2019高考物理模型系列之对象模型专题02连接体模型学案

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1、专题02连接体模型模型界定本模型主要着眼于连接体问题的一般处理方法，从静力学中连接体、动力学中连接体、功能问题中连接体等多个角度进行示例．模型破解1.连接体　两个或两个以上物体相互接触或连接参的系统称为连接体。、、2.处理连接体问题的基本方法在分析和求解物理连接体问题时关键之一，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.(i).隔离法所谓隔离法就是将所研究的对象（指被研究的物体、所处的状态或所经历的某些过程），从周围环境或全过程中隔离出来进行研究的方法.运用隔离法解题的基本步骤：①明确研究目的，选择隔离对象.选择原则是：一要包含待求量，二是所选隔离对象尽量

2、减少所列方程数.②将研究对象从周围环境或全过程中隔离出来.③对隔离出的物体、过程、状态分析研究，画出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之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解.(ii).整体法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.运用整体法解题的基本步骤：①明确所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.(iii)应用技巧隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，

3、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.在力与加速度的连接体问题中，只要不涉及物体间的相互作用，就可选用整体法，而物体间的加速度是否相同不是选用整体法的原则．在物体系的运动加速度方向不同时，应用整体法常需取曲线坐标系，如通过滑轮用绳连接的两物体，常可取沿绳方向即将绳等效拉直时的方向为正方向．在涉及功能的连接体问题中，选用整体法处理问题时需注意内力做功的情况，通常从所涉及的能量形式及转化情况来考虑相对简便．例１.如图所示，质量分别为

4、两个物体通过轻弹簧连接，在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（在地面，在空中），力与水平方向成角。则所受支持力和摩擦力正确的是A.B.C.D.【答案】例２.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取lOm／s。)A．510NB．490NC．890ND．910N【答案】B例３.质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为s。耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻

5、力为自重的k倍，把所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求：(1)拖拉机的加速度大小。(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。(3)时间t内拖拉机对耙做的功。【答案】（1）（2）（3）【解析】：⑴拖拉机在时间t内匀加速前进s，根据位移公式①变形得②⑶拖拉机对耙做功为⑥例４.如图所示，细绳绕过两个定滑轮A和B，在两端各挂一个重为P的物体，现在A、B的中点C处挂一个重为Q的小球，Q<2P，求小球可能下降的最大距离h。已知AB的长为2L，不计滑轮和绳之间的摩擦力及绳的质量。【答案】【解析】：选小球Q和两重物P构成的整体为研究对象，该整体的速率从零开始逐渐增为最大，紧接着从

6、最大又逐渐减小为零（此时小球下降的距离最大为h），如图在整个过程中，只有重力做功机械能守恒。模型演练1.如图所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动。已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为A.B.C.D.因为动摩擦因数未知，所以不能确定【答案】B整体受力分析后根据牛顿第二定律有，取1、2小物块整体为研究对象有，联立解得，B正确。2.如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为，球b所受

7、细线的拉力为。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力(A)小于(B)等于(C)等于(D)大于【答案】D3.A、B两个小物块用轻绳连结，绳跨过位于倾角为300的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．第一次，A悬空，B放在斜面上，B自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t．第二次，将A和B位置互换，使B悬空，A放在斜面上，发现A自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t/2．求A与B两小物块的质量之比．【答案】【解析】：设A的质量为m1、