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文檔簡介

一、連接體問題的求解——整體法、隔離法1.連接體多個相互關聯的物體組成的物體組(或物體系).如幾個物體疊放在一起,或并排擠放在一起,或用繩子、細桿連在一起.2.隔離法與整體法(1)隔離法:在解決連接體問題時,從研究的方便性出發,將物體系統中的某一部分隔離出來,單獨分析研究的方法.(2)整體法:在解決連接體問題時,將整個系統作為一個整體分析研究的方法.3.選取整體法與隔離法的原則(1)一般是先整體后隔離:在連接體內各物體具有相同的加速度,應先把連接體當做一個整體,分析整體受力,利用牛頓第二定律求出加速度.若求連接體內各物體間的相互作用,再把物體隔離,對該物體單獨受力分析,再利用牛頓第二定律對該物體列式求解.(2)求系統外力的問題,有的直接選取整體法求解,有的則先隔離后整體.【典例1】如圖所示,兩個用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊,質量分別為m1和m2.拉力F1和F2方向相反,與輕線沿同一水平直線,且F1>F2.試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力T.【解析】以兩物塊整體為研究對象,根據牛頓第二定律得F1-F2=(m1+m2)a①隔離物塊m1,由牛頓第二定律得F1-T=m1a②由①②兩式解得T=答案:二、牛頓第二定律的臨界和極值問題1.臨界問題某種物理現象(或物理狀態)剛好要發生或剛好不發生的轉折狀態.2.極值問題在滿足一定的條件下,某物理量出現極大值或極小值的情況.3.常見類型動力學中的常見臨界問題主要有兩類:一是物體間脫離與不脫離的臨界狀態,此時物體仍接觸且加速度相同但彈力為零;二是輕繩繃緊與松弛的臨界狀態,此時繩子仍伸直但張力為零.4.解決方法(1)極限法:題設中若出現“最大”、“最小”、“剛好”等這類詞語時,一般就隱含著臨界問題,解決這類問題時,常常是把物理問題(或物理過程)引向極端,進而使臨界條件或臨界點暴露出來,達到快速解決有關問題的目的.(2)數學推理法:根據分析的物理過程列出相應的數學表達式,然后由數學表達式討論出臨界條件.【典例2】如圖所示,斜面是光滑的,一個質量是0.2kg的小球用細線吊在傾角θ為53°的斜面頂端,斜面靜止時,球緊靠在斜面上,繩與斜面平行,當斜面以8m/s2的加速度向右做勻加速運動時,求繩子的拉力及斜面對小球的彈力.(g取10m/s2)【解析】當斜面向右運動的加速度較小時,斜面對小球有支持力;當斜面向右運動的加速度較大時,小球將脫離斜面“飄”起來.設斜面向右運動的加速度為a0時,斜面對小球的支持力恰好為零.F合=mgcotθ=ma0,所以a0=gcotθ=7.5m/s2,即a0<a=8m/s2.當斜面向右運動的加速度為a=8m/s2時,小球將離開斜面.此時斜面對小球的彈力N=0.繩子的拉力F==2.56N.答案:2.56N0三、圖象法與牛頓第二定律的結合在物理學的問題中,給予已知條件和信息的方式有很多,諸如文字式、數字式、表格式、函數式、圖象式等,其中圖象式是最常見、最直觀的一種方式.運用圖象解題會更加直觀、形象.在動力學與運動學問題中,常見、常用的圖象是位移圖象(s-t圖象)、速度圖象(v-t圖象)和力的圖象(F-t圖象)等.這些圖象反映的是物體的運動規律、受力規律,而絕非代表物體運動“軌跡”.利用圖象分析問題時,必須

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