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1、3-04-01-思想方法:用“整体法、隔离法”巧解动力学问题资料一、方法指导1.方法指导1.连接体的分类:(1)绳(杆)连接(2)弹簧连接(3)接触连接2.连接体的运动特点轻绳——轻绳:伸直状态两端的连接体沿绳方向的速度总相等。轻杆——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速率不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速率相等。①“轻”——质量和重力均不计。②在任何情况下,绳中张力的大小相等,绳
2、、杆和弹簧两端受到的弹力大小也相等。注意:绳(或杆)连接体分析思路方法提炼【变式训练3】如图甲,质量为M的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为FT。若用一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,如图乙所示,细线的拉力为FT′,则()A.F′=F,FT′=FTB.F′>F,FT′=FTC.F′<F,FT′>FTD.F′<F,FT′<FT解题
3、提示两种情况下,小球受力情况不同,要具体问题具体分析.本题详细解析见教辅!类型二、弹簧连接体【例3】如图示,两个质量分别为m1=3kg、m2=2kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则()解析显隐A.弹簧测力计的示数是50NB.弹簧测力计的示数是24NC.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为4m/s2D.在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为10m/s2解题策略1.分析两物体时,注意整体法与隔离法的灵活选
4、用.2.注意力的瞬时作用特点.弹簧连接体分析思路方法提炼【变式训练4】(多选)如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻质弹簧连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉B物块,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面的动摩擦因数均为μ,为了减小弹簧的形变量,可行的办法是()A.减小A物块的质量B.增大B物块的质量C.增大倾角θD.增大动摩擦因数μ解题策略利用整体法及隔离法推导出弹簧形变量的关系式后讨论.本题详细解析见教辅!类型三、接触连接体解析显隐解题策略1.分别设出东西两边车节数,以
5、尾部车厢为研究对象分析.2.得出表达式后讨论得结果.【变式训练5】如图示,质量分别为m、M的两物体P、Q保持相对静止,一起沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑,Q的上表面水平,P、Q之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()A.P处于超重状态B.P受到的摩擦力大小为μmg,方向水平向右C.P受到的摩擦力大小为mgsinθcosθ,方向水平向左D.P受到的支持力大小为mgsin2θ解题策略利用整体法、隔离法、矢量分解法及牛顿第二定律分别求出P、Q的加速度及P的受力情况.本题详细解析见教辅!mMMgff(M+m
6、)gF审题视角第一步:(隔离法)第二步:(整体法)解析显隐xy转解析【备选】(2013·安徽,14)如图示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力FT和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)().A.FT=m(gsinθ+acosθ)FN=m(gcosθ-asinθ)B.FT=m(gcosθ+asinθ)FN=m(gsinθ-acosθ)C.FT=m(acosθ-
7、gsinθ)FN=m(gcosθ+asinθ)D.FT=m(asinθ-gcosθ)FN=m(gsinθ+acosθ)mgFNFTa审题设疑1.小球运动中受力情况如何?2.怎样建立坐标系解题方便?3.为什么要分解加速度?解析准确分析受力情况,分解加速度是比较简便的求解方法.选小球为研究对象,小球受重力mg、拉力FT和支持力FN三个力作用,将加速度a沿斜面和垂直于斜面两个方向分解,如图所示.由牛顿第二定律得FT-mgsinθ=macosθ①mgcosθ-FN=masinθ②由①式得FT=m(gsinθ+
8、acosθ).由②式得FN=m(gcosθ-asinθ).故选项A正确.答案A转原题【备选】(对研究对象运用整体法和隔离法)(2013·北京卷,16)如图示,倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是mgcosαB.木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g解析整体法与隔离法分析共点力的平衡问