1、2020年高考物理專題復(fù)習(xí)：連接體問題的解題技巧必考考點(diǎn)考名腰求考試題型高考分值局考熱度牛頓第二定律的應(yīng)用之整體法、隔離法n選擇題計(jì)算題6-18考點(diǎn)精講1 .連接體的分類根據(jù)兩物體之間相互連接的媒介不同，常見的連接體可以分為三大類。(1)繩(桿)連接：兩個(gè)物體通過輕繩或輕桿的作用連接在一起；(2)彈簧連接：兩個(gè)物體通過彈簧的作用連接在一起；(3)接觸連接：兩個(gè)物體通過接觸面的彈力或摩擦力的作用連接在一起。2 .連接體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)輕繩一一輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等。輕桿一一輕桿平動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的平動(dòng)速度；輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的角 速度，而線速度與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成正比

2、。輕彈簧一一在彈簧發(fā)生形變的過程中，兩端連接體的速率不一定相等；在彈簧形變最大時(shí)，兩端連接體的速率相等。特別提醒：(1)輕” 質(zhì)量和重力均不計(jì)。(2)在任何情況下，繩中張力的大小相等，繩、桿和彈簧兩端受到的彈力大小也相等。3 .連接體問題的分析方法(1)分析方法：整體法和隔離法。(2)選用整體法和隔離法的策略：當(dāng)各物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同時(shí)，宜選用整體法；當(dāng)各物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同時(shí)，宜選用隔離法；對(duì)較復(fù)雜的問題，通常需要多次選取研究對(duì)象，交替應(yīng)用整體法與隔離法才能求解。典例精析例題1 質(zhì)量為M、長(zhǎng)為，§L的桿水平放置，桿兩端 A、B系著長(zhǎng)為3L的不可伸長(zhǎng)且光滑的柔軟輕繩，繩上套著一質(zhì)量為m的

3、小鐵環(huán)。已知重力加速度為 g,不計(jì)空氣影響。(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力的大小；(2)若桿與環(huán)保持相對(duì)靜止，在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)環(huán)恰好懸于A端的正下方，如圖乙所示。求此狀態(tài)下桿的加速度大小 a;為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個(gè)多大的外力，方向如何？【考點(diǎn)】牛頓第二定律、共點(diǎn)力平衡【思路分析】(1)如圖甲，設(shè)平衡時(shí)，繩中拉力為T,有2TcosO mg= 06由圖中幾何關(guān)系可知 cos 9= 36聯(lián)立式解得T= mg4(2)此時(shí)，對(duì)小鐵環(huán)的受力分析如圖乙,有 T' s曲'=maT'+ T' co0s mg= 0由圖中幾

4、何關(guān)系可知0 = 60。，代入式解得3禽a=g1如圖丙，設(shè)外力F與水平方向成“角，將桿和小鐵環(huán)當(dāng)成一個(gè)整體，有Fcos a= ( M + m)Fsin a ( M + m)g= 0聯(lián)立式，解得 F=紅33(M + m) gtan a= J3 (或 a= 60°)6【答案】（1）干mg （2）方向成60°角斜向右上方,3,g外力大小為32.3(M + m) g,萬(wàn)向與水平【技巧點(diǎn)撥】如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為 m、M, 夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不1t動(dòng)，力 F的最大值是（）A.2f (m M )MB.2f(m M

5、)m2f (m M)/C.D.(m + M) gM2f (m M )/+ ( m+ M) gm【思路分析】本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用，解題關(guān)鍵是夾子相對(duì)于木塊滑動(dòng)的臨界條 件是夾子與木塊間達(dá)到最大靜摩擦力。恰滑動(dòng)時(shí)，對(duì)木塊和夾子有F- (M + m) g= (M +m) a,對(duì)木塊有 2f-Mg= Ma,所以F= 2 f (m-M，選項(xiàng) A正確。M【答案】A例題2 如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為 mi = 3 kg、m2=2 kg的物體置于光滑的水平面上， 中間用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)連接。兩個(gè)大小分別為Fi= 30 N、F2=20 N的水平拉力分別作用在mi、m2上，則()叫rMEI IJ d I j I

6、上 I L I J 1 I hd hi I I u aA.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是50 NB.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是 24 NC.在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為4 m/s2D.在突然撤去F2的瞬間，mi的加速度大小為10 m/s2【考點(diǎn)】彈簧類連接體問題【思路分析】對(duì)兩物體和彈簧測(cè)力計(jì)組成的系統(tǒng),根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度am1m25F一F2- 10 m/s2 = 2 m/s2,隔離 m2,根據(jù)牛頓第二定律有F-F2= m2a,解得 F= 24 N,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 24 N,選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在突然撤去 F2的瞬間，彈簧的彈力F 24不變，mi的加速度不變，為 2 m/s2, m

7、2的加速度a2= m/s2= 12 m/s2,選項(xiàng)C、D m22錯(cuò)誤。【答案】B【技巧點(diǎn)撥】如圖所示，質(zhì)量分別為 mA、mB的A、B兩物塊用輕質(zhì)彈簧連接放在傾角為 。的斜面上， 用始終平行于斜面向上的拉力 F拉B物塊，使它們沿斜面勻加速上升， A、B與斜面間的動(dòng) 摩擦因數(shù)均為 臼為了減小彈簧的形變量，可行的辦法是()A.減小A物塊的質(zhì)量B.增大B物塊的質(zhì)量C.增大傾角0D.增大動(dòng)摩擦因數(shù)科【思路分析】 對(duì)A、B組成的整體由牛頓第二定律得 F ( mA+ mB) gcos 0- ( mA + mB) gsin 0= ( mA+ mB) a,對(duì) A 由牛頓第二定律得 kx mAgcos 0 mAgsin 0= mAa,其中 x為彈簧的形變量，兩式聯(lián)立得 kx= 西 F一，為了減小彈簧的形變量，可以減mA mB 1mBmA小A物塊的質(zhì)量或增大 B物塊的質(zhì)量，A、B正確，C、D錯(cuò)誤。【答案】AB提分寶典【方法提煉】整體法與隔離法的運(yùn)用解答問題時(shí)，不能把整體法和隔離法對(duì)立起來，而應(yīng)該把這兩種方法結(jié)合起來，從具體問題的實(shí)際出發(fā)，靈活選取研究對(duì)象，恰當(dāng)使用隔離法和整體法。在選用整體法和隔離法