人教版高中物理必修1精品课件 第4章 运动和力的关系 专题提升7 连接体问题 动力学图像.ppt

学以致用·随堂检测全达标1231.(连接体问题)(2023山东临沂高一期末)如图所示,物体A质量为3kg,物体B质量为2kg,不计一切摩擦和绳所受的重力,g取10m/s2。当两物体由静止释放后,物体A的加速度与绳子上的拉力分别为()A.6m/s2,8N B.10m/s2,8NC.8m/s2,16N D.2m/s2,24ND1232.(整体法、隔离法的应用)(2023江苏淮安高一期末)如图所示,在水平光滑桌面上放有质量分别为m1和m2的两个小物块,它们中间有细线连接。已知m1=3kg,m2=2kg,连接它们的细线最大能承受6N的拉力。现用水平外力F向左拉质量为m1的物块,为保持细线不断,则F的最大值为()A.10N B.12N C.15N D.6NC1233.(动力学图像问题)如图甲所示,固定光滑轻杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的拉力F的作用下向上运动,拉力F与小环的速度v随时间变化规律如图乙所示,重力加速度g取10m/s2。求:(1)小环的质量m;(2)轻杆与地面间的倾角α。解析(1)由F-t图像知,0~2s内拉力F1=5.5N,由v-t图像知,在此时间段内小环做匀加速直线运动,加速度根据牛顿第二定律得F1-mgsinα=ma由F-t图像知,2s以后拉力F2=5N,由v-t图像知,此时间段内小环做匀速直线运动,所以有F2-mgsinα=0联立解得m=1kg。(2)将m=1kg代入F2-mgsinα=0,解得sinα=,故α=30°。答案(1)1kg(2)30°123重难探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标目录索引学习目标1.知道连接体问题的特点,会建立连接体模型分析问题。(科学思维)2.会熟练应用整体法和隔离法分析连接体中的动力学问题。(科学思维)3.理解动力学图像的物理意义,会利用图像信息对动力学问题进行分析。(科学思维)重难探究·能力素养全提升探究点一连接体问题知识归纳1.连接体及其特点多个相互关联的物体连接(叠放,并排或由绳子、细杆联系)在一起的物体组称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。2.常见的连接体模型3.解决连接体问题的两种方法应用体验【例1】(多选)一辆由9节车厢编组的列车,从车头开始的第2、4、6和8共四节为动力车厢,其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时,若每节动力车厢的牵引力大小为F,每节车厢的质量都为m,每节车厢所受的阻力均为该节车厢受到的重力的k倍。重力加速度大小为g。则启动时()A.整列车的加速度大小为B.车厢对乘客的作用力与乘客所受的重力大小相等C.第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为FD.第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为FAC解析对整列车,由牛顿第二定律可求加速度为,故A正确;乘客与列车有相同的水平加速度,则车厢对乘客的支持力大小等于乘客的重力大小,水平方向还对乘客有摩擦力,则其合力与乘客的重力大小不相等,故B错误;设第4节车厢对第5节车厢的作用力为FT,对5~9节车厢,有FT+2F-5kmg=5ma,解得FT=F,故C正确,D错误。方法技巧连接体问题的求解技巧(1)解决系统各部分具有相同的加速度的情况时,优先采用整体法,对于加速度不同的连接体一般采用隔离法。(2)若连接体内各物体具有相同的加速度且需要求解物体间的相互作用力,就可以先用整体法求解出加速度,再利用隔离法分析其中某一个物体的受力,应用牛顿第二定律求解力,即先整体求解加速度,后隔离求解内力。(3)若已知某物体的受力情况,可先隔离该物体,分析求出它的加速度,再以整体为研究对象,分析求解整体所受的合力。对点演练1.(多选)(2023山东济宁高一开学考试)如图所示,在光滑水平面上,质量分别为2kg和1kg的物块A和物块B与轻质弹簧相连,用大小为F=15N的恒力作用在物块A上,使物块A和物块B相对静止一起向左匀加速运动,下列说法正确的是()A.弹簧的弹力大小等于10NB.物块A的加速度大小为7.5m/s2C.突然撤去F瞬间,物块B的加速度大小为5m/s2D.撤去F后的短暂时间内,物块A的速度将减小,物块B的速度将增大CD解析将A、B两物块看成整体,根据牛顿第二定律可知F=(mA+mB)a,解得a=5m/s2,隔离B,对B受力分析,由牛顿第二定律得F弹=mBa,解得F弹=5N,故A、B错误;撤去外力F的瞬间,弹簧弹力来不及发生变化,B的加速度瞬间不变,仍然为a=