2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺2 中檔防錯3 平衡與動力學(xué)中的連接體問題分析技巧精練（含解析）

三、平衡與動力學(xué)中的連接體問題分析技巧在平衡問題或動力學(xué)問題中通常會遇到多個物體疊加或通過繩、桿等連接的問題,我們要注意解題方法。處理連接體問題的方法整體法的選取原則若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且不需要求物體之間的作用力,可以把它們看成一個整體,分析整體受到的外力,應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度或其他未知量隔離法的選取原則若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同,或者要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力時,就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來,應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解整體法、隔離法的交替運用若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且要求物體之間的作用力時,可以先用整體法求出加速度,然后再用隔離法選取合適的研究對象,應(yīng)用牛頓第二定律求作用力。即“先整體求加速度,后隔離求內(nèi)力”典例1如圖所示,質(zhì)量為m的正方體A和質(zhì)量為M的正方體B放在兩豎直墻和水平面間,處于靜止?fàn)顟B(tài)。A和B的接觸面與豎直方向的夾角為,重力加速度為g,若不計一切摩擦,下列說法正確的是()A.水平面對正方體B的彈力大小大于(M+m)gB.水平面對正方體B的彈力大小為(M+m)g cos C.墻面對正方體A的彈力大小為mg tan D.墻面對正方體B的彈力大小為mgtan答案D由于兩墻面豎直,對B和A整體受力分析可知,水平面對B的彈力大小等于(M+m)g,A、B錯誤;在水平方向,墻對B和A的彈力大小相等、方向相反,隔離A受力分析如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則可得A受到墻面的彈力大小為mgtan,所以B受到墻面的彈力大小也為mgtan,C錯誤,D正確。典例2(多選)(2019陜西商洛質(zhì)檢)如圖所示,在粗糙的水平面上,質(zhì)量分別為m和M的物塊A、B用輕彈簧相連,兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為,當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右以加速度a1勻加速運動時,彈簧的伸長量為x1;當(dāng)用同樣大小的恒力F沿著傾角為的光滑斜面方向作用于B上且兩物塊共同以加速度a2勻加速沿斜面向上運動時,彈簧的伸長量為x2,則下列說法中正確的是() A.若m>M,有x1=x2 B.若m<M,有x1=x2C.若> sin ,有x1>x2 D.若< sin ,有x1<x2答案AB在水平面上滑動時,對整體,根據(jù)牛頓第二定律,有F-(m+M)g=(m+M)a1隔離物塊A,根據(jù)牛頓第二定律,有FT-mg=ma1聯(lián)立解得FT=F·mm+M在斜面上滑動時,對整體,根據(jù)牛頓第二定律,有F-(m+M)g sin =(m+M)a2隔離物塊A,根據(jù)牛頓第二定律,有FT'-mg sin =ma2聯(lián)立解得FT'=F·mM+m比較可知,彈簧彈力相等,與動摩擦因數(shù)和斜面的傾角無關(guān),故A、B正確,C、D錯誤。反思總結(jié)涉及整體法和隔離法的具體類型(1)通過滑輪和繩的連接體問題:若要求繩的拉力,一般都必須采用隔離法。繩跨過定滑輪,連接的兩物體雖然加速度大小相等但方向不同,故采用隔離法。(2)水平面上的連接體問題:這類問題一般多是連接體(系統(tǒng))中各物體保持相對靜止,即具有相同的加速度。解題時,一般整體法、隔離法交替應(yīng)用。(3)斜面體與上面物體組成的系統(tǒng)的問題:當(dāng)物體具有沿斜面方向的加速度,而斜面體相對于地面靜止時,解題時一般采用隔離法分析。3