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章末分层突破
[自我校对]
①理想
②静止状态
③匀速直线运动状态
④运动状态
⑤匀速直线运动状态或静止状态
⑥保持
⑦难易程度
⑧质量
⑨成正比
⑩成反比
?合外力
?F=ma
?物体的受力情况
?物体的运动情况
?A
?B
?g
?大小相等
?方向相反
?同样大小
eq\o(○,\s\up1(21))同时
eq\o(○,\s\up1(22))同性质
eq\o(○,\s\up1(23))同一直线
eq\o(○,\s\up1(24))异体
eq\o(○,\s\up1(25))异向
eq\o(○,\s\up1(26))异效
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用整体法与隔离法求解连接体问题
1.整体法:在研究连接体的加速度与力的关系时,往往将连接体视为整体.对牛顿第二定律F=ma,F是整体所受的合外力,ma是整体与外力对应的效果.注意分析整体受力时不要将内力分析在其中了.
2.隔离法:多在求解连接体的相互作用力时采用.即将某个部分从连接体中分离出来,其他部分对它的作用力就成了外力.
3.在解答连接体问题时,决不能把整体法和隔离法对立起来,多数情况下两种方法要配合使用.求各部分加速度相同的连接体的加速度或合力时,优先考虑整体法,如果还要求物体之间的作用力,再用隔离法.在实际应用中,应根据具体情况,灵活交替使用这两种方法,不应拘泥于固定的模式.无论运用整体法还是隔离法,解题的关键还是对研究对象进行正确的受力分析.
(多选)质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图6-1所示,今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1=20N、F2=10N,则下列说法正确的是()
图6-1
A.弹簧的弹力大小为16N
B.如果只有F1作用,则弹簧的弹力大小变为12N
C.若把弹簧换成轻质绳,则绳对物体的拉力大小为零
D.若F1=10N、F2=20N,则弹簧的弹力大小不变
【解析】以物体A和B为整体,加速度a=eq\f(F1-F2,mA+mB)=2m/s2,方向水平向左.以物体A为研究对象,水平方向受F1及弹簧向右的拉力F拉作用,由牛顿第二定律有F1-F拉=mAa,得F拉=16N,所以A项对.若只有F1作用,则它们的加速度a′=eq\f(F1,mA+mB)=4m/s2,弹簧的拉力F拉′=mBa′=12N,所以B项对.C项中将弹簧换成轻质绳,绳对物体的拉力等于原来弹簧的拉力,不为零,C项错.若F1=10N、F2=20N,则它们的加速度a″=eq\f(F2-F1,mA+mB)=2m/s2,方向水平向右,以物体A为研究对象,由牛顿第二定律有F拉″-F1=mAa″,得F拉″=14N,所以D项错.
【答案】AB
整体法与隔离法常涉及的问题类型
1.涉及滑轮的问题:若要求绳的拉力,一般都采用隔离法.
2.水平面上的连接问题:这类问题一般是连接体(系统)内各物体保持相对静止,即具有相同的加速度.解题时,一般采用先整体、后隔离的方法.
3.斜面体与物体组成的连接体的问题:当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,一般采用隔离法分析.
牛顿第二定律在临界问题中的应用
1.接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离的临界条件是弹力N=0.
2.相对静止或相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,相对静止或相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大值或为零.
3.绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件是张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是T=0.
4.加速度最大与速度
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