对一类连接体受力分析的探究-论文.pdf

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1、课堂内外2014-05对一粪蓝撄体虽灼壤究文／杨国清摘要：对近几年高考中常出现的一类连接体的受力分析题，通过归纳、分析、拓展，从而探究连接体中的隔离法和整体法的解题思路。进而提高学生在解题过程中感受物理独特的思维魅力和举一反三的解题能力。关键词：隔离分析法；整体思维法；思维拓展受力分析历来是高考命题的一个侧重点。翻看近几年来的高3中的F换成一质量为m的物体相对于m静止地放上去，且与m考试卷，发现其中一类连接体的受力分析受到众多命题者的青睐，相对静止地下滑，则其加速度又将如何呢?原状态：mgsina—那就是在斜面体上放置一物体，或静止、或运动、或加上某一方向tzmgcoso~=

2、ma，现状态：(，+mg)sina--Ix(mg+mg)cosa=(m+m)a，上的力，再来分析此物体的受力情况或斜面体的受力情况。下面笔两式比较：o。此情形也就是连接体的整体法的求解思路。者就此类问题的受力分析探究如下，欢迎同行们的指正与补充。二、关于斜面体的受力分析一、对斜面体上小物体的受力分析例4．如图4，质量为，倾角为ol例1．(2011年安徽理综卷第14题)质量为m的物块恰好静止的斜面静止在粗糙的水平面上，当其在倾角为0的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图上放一质量为m的小物块后，m、M1所示。则物块相对于水平面静止，问所受水平面的支持力和摩擦力是多少?

3、图4A．仍处于静止状态B．沿斜面加速下滑解析：整体法：m与M相对静止，看作一个系统，其受重力为C．受到的摩擦力不变(m+M)g，支持力=(m十)，水平方向不受力，则辟=0。有些学生会错误地认为肘会受到m一个垂直斜面向下的压力mgcosa，其水平向右的分力为mgcosasina，所以水平面必然会对M作用一水平向左的静摩擦力mgcosotsina，但殊不知m也会给一个沿斜面向下的静摩擦力mgsinot，其水平向左的分力也为『sincos，故此所受m所给予水平合力为0，=0，这是隔离体的分析法了。例5．在粗糙水平面上放着一个三角形nD．P与斜面间的静摩擦力增大图2木块c，在它的两个

4、粗糙斜面上分别放例3．(2012年安徽理综卷第l7题)如图3所示，放在固定斜有质量为m，和m：的两个物体，m，>m，如面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一图5所示，若三角形木块和两物体都是静竖直向下的恒力F，则()止的，则粗糙水平面对三角形木块()6图5A．物块可能匀速下滑A．有摩擦力作用，摩擦力水平向右B．物块仍以加速度a匀加速下滑B．有摩擦力作用，摩擦力水平向左C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑C．有摩擦力作用，但摩擦力方向不能确定，因m。、mz、0，、02的D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑图3数值未给出解析：例1与例2的解法类似，对物体m、物体

5、P而言，在固定D．以上结论都不对的斜面上静止，意味着其所受的静摩擦力Ff=mgsina~<／．tmgcosa(一解析：若采用整体法的思维，将m、m。、斜面体看作一系统，水般来说最大静摩擦力略大于／zmgcosc~)，因此#／>tana，无论是上面平面没有摩擦力。若采用隔离体的思维，分析过程复杂一些，也能施加一个竖直向下的力F或轻放一质量为m的Q，均不会使其改得出相同的结论。变静止的状态。即：(mg+F)sinc~≤(，ng+F)cos；(州r+mg)sinc~≤由此可见，整体法分析，需要物理思想性较强，而隔离法的分tx(mg+mg)cosa。就这一情形，还可拓展。当例1、例2

6、中的物体在析却需要扎实的基本功，两者相辅相成。斜面上做匀速直线运动时，在m上加一竖直向下的力F或P上加例6．如图6，质量为，倾角为O／一质量为m的物体Q，物体m、物体P还是会匀速下滑，因为的斜面体静止在粗糙的水平面上，其上mgsina=p．mgeosa，一定存在(mg+F)sinot=／x(mg+F)cosa或(mg+mg)sina=#(mg+mg)cosa。放一质量为m的小物块，在斜面体上以再来解析例3中的情况，m原来匀加速下滑，mgsina一加速度a匀加速下滑，依然相对水平图6],．trngcoso~=ma，再施加一竖直向下的力F后，则(mg+F)sinot-lz(mg+

7、面静止，求水平面对的支持力Fv和摩擦力解析：隔离法，如图7，m作用在M上的两个力FI、分别为F)cosot=ma，两式比较得：鳖=，即ar>n。进一步拓展，若将例rrLg’famgeosa4xmgcosa，对m受力分析可知mgsint~-t．ungcosa=ma。一78—2014-05课堂内外与生共舞，用篱浸润l瀑蚤

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16、曩参誊孝≯摘要：步入三尺讲坛已经十多年了，刚开始的对课堂的神圣感、新鲜感、紧张感早已不复存在，亦步亦趋、诚惶诚恐也许成为久