人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系综合与测试学案设计

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习题课四 动力学中的五类常见问题


物理
观念
(1)知道连接体问题，会分析解决连接体问题。
(2)知道几种常见的动力学图像问题并能分析解决这些图像问题。
科学
思维
(1)会分析解决动力学问题中的临界问题。
(2)会分析解决动力学中的传送带问题。
(3)会分析解决动力学中的木板、滑块模型。










动力学中的连接体问题
[要点归纳]
1．连接体
多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等连接)在一起构成的物体系统称为连接体。
2．连接体问题的分类
(1)加速度相同的连接体；
(2)加速度不同的连接体。
3．解决连接体问题的两种方法

[例题1]　[多选]如图所示的装置叫阿特伍德机。绳子两端的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加速度g，这使得实验者可以有较长的时间从容地观测、研究。已知物体A、B的质量均为M，物体C的质量为m。轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长。物体A、B、C由图示位置静止释放后(　　)
A．绳子上的拉力大小FT＝(M＋m)g
B．物体A的加速度a＝g
C．的取值小一些，便于观测和研究
D．的取值大一些，便于观测和研究
[解析]　对物体A，由牛顿第二定律得FT－Mg＝Ma，对B、C整体，由牛顿第二定律得(M＋m)g－FT＝(M＋m)a，联立解得FT＝Mg＋，a＝g，故A错误，B正确；由a＝g＝g知的取值大一些，a小些，便于观测和研究，故C错误，D正确。
[答案]　BD

整体法、隔离法的选取原则
(1)对于加速度相同的连接体，如果要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力，即“先整体求加速度，后隔离求内力”。
(2)对于加速度不同的连接体问题一般选择隔离法。
[针对训练]
1．在光滑水平桌面上。物块A用轻绳和物块B连接，轻绳跨过定滑轮，物块B悬空，如图甲所示，系统从静止开始，系统运动的加速度为a1，在图乙中，若对轻绳施加一个和物块B重力相等的拉力F，物块A从静止开始运动的加速度为a2，则(　　)

A．a1＜a2　　　　　　　 B．a1＝a2
C．a1＞a2 D．无法判断
解析：选A　题图甲中两物块构成连接体模型，对系统由牛顿第二定律mBg＝(mA＋mB)a1，可得a1＝；题图乙中是拉力F＝mBg拉着细绳带动A做匀加速直线运动，由牛顿第二定律mBg＝mAa2，可得a2＝，比较两加速度可得a1