第5课时专题整体法和隔离法解决连接体问题3优秀课件
力的分解利用整体法和隔离法求解平衡 ppt 20张
A.人拉绳的力是200 N 动，则
B.人拉绳的力是100 N
BC
C.人的脚给木块的摩擦力向右
D.人的脚给木块的摩擦力向左
把人和木板看做是一个整体，这个整体一起向右匀速运动，和外力为零。整体所 受的外力有，地面给的摩擦力，大小为200牛，还有两段绳子给的拉力。所以每根 绳子上面所承受的拉力是100牛。用隔离体法对木板进行分析。木板受到向左的摩 擦力大小为200牛，受到向右的拉力为100牛，则还应该受到人给木板的摩擦力方 向向右，大小也应该是一百牛。或者直接对人进行受力分析，受到向右的绳子拉 力，还能保持匀速运动，必然会有向左的摩擦力来平衡，摩擦力是木板给的，所 以人对木板的摩擦力方向应该向右。
B
变式.如图所示，在一根水平的粗糙的直横梁上，套有两 个质量均为m的铁环，两铁环系有等长的细绳，共同拴着 质量为M的小球，两铁环与小球均保持静止。现使两铁环 间距离增大少许，系统仍保持静止，则水平横梁对铁环 的支持力N和摩擦力f将（D ） A．N增大，f不变 B．N增大，f增大 C．N不变，f不变 D．N不变，f增大
B
A
θ
例4.有一个直角支架 AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖 直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环 Q， 两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的 细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将P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比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上 的拉力T的变化情况是： A．N不变，T变大 B．N不变，T变小 C．N变大，T变大 D．N变大，T变小
课堂练习3.如图，质量m＝5 kg的木块置于倾角＝37、 质量M＝10 kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50 N的力F推物体，使木块静止在斜面上，求地面对斜面的支 持力和静摩擦力。
整体法与隔离法求解连接体问题PPT课件
外力
整体法
加速度 a
隔离法
内力
1.求内力：先整体求加速度，后隔离求内力。 2.求外力：先隔离求加速度，后整体求外力。
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例题分析
【例1】相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两物块作匀加
速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。
(1)地面光滑，T=?
m
F M
(2)地面粗糙，T=？
三、系统牛顿第二定律 牛顿第二定律不仅对单个质点适用，对系统也适用，并且有时对系统运用牛顿 第二定律要比逐个对单个物体运用牛顿第二定律解题要简便许多，可以省去一些 中间环节，大大提高解题速度和减少错误的发生。 对系统运用牛顿第二定律的表达式为：
F m1a1 m2a2 m3a3 K K mnan
B
隔离A，设A受摩擦力方向沿接触面向上，由牛顿第二定律
θ
可得：mgsinθ-f=ma 解得：f=μ2mgcosθ [答案]BC
注意：A和B间的摩擦力为静摩擦力，不是滑动摩擦力
(m+M)g FN
f
A B
，因此不能用f=μ1FN=μ1mgcosθ计算。
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θ mg
同步练习 7、物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图）。当两者以相
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总结：①无论m、M质量大小关系如何，无论接触面是否光滑，无论在水平面、 斜面或竖直面内运动，细线上的张力大小不变。 ②动力分配原则：两个直接接触或通过细线相连的物体在外力的作用下以共同的 加速度运动时，各个物体分得的动力与自身的质量成正比，与两物体的总质量成 反比。 ③条件：加速度相同；接触面相同
M
解：由牛顿第二定律，对整体可得：F- (M+m)g=(M+m)a 隔离m可得：T-mg=ma 联立解得：T=mF/(M+m)
【夺冠之路】2012高三物理一轮复习 第3章5连接体问题整体法与隔离法课件 新人教版(安徽专用)
根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大 小为F，吊椅对运动员的支持力为FN.分别以运动 员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律 F+FN-Mg=Ma① F-FN-mg=ma② 由①②得F=440N FN=275N.
(2)设吊椅对运动员的支持力为FN ，对运动 员进行受力分析如图2所示，则有： F+FN-m人g=m人a FN=275N 由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为 275N 方法2：设运动员和吊椅的质量分别为M和m； 运动员竖直向下的拉力为F，对吊 椅的压力大小为FN.
解析：2 为了使人与斜面保持静止，必须满足 人在木板上所受合力为零，所以木板施于人的摩擦 力应沿斜面向上，故人相对木板向上跑，木板相对 斜面向下滑，但人相对斜面静止不动．现分别对人 和木板应用牛顿第二定律，设木板对斜面的加速度 为a木，则： 对人：mgsinq＝F 对木板：Mgsinq＋F＝Ma木． M +m 解得：a木＝ gsinq，方向沿斜面向下．即人 M 相对木板向上加速跑动，而木板沿斜面向下滑动，所 以人相对斜面静止不动．
解法二： (整体法) 对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象， 依牛顿第二定律列式： (mg＋Mg )－FN＝ma＋M 0 2 M +m 故木箱所受支持力：FN＝ g， 2 由牛顿第三定律知： 2 M +m 木箱对地面压力FN ＝FN＝ g 2
方法点拨如为整体 法，则不要考虑物体间的相互作用，以弹力 、摩擦力为主)．在解决两个物体加速度大小 不一样的情况时，可优先考虑运用质点系牛 顿第二定律来解决外力．
1．整体法和隔离法 例1：如图3-5-所示，质量为M 的木箱放在水 1 平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球， 开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆 1 1 下滑的加速度为重力加速度的 ，即a＝ g，则小球 2 2 在下滑的过程中，木箱 对地面的压力为多少？
《整体法与隔离法》课件
03
整体法与隔离法的比较
应用场景的比较
整体法
适用于分析系统整体的运动状态和平衡状态，如分析物体的平动、转动等。
隔离法
适用于分析系统内各部分之间的相互作用和运动状态，如分析连接体之间的相对 运动和相互作用。
分析方法的比较
整体法
将系统整体作为研究对象，通过整体 的运动状态和平衡条件来求解未知量 。
04
整体法与隔离法的实例 分析
实例一：桥梁分析
总结词
桥梁分析是整体法的典型应用
详细描述
在桥梁分析中，将桥梁作为一个整体来考虑，研究其静载和动载下的受力情况，从而确定桥梁的安全性和稳定性 。整体法能够全面地考虑桥梁的整体性能，避免了对各个部分的孤立分析。
实例二：建筑结构分析
总结词
建筑结构分析是隔离法的常见应用
05
实际应用中的选择建议
根据问题特性选择分析方法
简单问题
对于一些简单的问题，可以直接使用整体法或隔离法进行分析。如果问题涉及整体的运 动状态或受力情况，可以选择整体法；如果问题只关注部分或某个物体的运动状态或受
力情况，可以选择隔离法。
复杂问题
对于复杂的问题，可能需要结合整体法和隔离法的优点，进行综合分析。可以先用整体 法分析物体的运动状态或受力情况，再根据需要用隔离法对某个物体或部分进行详细分
02
隔离法概述
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从整体中隔离出来，对其进行分析的方 法。
特点
隔离法注重研究对象的独立性和特殊性，通过深入研究对象 的内在规律和特性，揭示其在整体中的作用和地位。
隔离法的应用场景
机械系统Байду номын сангаас
经济学
第5课时专题整体法和隔离法解决连接体问题
第5课时 专题：整体法和隔离法解决连接体问题一、连接体问题图景 ①用轻绳连接②直接接触例1、(98)如图，质量为2m 的物块A 与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m 的物块B 与地面的摩擦系数为μ。
在已知水平推力F 的作用下，A 、B 作加速运动。
A 对B 的作用力为_____。
例2.如图，质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上，B 与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，振动过程中A 、B 之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k ，当物体离开平衡位置的位移为x 时，A 、B 间摩擦力的大小等于（D ）A ．0B ．k ｘC ．（M m）k ｘD ．（mM m）k ｘ例3、如图所示，质量为M 的三角形框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端拴一个质量为m 的小球，当小球上下振动时，框架始终没有跳起，框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为：（ ）D A ．gB ．（M －m ）g mC ．0D ．（M ＋m ）g m例4、（1999年广东）A 的质量m 1=4 m ，B 的质量m 2=m ，斜面固定在水平地面上。
开始时将B 按在地面上不动，然后放手，让A 沿斜面下滑而B 上升。
A 与斜面无摩擦，如图，设当A 沿斜面下滑s 距离后，细线突然断了。
求B 上升的最大高度H 。
答案：H=1.2 s【例5】如图所示，质量为M 的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为m 的人，问（1）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动的加速度？（2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？解（1）为了使木板与斜面保持相对静止，必须满足木板在斜面上的合力为零，所以人施于木板的摩擦力F 应沿斜面向上，故人应加速下跑。
现分别对人和木板应用牛顿第二定律得：对木板：Mgsin θ＝F 。
对人：mgsin θ+F ＝ma 人（a 人为人对斜面的加速度）。
解得：a 人＝sin M mg mθ+，方向沿斜面向下。
专题：连接体问题(整体法和隔离法)
专题：连接体问题（整体法和隔离法）一、什么是连接体问题特征：两物体紧靠着或者依靠一根细绳（一根弹簧）相连接后一起做匀加速运动(1)用细线连接的物体系(2)相互挤压在一起的物体系(3)用弹簧连接的物体系二、连接体问题如何处理1.对整体写牛顿第二定律2.把其中任意一个物体隔离写牛顿第二定律三、常见的连接体问题的类型1.计算连接体的加速度2.计算连接体之间的拉力大小3.根据绳子的最大拉力判断水平拉力F的大小4.放在不同平面上判断拉力的变化、加速度的变化5.两个相反方向的力作用与两个物体上，撤去其中一个力后判断物体加速度变化和绳子拉力变化6.在连接体上的某个物体上再放一个物体判断拉力的变化、加速度的变化7.三个物体的连接体问题【典型例题剖析】例1：如图所示，置于光滑水平面上的木块A和B，其质量为m A和m B。
当水平力F作用于A左端上时，两物体一起作加速运动，其A、B间相互作用力大小为N11计算：（1）计算N1的大小（2）若将F作用在物体B上，AB间的相互作用力N2变为多少？（3）计算N 1与N 2之和，N 1与N 2之比（4）若物体A 、B 与地面的动摩擦因数为μ，分析AB 的加速度如何变化，AB 之间相互作用力如何变化？例2：如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m 和m 0的两物体用细绳连接，在m 0上施加一水平恒力F ，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是( )A ．地面光滑时，绳子拉力大小等于mFm 0＋mB ．地面不光滑时，绳子拉力大小等于mFm 0＋mC ．地面不光滑时，绳子拉力大于mFm 0＋mD ．地面不光滑时，绳子拉力小于mFm 0＋m答案 AB例3：（多选）如图所示，质量为ml 的物体和质量为m 2的物体，放在光滑水平面上，用仅能承受6N 的拉力的线相连。
m l =2kg ，m 2=3kg 。
现用水平拉力F 拉物体m l 或m 2，使物体运动起来且不致把绳拉断，则F 的大小和方向应为（ ） A ．10N ，水平向右拉物体m 2B ．10N ，水平向左拉物体m 1C ．15N ，水平向右拉物体m 2D ．15N ，水平向左拉物体m 1 答案：BC例4：如图所示，在水平地面上有A 、B 两个小物体，质量分别为m A =3.0kg 、m B =2.0kg ，它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.10。
整体法和隔离法ppt课件
10.质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图 所示，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受 到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用，两力在同
一竖直平面内，此时两木块保持静止，则( C )
A.b对a的支持力一定等于mg B.水平面对b的支持力可能大于2mg C.a、b之间一定存在静摩擦力 D.b与水平面之间可能存在静摩擦力
外力:系统以外的物体施加的力叫外力.
整体法：当连接体内的物体之间没有相对运 动(即有共同加速度)时，可把此物体组作为 一个整体对象考虑，分析其受力情况，整体 运用牛顿第二定律列式求解．(当然，当连 接体内的物体之间有相对运动时，仍可整体 运用牛顿第二定律求解．)
隔离法：求解连接体内各个物体之间的相互 作用力(如相互间的压力或相互间的摩擦力 等)时，可以把其中一个物体从连接体中 “单独”隔离出来，单独进行受力分析的方 法．
2.如图，质量m＝5 kg的木块置于倾角＝37、质量M＝10 kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50 N的力F推 物体，使木块静止在斜面上，求地面对斜面的支持力和静 摩擦力。
m F
M
N=(M+m)g-Fsin370=120N f=Fcos370=40N
整体法和隔离法交替使用
（1）已知外力求内力。 先整体分析，计算加速度，然后隔离分析计算内力。
14.如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上， 三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光 滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状 态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？
整体法求得 N=(M+m)g
隔离体法求得 f=mgtanθ
B
A
θ
16.如图所示，质量为M的木板悬挂在滑轮组下，上端由 一根悬绳C固定在横梁下．质量为m的人手拉住绳端，使 整个装置保持在空间处于静止状态．求 （1）悬绳C所受拉力多大？ （2）人对木板的压力(滑轮的质量不计)．
整体法隔离法ppt课件
;.
4
拓展1. 在这个模型下，如果地面不光滑，两个物体与地面之间的动摩擦因数都为
起向右滑动。求A对B的作用力？
，AB一
解析：取A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律， 得：
F 2mg mg (2m m)a1
取B为研究对象，其水平方向只受A的作用力F 1，根据牛顿第二定律知：
F1 mg ma1
联立上面两式解得 F1＝F／3
拓展2：在斜面上推
;.
5
例2.质量为M的物体A和质量为mB用轻绳连在一起,放在光滑的水平桌面上,如果他们分 别受到水平拉力F1和F2作用,而且F1>F2,则绳子上的作用力是多少?
的方法。 • 需要求内力时，一般要用隔离法。
;.
21
;.
18
【规范全解】①设物块处于相对斜面下滑的临界状态(物块恰好不下滑)时推力为F1,此时物块受 力如图所示,取加速度a1的方向为x轴正向,对物块有
x方向:FN1sin θ-μFN1cos θ=ma1 y方向:FN1cos θ+μFN1sin θ-mg=0 解得:a1=4.78 m/s2 对整体有:F1=(M+m)a1,故F1=14.34 N.
A
;.
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3、如图所示，一细线的一端固定于倾角为45的光滑楔型滑块A的项端P处，细线的另一 端拴一质量为m的小球，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T等于多少？
P
a
A
45
;.
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4、 如图所示,质量m=1 kg的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面体的质量M=2 kg,斜面与物块间的动 摩擦因数μ=0.2,地面光滑,θ=37°.现对斜面体施加一水平推力F,要使物体相对斜面静止,力F应 为多大?(设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,g取10 m/s2)