第4章章末小结知识整合与阶段检测

1、 专题一整体法与隔离法解决连结体问题专题一整体法与隔离法解决连结体问题 1连接体连接体 连接体是指在所研究的问题中涉及的多个物体连接体是指在所研究的问题中涉及的多个物体(它们具它们具有相同的运动状态即相等的速度、加速度，或叠放在一起，有相同的运动状态即相等的速度、加速度，或叠放在一起，或并排挤在一起，或用绳、杆联系在一起或并排挤在一起，或用绳、杆联系在一起)组成的系统组成的系统(也叫也叫物体组物体组)。 2解决连接体问题的基本方法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

2、，所使用后隔离，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。的规律都是牛顿运动定律。 (1)解答问题时，决不能把整体法和隔离法对立起来，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：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，分别受到的外力及运动情况，利用牛顿第二成一个整体，分别受到的外力及运动情况，利用牛顿

3、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，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。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是连接体中的某一部分物体(包含两个或两个以上的单包含两个或两个以上的单个物体个物体)，也可以是连接体的某一个物体，而这，也可以是连接体的某一个物体，而这“某一部某一部分分”的选取，也应根据问题的实际情况灵活处理。的选取，

4、也应根据问题的实际情况灵活处理。 例例1如图如图41所示，质量所示，质量为为m的物块放在倾角为的物块放在倾角为的斜面上，的斜面上，斜面的质量为斜面的质量为M，斜面与物块间无，斜面与物块间无摩擦，地面光滑。现对斜面施加一摩擦，地面光滑。现对斜面施加一个水平推力个水平推力F，要使物块相对斜面静止，力，要使物块相对斜面静止，力F应为多大？应为多大？图图41 解析解析先选取物块为研究对象，它受先选取物块为研究对象，它受重力重力mg和支持力和支持力FN，由于物块与斜面，由于物块与斜面保持相对静止，故二力的合力水平向左，保持相对静止，故二力的合力水平向左，如图如图42所示。由牛顿第二定律可得：所示。由牛顿

5、第二定律可得： mgtan ma， 解得解得agtan 。 再选整体为研究对象，由牛顿第二定律可得：再选整体为研究对象，由牛顿第二定律可得： F(mM )a(mM )gtan。 答案答案(mM )gtan图图42 专题二临界极值问题专题二临界极值问题 1概念概念 (1)临界问题：某种物理现象临界问题：某种物理现象(或物理状态或物理状态)刚好要发生刚好要发生或刚好不发生的转折状态。或刚好不发生的转折状态。 (2)极值问题：在满足一定的条件下，某物理量出现极极值问题：在满足一定的条件下，某物理量出现极大值或极小值的情况。大值或极小值的情况。 2关键词语关键词语 在动力学问题中出现的在动力学问题中出

6、现的“最大最大”、“最小最小”、“刚好刚好”、“恰恰能能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件。临界条件。 3常见类型常见类型 动力学中的常见临界问题主要有两类：一是弹力发生突动力学中的常见临界问题主要有两类：一是弹力发生突变时接触物体间的脱离与不脱离问题；二是绳子绷紧与松驰变时接触物体间的脱离与不脱离问题；二是绳子绷紧与松驰的问题；三是摩擦力发生突变的滑动与不滑动问题。的问题；三是摩擦力发生突变的滑动与不滑动问题。 4解题关键解题关键 解决此类问题的关键是对物体运动情况的正确描述，对解决此类问题的关键是对物体运动情况的正确描

7、述，对临界状态的判断与分析，找出处于临界状态时存在的独特的临界状态的判断与分析，找出处于临界状态时存在的独特的物理关系，即临界条件。物理关系，即临界条件。 常见的三类临界问题的临界条件：常见的三类临界问题的临界条件： (1)相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：相相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：相互作用的弹力为零。互作用的弹力为零。 (2)绳子松驰的临界条件是：绳的拉力为零。绳子松驰的临界条件是：绳的拉力为零。 (3)存在静摩擦的系统，相对滑动与相对静止的临界存在静摩擦的系统，相对滑动与相对静止的临界条件是：静摩擦力达到最大值。条件是：静摩擦力达到最大值。 例例2如图如图43所示，物

8、体的质所示，物体的质量为量为2 kg，两根轻绳，两根轻绳AB和和AC的一端的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成在物体上另施加一个方向与水平线成60角的拉力角的拉力F，若要使两绳都能，若要使两绳都能伸直，求拉力伸直，求拉力F的大小范围。的大小范围。图图43图图44 专题三物理图像在动力学中的应用专题三物理图像在动力学中的应用 (1)物理图像信息量大，包含知识内容全面，好多习物理图像信息量大，包含知识内容全面，好多习题已知条件是通过物理图像给出的，动力学问题中常见题已知条件是通过物理图像给出的，动力学问题中常见的有的有xt、vt

9、、Ft及及aF等图像。等图像。 (2)遇到带有物理图像的问题时，要认真分析图像，遇到带有物理图像的问题时，要认真分析图像，要从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐要从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息，再利用共点力平点、面积等方面了解图像给出的信息，再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式去解题。衡、牛顿运动定律及运动学公式去解题。 例例3放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力力F的作用，的作用，F的大小与时间的大小与时间t的关系如图的关系如图45甲所示，物块速度甲所示，物块速度v与时间与时

10、间t的关系如图乙所示。取重力加速度的关系如图乙所示。取重力加速度g10 m/s2。由此两。由此两图像可以求得物块的质量图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数和物块与地面之间的动摩擦因数分分别为别为 () 图图45答案答案A图图46答案：答案：C图图47答案：答案：B3有一个直角支架有一个直角支架AOB，AO水平放置，水平放置，表面粗糙，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。竖直向下，表面光滑。AO上套有小环上套有小环P，OB上套有小环上套有小环Q，两环质量均为两环质量均为m，两环间由一根质量，两环间由一根质量可忽略，不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，可忽略，不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图如图48所示。现将所示。现将P环向左移一小段距离，两环再次环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，比较，AO杆对杆对P环的支持力环的支持力FN和细绳上的拉力和细绳上的拉力F的变化的变化情况是情况是 ()图图48解析：解析：以两环和细绳作整体受力分析，以两环和细绳作整体受力分析，据竖直方向的平衡条件可得据竖直方向的平衡条件可得FN2 mg，不随环的移动而改变；隔离环不随