，依牛顿第二定律列式:（rng+Mg）-F^=ma+MX02M+m故木箱所受支持力：2g,由牛顿第三定律知：,“一「“I—Iz2M+m木

6、箱对地向压力Fn=Fn=g.2[例2]—个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角0=53°的斜面顶端,如图4,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦，当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.命题意图：考查对牛顿第二定律的理解应用能力、分析推理能力及临界条件的挖掘能力.B级要求.错解分析：对物理过程缺乏淸醒认识，无法用极限分析法挖掘题目隐含的临界状态及条件，使问题难以切入.解题方法与技巧：当加速度d较小时，小球与斜面休一起运动，此时小球受重力、绳拉力和斜而的支持力作用，绳平行于斜而，当加速度“足够人时，小球将“0离”斜而，此

7、时小球受垂力和绳的拉力作用，绳与水平方向的夹角未知，题目中要求。=10m/s?时绳的拉力及斜面的支持力，必须先求出小球离开斜面的临界加速度的.（此时，小球所受斜血支持力恰好为零）图5由加gcot0=ma（）所以a（）=gcot〃=7.5m/s2因为«=10ni/s2>6（o所以小球离开斜面N=0,小球受力情况如图5,则Teas心g,Tsina=mg所以卩二J（加a）?+（加g）2=2.83N,N=0.歼灭难点训练1.(★★★)如图6所示，质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定一个质量为加的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起.当框架对地面压