力与运动 力与运动 专题二专题一专题三专题一、用整体法和隔离法解连接体问题1.连接体连接体是指在所研究的问题中涉及的多个物体(它们具有相同的运动状态或相等的速度、加速度,或叠放在一起,或并排挤在一起,或用绳、杆联系在一起)组成的系统.2.解决连接体问题的基本方法处理连接体问题的方法:整体法与隔离法.要么先整体后隔离,要么先隔离后整体.不管用什么方法解题,所使用的规律都是牛顿运动定律.专题二专题一专题三(1)解答问题时,决不能把整体法和隔离法对立起来,而应该把这两种方法结合起来,从具体问题的实际情况出发,灵活选取研究对象,恰当选择使用隔离法或整体法.在连接体内各物体具有相同的加速度时,可先把连接体当成一个整体,分析受到的外力及运动情况,利用牛顿第二定律求出加速度,若要求连接体内各物体相互作用的内力,则需把物体隔离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该物体列式求解.(2)在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可以是连接体中的某一部分物体(包含两个或两个以上的单个物体),也可以是连接体的某一个物体,而这“某一部分”的选取,也应根据问题的实际情况灵活处理.专题二专题一专题三【例1】 光滑水平面上倾角为的质量为m的光滑斜面上,放置一质量为m0的物块,如图所示,现用一水平恒力F推斜面,物块和斜面一起运动,则斜面对物块的支持力大小为()解析:两物体无相对滑动,说明两物体具有相同的加速度,由整体法可知,加速度方向水平.对整体,有F=(m+m0)a对于物块受力情况如图所示,有FNsin =m0a答案:D 专题二专题一专题三专题二、用牛顿第二定律解临界问题1.在运用牛顿运动定律解动力学问题时,常常讨论相互作用的物体是否会发生相对滑动,相互接触的物体是否会发生分离等.这类问题就是临界问题.2.解决临界问题的关键是分析临界状态.例如两物体刚好要发生相对滑动时,接触面上必须出现最大静摩擦力;两个物体要发生分离,相互之间的作用力弹力必定为零.专题二专题一专题三3.解决临界问题的一般方法(1)极限法:题设中若出现“最大”“最小”“刚好”等这类词语时,一般就隐含着临界问题,解决这类问题时,常常是把物理问题(或物理过程)引向极端,进而使临界条件或临界点暴露出来,达到快速解决有关问题的目的.(2)假设法:有些物理问题在变化过程中可能会出现临界问题,也可能不出现临界问题,解答这类题,一般要用假设法.(3)数学推理法:根据分析的物理过程列出相应的数学表达式,然后由数学表达式讨论出临界条件.专题二专题一专题三【例2】 如图所示,放在光滑水平面上的斜面体质量m=2 kg,倾角=30,在它的光滑斜面上用平行于斜面的细线挂一个质量为m0=0.5 kg 的小球,g取10 m/s2,要使小球相对斜面静止,求作用在斜面上水平向右的拉力应满足的条件.专题二专题一专题三解析:当斜面对小球的支持力刚好为零时,水平拉力有最大值,此时小球受力如图所示(临界状态).由图可知专题一专题二专题三专题三、物理图象在动力学问题中的应用利用数学方法解决物理问题是我们必须具备的能力.图象法就是利用图象本身的数学特征所反映的物理意义解决物理问题(根据物理图象判断物理过程、状态、物理量之间的函数关系和求某些物理量),或者由物理量之间的函数关系与物理规律画出物理图象,并灵活应用图象来解决物理问题.关于图象的问题有以下两种题型:(1)已知物理过程,绘制或选择图象.解决这类问题时,要注意从物理过程中找出两量间的物理规律,写出数学表达式,再绘制或选择出图象.(2)已知图象,判断物理规律或计算物理量的大小.解决这类问题时,要注意分析图象的形状、斜率、截距,甚至是图象下的面积等数学要素,同时还要把这些数学要素转化为物理信息,再利用相关公式和规律解题.专题一专题二专题三【例3】 如图甲所示,固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下沿杆向上运动,推力F与小环速度v随时间变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)小环的质量m;(2)细杆与地面间的倾角.解析:(1)02 s内,F1-mgsin =ma由题图可知a=0.5 m/s2,2 s后,F2=mgsin 由得F1-F2=ma所以m= kg=1 kg.(2)由式得=30.答案:(1)1 kg(2)30