第13讲 整体与隔离

合集下载

整体法和隔离法

整体法和隔离法

整体法和隔离法一.整体法和隔离法在平衡中的应用1. 整体法:整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。

在力学中,就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力〔外力〕,不考虑整体内部之间的相互作用力〔内力〕。

整体法的思维特点:整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在物理中的应用。

整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变体规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。

通常在分析外力对系统的作用时,用整体法。

2. 隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。

在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。

隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用。

在分析系统内各物体〔或一个物体的各个部分〕间的相互作用时用隔离法。

3.实例分析例1. 如图1所示,质量为m=2kg的物体,置于质量为M=10kg的斜面体上,现用一平行于斜面的力F=20N推物体,使物体向上匀速运动,斜面体的倾角,始终保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力〔取〕解析:〔1〕隔离法:先对物体m受力分析,如图甲所示。

由平衡条件有甲垂直斜面方向:①平行斜面方向:②再对斜面体受力分析,如图乙所示,由平衡条件有乙水平方向:③竖直方向:④结合牛顿第三定律知⑤联立以上各式,可得地面对斜面体的摩擦力,方向水平向左;地面对斜面体的支持力,方向竖直向上。

〔2〕整体法:因此题没有要求求出物体和斜面体之间的相互作用力,而且两个物体均处于平衡状态〔尽管一个匀速运动,一个静止〕,故可将物体和斜面体视为整体,作为一个研究对象来研究,其受力如图丙所示,由平衡条件有:丙水平方向:⑤竖直方向:⑥将题给数据代入,求得比较上面两种解法,整体法的优点是显而易见的。

整体法与隔离法总结知识点

整体法与隔离法总结知识点

整体法与隔离法总结知识点一、整体法整体法是一种财务报告编制方法,它适用于企业拥有多个经济实体,但这些实体之间相互依存、相互制衡,并且经营活动彼此密切相关的情况。

在整体法下,多个实体的会计核算被合并为一个整体,通过合并报表展示企业整体的财务状况和经营成果。

整体法的适用范围主要包括以下几个方面:1. 股权控制:母公司对子公司具有绝对控制,可以决定子公司的经营政策和财务决策。

2. 互为附属:母子公司之间存在着密切的业务关系和财务交易,彼此之间相互制约,共同为整个企业实体服务。

3. 总体经济实体:多个经济实体共同进行经营活动,具有相互合作、互相支持的特点。

在整体法下,多个经济实体的会计核算被合并为一个整体,通过合并报表展示企业整体的财务状况和经营成果。

整体法的核算方法主要包括以下几个步骤:1. 合并范围的确定:首先确定被合并的范围,包括哪些经济实体参与合并。

2. 资产负债表的合并:将合并范围内各经济实体的资产、负债、所有者权益合并为一个整体资产负债表。

3. 损益表的合并:将合并范围内各经济实体的收入、成本、费用、利润等合并为一个整体损益表。

4. 合并报表的编制:根据合并的资产负债表和损益表编制合并报表,反映企业整体的财务状况和经营成果。

整体法的优劣势:优势:能够全面、真实地反映企业整体的财务状况和经营成果,为外部利益相关方提供全面、客观的信息。

缺点:合并报表的编制复杂,需要耗费大量人力、物力和财力;合并范围内的财务数据可能存在重复计算或遗漏计算的情况。

二、隔离法隔离法是一种财务报告编制方法,它适用于企业拥有多个经济实体,但这些实体之间相互独立、相互独立经营的情况。

在隔离法下,每个实体按照独立的会计核算方法编制财务报告,反映各自的财务状况和经营成果。

隔离法的适用范围主要包括以下几个方面:1. 股权独立:母公司对子公司没有绝对控制,子公司可以自主制定经营政策和财务决策。

2. 互为独立:母子公司之间不存在业务关系和财务交易,各自独立经营,互不受彼此影响。

整体法和隔离法课件

整体法和隔离法课件

间的滑动摩擦力为f=2μmg=36 N>30 N,
所以A和B均处于平衡状态.对于A,水平
方向受到的拉力为15 N,故A与B间的静
摩擦力为15 N;对于A和B作为一个整体,
在水平方向受到的拉力为30 N,故B与地
面间的静摩擦力为30 N.
15N,30N
【练习4】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?
(1)以AB两球整体为研究对象,分析受 力情况,作出力图1,如图,根据平衡条件 得挡板对B的弹力大小:F1=2mgtanα.
(2)以A球为研究对象,分析受力情况, 作出力图2,根据平衡条件得B球对A球的 弹力大小:F3=mgsinα
【练习2】如图所示质量为M的木板,通过跨过滑轮的绳 子与横梁相连,一个质量为m的人拉住绳端悬吊着.由 于木板质量比较大,仍然压在地面上.求木板对地的压 力(滑轮质量不计).
【练习3】如图所示,物体A、B的质量均为6 kg,接触 面间的动摩擦因数μ =0.3,水平力F=30 N,那么A、B间 摩擦力大小为________N,水平面对B的摩擦力的大小 为_________N.(滑轮和绳的质量均不计,g取10 m/s2)
解析:以A为研究对象,水平方向受到 F/2=15 N拉力的作用,而A、B间的滑动 摩擦力为fAB=μmg=18 N>15 N,B与地面
B
N=(M+m)g f=mgtanθ
A
θ
【练习5】 如图,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖 直墙壁上固定不动,一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑 下.若保持两木棍倾角不变,将两棍间的距离减小后固定 不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,则水泥圆筒在两木 棍上将:(

整体法与隔离法

整体法与隔离法

高中物理模型系列之整体法与隔离法(平衡态)预备知识:何时将研究对象选为整体?答:何时将研究对象隔离出来单独研究?答:1.整体法:就是把几个物体视为一个,受力分析时,只分析这一之的物体对整体的作用力,不考虑整体的相互作用力。

2.隔离法:就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析物体以外的物体的作用力,不考虑其他物体所受的作用力。

当所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用分析法,这时不必考虑内力的作用;当所涉及的物理问题是物体间的作用时,应用分析法。

一、平衡态下的整体与隔离1、如图11所示,在两块竖直的木板之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则第2块对第3块的摩擦力大小为A、0B、mgC、mg/2D、2mg2、在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为m1和m2的两个木块b和c,如图2所示,已知m1>m2,三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三角形木块A、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C、有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D、没有摩擦力作用3、如图所示,人重600N,平板重400N,若整个系统处于平衡状态,则人必须用多大的力拉住绳子?(滑轮和绳的质量及摩擦不计)4、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图12所示.今对小球a持续施加一个向左偏下300角的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上300角的大小相等的恒力,最后达到平衡状态.表示平衡状态的图可能是右图中的5、如图9所示,质量均为m 的Ⅰ、Ⅱ两木块叠放在水平面上, Ⅰ受到斜向上与水平面成θ角的力F 作用, Ⅱ受到斜向下与水平面成θ角的力F 作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则A 、Ⅰ、Ⅱ之间一定存在静摩擦力B 、Ⅱ与水平面之间可能存在静摩擦力C 、Ⅱ对Ⅰ的支持力一定等于mgD 、水平面对Ⅱ的支持力可能大于2mg6、(09·海南物理·3)两刚性球a 和b 的质量分别为a m 和b m 、直径分别为a d 个b d (a d >b d )。

整体与隔离

整体与隔离

整体法与隔离法的应用窦乐江【要点梳理】 一、整体法与隔离法在实际问题中,常常遇到几个相互联系的、在外力作用下一起运动的物体系。

因此,在解决此类问题时,必然涉及选择哪个物体为研究对象的问题。

二、内力和外力1.系统:相互作用的物体称为系统.系统由两个或两个以上的物体组成.2.系统内部物体间的相互作用力叫内力,系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力. 三、整体法与隔离法的综合应用实际上,不少问题既可用“整体法”也可用“隔离法”解,也有不少问题则需要交替应用“整体法”与“隔离法”。

因此,方法的选用也应视具体问题而定。

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。

【典题例证】考向一:整体法与隔离法解决平衡问题【例1】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 ,两环质均为m ,两环间由一根质量可忽略不计、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图7-2所示)现将P 环向左移动一小段距离,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【对应训练】如图所示,光滑的金属球B放在纵截面为等腰三角形的物体A与竖直墙壁之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B的重力的6倍,不计球跟斜面和墙壁之间摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是多少?考向二:整体法与隔离法解决连接体问题【例2】光滑水平面上,放一倾角为θ的光滑斜木块,质量为m的光滑物体放在斜面上,如图所示,现对斜面施加力F.(1)若使M静止不动,F应为多大?(2)若使M与m保持相对静止,F应为多大?【对应训练】如图所示,薄平板A长L=5 m,质量M=5 kg,放在水平桌面上,板右端与桌边缘相齐.=0.1,A、在A上距其右端s=3 m处放一个质量m=2 kg的小物体B,已知A与B之间的动摩擦因数μ1B两物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,最初系统静止.现在对板A向右施加一水平恒力F,将A2从B下抽出(设B不会翻转),且恰使B停在桌面边缘,试求F的大小(取g=10 m/s2).【模板印证】1.如图所示,滑轮的质量不计,已知三个物体的质量关系是m 1=m 2+m 3,这时弹簧秤的读数为T.若把物体m 2从右边移到左边的物体m 1上,弹簧秤的读数T 将A.增大B.减小C.不变D.无法确定2.如图所示,斜面体ABC 置于粗糙的水平地面上,小木块m 在斜面上静止或滑动时,斜面体均保持静止不动.下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力( )A.小木块m 静止在BC 斜面上B.小木块m 沿BC 斜面加速下滑C.小木块m 沿BA 斜面减速下滑D.小木块m 沿AB 斜面减速上滑3.如图所示,用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A 与竖直方向的夹角为30o ,弹簧C 水平,则弹簧A 、C 的伸长量之比为A .4:3 B.3:4 C. 1:2 D. 2:14.如图所示,两相同轻质硬杆1OO 、2OO 可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、1O 、2O 转动,在O 点悬挂一重物M ,将两相同木块m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。

整体法与隔离法

整体法与隔离法
A
B
例2.质量分别为mA、 mB的物体A、B叠放在 倾角为θ的光滑斜面上,一起沿斜面下滑,求 物体A、B之间的摩擦力。
B A
例3.如图,物体A、B放在光滑的水平面上, 已知mA=4kg,mB=6kg,A、B间=0.2。A物 体在水平拉力F=10N的作用下运动,求A、B 间的摩擦力。
(2)已知内力求外力。 先隔离分析计算加速度,然后整体分析,计 算外力。
整体法与隔离法
一、整体法:在研究物理问题时,把所研 究的对象作为一个整体来处理的方法称为 整体法。采用整体法时不仅可以把几个物 体作为整体,也可以把几个物理过程作为 一个整体,采用整体法可以避免对整体内 部进行繁锁的分析,常常使问题解答更简 便、明了。
二、隔离法:把所研究对象从整体中隔离出 来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离 法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理, 也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理, 还可以对同一个物体,同一过程中不同物理 量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能 排除与研究对象无关的因素,使事物的特征 明显地显示出来,从而进行有效的处理。
三 .解题方法: 1.若几个物体相对静止,或者加速度相同,可以用 整体法计算。
(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。 例1.在粗糙的水平地面上,质量分别为mA mB 的物体A、B中间用轻绳连接,现用水平力F拉 物体B,使A、B一起向右做加速运动, A、B与 地面的磨擦因素都是μ,求绳子的拉力。
例4.质量为M的车厢内用轻绳挂着质量为m的 小球,车厢在水平外力作用下向右做加速运动, 小球相对车厢静止时,轻绳与竖直方向的夹角 为θ,求外力F的大小。
例5.如图所示,三个物体相对静止,一起向 右做加速运动,不计一切摩擦,不计绳子和 滑轮的质量,求外力F的大小。

整体法和隔离法精品课件

整体法和隔离法精品课件
3
B. 2 cot C.tan D.cot
3
如果能够运用整体法,我们 应该优先采用整体法,这样 涉及的研究对象少,未知量 少,方程少,求解简便.
规律与方法 连接体都处于静止状态时的平衡问题
【例3】.(2010年高考山东卷)如图2-3-5所示,质 量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力 F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地 面,m2在空中),力F与水平方向成θ角.则m1所受 支持力FN和摩擦力Ff正确的是( A、C)
置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质
量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒
力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块
运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形
物块的支持力为( ) A.(M+m)Dg
B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g-
Fsinθ
A.FN=m1g+m2g-Fsinθ B.FN=m1g+m2g-Fcosθ
C.Ff=Fcosθ D.Ff=Fsinθ
规律与方法 连接体都处于静止状态时的平衡问题
【例4】(2011年慈溪中学模拟)如图所示,质量为m 的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平 面间,处于静止状态.m与M相接触的边与竖直方 向的夹角为α,若不计一切摩擦,求:
规律与方法 一物体匀速另一物体静止时的平衡问题
【例7】(2011海南).如图, 粗糙的水平地面上有一
斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑, 斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( A ) A.等于零 B.不为零,方向向右 C.不为零,方向向左 D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右
二、整体法与隔离法

第13讲 牛顿定律的应用(两类问题)

第13讲 牛顿定律的应用(两类问题)

考测点导航1.运用牛顿第二定律解题的基本思路(1)通过认真审题,确定研究对象.(2)采用隔离体法,正确受力分析.(3)建立坐标系,正交分解力.(4)根据牛顿第二定律列出方程.(5)统一单位,求出答案.2.解决连接体问题的基本方法是:(1)选取最佳的研究对象.选取研究对象时可采取“先整体,后隔离”或“分别隔离”等方法.一般当各部分加速度大小、方向相同时,可当作整体研究,当各部分的加速度大小、方向不相同时,要分别隔离研究.(2)对选取的研究对象进行受力分析,依据牛顿第二定律列出方程式,求出答案.3.解决临界问题的基本方法是:(1)要详细分析物理过程,根据条件变化或随着过程进行引起的受力情况和运动状态变化,找到临界状态和临界条件.(2)在某些物理过程比较复杂的情况下,用极限分析的方法可以尽快找到临界状态和临界条件.典型题点击1.如图10-A-1所示,质量为m的物体放在升降机中的斜面上,斜面倾角为θ,当升降机以加速度a匀速上升时,物体仍静止在斜面上,那么斜面对物体的作用力( ).A.大小为m(g+a),方向竖直向上B.大小为m(g+a)cosθ,方向与斜面垂直C.大小为rngcosθ,方向与斜面垂直D.大小为m(g+a),方向与斜面垂直(注意斜面对物体的作用力实际上是弹力和摩擦力的合力)2.如图10-A-2所示,质量为M的木箱放在水平面上,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,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的二分之一,即a=g/2,则在小球下滑的过程中,木箱对地面的压力为.(用隔离法研究)3.两重叠一起的滑块A和B置于固定的倾角为θ的斜面上,如图10-A-3所示.滑块A、B 的质量分别为m A、m B,B与斜面间的动摩擦因数为μ1,B与A间的动摩擦数为μ2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下,滑块B受到的摩擦力( ).A.等于零B.方向沿斜面向上C.大小等于μ1 m B gcos θD.大小等于μ2 m B gcos θ(先整体后隔离)4.弹簧秤的秤盘质量m1=1.5 kg,盘内放一物体P,P的质量m2=10.5 kg,弹簧质量不计,其劲度系数为k=1 000 N/m,系统处于静止状态,如图10-A-4所示.现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速运动,已知在头0.2s内F为变力,在0.2 s以后是恒力.求F的最小值和最大值分别为,。

整体法与隔离法ppt课件

整体法与隔离法ppt课件
【点评】本题若以三角形木块a为研究对象,分析b和c对它的弹力和摩擦力, 再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b、c两个物体均匀 速下滑,想一想,应选什么?
【例2】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相 同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则左边 木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为( B )
隔离A,由牛顿第二定律可得:F+mg-FN=ma,解得FN=25N
【例12】跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板 上的人拉住,如图所示.已知人 的质量为70kg,吊板的质 量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可忽略不 计.取重力加速度g=10m/s2.当人以440N的力拉绳时,人 与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为( A )
【例4】所图所示,用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,对球a持 续施加一个向左偏下30°的恒力,并对球b持续施加一个向右偏上30°的同 大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是( ) A
【例5】如图所示,两个等大的水平力F分别作用在物体B、C上。物体A、 B、C都处于静止状态。各接触面与水平地面平行。物体A、C间的摩擦力 大小为f1,物体B、C间的摩擦力大小为f2,物体C与地面间的摩擦力大小为 f3,则( B )
0 , f F , f 0 0 , f 0 , f 0 B.f A.f 1 2 3 1 2 3
0 , f F , f F F , f 0 , f 0 D.f C. f 1 2 3 1 2 3
【例6】如图所示,设A重10N,B重20N,A、B间的动摩擦因数为0.1, B与地面的摩擦因数为0.2.问: (1)至少对B向左施多大的力,才能使A、B发生相对滑动? (2)若A、B间μ1=0.4,B与地间μ2=0.l,则F至少多大才能产生相对 滑动? 【解析】(1)设A、B恰好滑动,则B对地 也要恰好滑动,选A、B为研究对象,受力 如图,由平衡条件得:F=fB+2T 选A为研究对象,由平衡条件有 :T=fA ∵ fA=0.1×10=1N fB=0.2×30=6N 解得:F=8N。 (2)同理可得:F=11N。

整体法与隔离法

整体法与隔离法

A.a=1.0m/s2,F=260N B.a=1.0m/s2,F=330N C.a=3.0m/s2,F=110N D.a=3.0m/s2,F=50N
【例13】如图所示, 质量为为50kg的人站在30kg
的木板上, 通过定滑轮拉动木板与人一起向左以
加速度a=1m/s2匀加速运动, 木板与地面间的动摩
高中物理解题方法---整体法和隔离法
选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物 理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选 取方法不同会影响求解的繁简程度。 整体法与隔离法就是选择研究对象、研究过程的一种 常用的物理方法。两者在本质上是统一的,因为将几个物 体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开 来的。解题时两种方法一般结合使用。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动 量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。
A
F
C
对A, 由牛顿第二定律得: T=m1a.
由 ① ②得: a
m2 g. m1

B
再取整体研究, 由牛顿第二定律:
m2 F (m1 m 2 m 3 )a (m1 m 2 m 3 ) g. m1
【例9】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( A.0
擦因数为μ=0.2, 则人所受摩擦力的大小为 70 N, 方向为 水平向右 (g=10m/s2)
【例14】如图所示,倾角为θ的斜面体置于水平面上,其质量为M,它的斜
面是光滑的,在它的斜面上有一质量为m的物体,在用水平力推斜面体沿水 平面向左运动过程中,物体与斜面体恰能保持相对静止,则下列说法中正

什么是整体法与隔离法

什么是整体法与隔离法

一、什么是整体法与隔离法(一).整体法与隔离法的基本定义整体法——在研究物理问题时,当所研究的对象不是一个物体,而是有两个或两个以上物体构成的系统时,若不需要求出物体之间的相互作用力,可以将整个系统作为一个整体来研究;或者,一个物体的运动是由多个运动过程所组成,可以适当的组合某些运动过程或整个过程,以整体的运动情况来进行求解。

这两种情况所采取的方法均叫整体法。

隔离法——将系统中所研究的某个物体与其他物体隔离开,研究这个物体受其他物体对它的作用力;或者当物体运动是由多个运动过程组合而成时,逐个研究其运动过程,这两种情况所采取的方法叫做隔离法。

(二).整体法与隔离法在物理学发展中的作用高考越来越注重考能力,从一定意义上说方法是能力的基础。

但高考不会纯粹考方法。

方法的考查一般会采取隐性的形式,渗透在具体的物理问题中。

大纲明确指出:“要重视概念和规律的应用,使学生学会运用物理知识解释现象,分析和解决实际问题”,这就是说,不仅要运用物理知识解决实际问题,而且要有意识的领悟物理解题的思维方法。

物理学是一门研究物质世界及其运动规律的自然科学。

物理学的最小研究对象是数量级约为10-15m的微观粒子,最大研究对象是数量级约为(1026—1027)m 的宇宙。

共跨越了42—43个数量级,可以说物理学的研究范围涉及到了我们所认识到的整个世界。

那么我们又如何从如此繁杂、庞大的体系中灵活恰当的选取我们研究的对象,就成了我们方便、简捷解决问题的前提。

整体法和隔离法的掌握正是培养我们具备这种素质的良好训练。

例如,使用整体法时,不必考虑所选系统物体间的相互作用,或不用考虑各个运动阶段的详细情况,运用整体法时,由于体系中的内力都是成对出现,因此其合力必为零,这样就减少了物理量的个数,从而简化了方程;忽略无关因素,抓住主要矛盾,这样可以使复杂问题简单化。

二、整体法和隔离法的特征(一).整体法与隔离法现象表现运用整体法解决问题的思维特点,在于把物理客体作为一个整体,以整体或全过程为研究对象,从整体上把握物理现象的本质和规律,这种思维叫做整体思维,又叫做系统思维。

《整体与隔离》课件

《整体与隔离》课件
在计算机领域中,隔离通常是指将不 同的应用程序或系统组件之间的数据 和资源进行隔离,以保护数据安全和 系统稳定性。
隔离的重要性
隔离可以减少不同个体或事物之间的相互干扰和影响,提高系统的稳定性和可靠 性。
在计算机领域中,隔离可以防止应用程序之间的数据泄露和资源冲突,保护用户 数据和隐私。
隔离的应用场景
企业管理需要从整体的角度出发,全面考虑企业的各个方 面,包括战略、组织、人力资源、财务等,以保证企业的 顺利发展。
社会管理
社会管理需要从整体的角度出发,全面考虑社会的各个方 面,包括政治、经济、文化、环境等,以保证社会的和谐 稳定。
02
隔离的概念
隔离的定义
隔离是指在特定环境下,将个体或事 物与其它个体或事物分开,以减少相 互之间的联系和影响。
整体具有其组成部分所不具备 的特性,这些特性是由各个部 分之间的相互作用和影响所产
生的。
整体的重要性
01
整体性思维
在处理复杂问题时,需要从整体的角度出发,全面考虑各个方面的因素
,避免片面和局部的局限。
02
整体与部分的关系
整体和部分是相互依存的,整体的性质和功能取决于各个部分的相互作
用和影响,而各个部分也只有在整体中才能发挥其应有的作用。
整体与隔离
目 录
• 整体的概念 • 隔离的概念 • 整体与隔离的关系 • 如何在实践中运用整体与隔离的理念 • 总结与展望
01
整体的概念
整体的定义
整体是指一个事物的全部组成 部分和要素的集合,是一个完
整的系统。
整体是由各个部分组成的, 但整体并不是各个部分的简 单相加,而是各个部分相互 作用、相互影响的结果。
05
总结与展望

资料:13培优生-学生用--整体法与隔离法

资料:13培优生-学生用--整体法与隔离法

3.3整体法和隔离法知识梳理一、整体法与隔离法1.整体法当系统中各物体的加速度相同时,我们可以把系统内的所有物体看成一个整体,这个整体的质量等于各物体的质量之和,当整体受到的外力已知时,可用牛顿第二定律求出整体的加速度.2.隔离法从研究的方便出发,当求解系统内物体间相互作用力时,常把物体从系统中“隔离”出来,进行分析,依据牛顿第二定律列方程.3.外力和内力如果以物体系统为研究对象,受到系统之外的物体的作用力,这些力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为内力.应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力.如果把某物体隔离出来作为研究对象,则外力将转换为隔离体的内力.典型例题考点1.整体利用牛顿第二定律当几个物体所组成的系统加速度不同时,我们也可用牛顿第二定律来求解,此时牛顿第二定律应表述为:∑F=m1a1+m2a2+m3a3+…+m n a n,即整个系统所受的合外力(物体之间的作用力为内力,不考虑)等于各个物体所产生的加速度与质量的乘积的矢量和.其正交表示为:∑F x=m1a1x+m2a2x+…+m n a nx,∑F y=m1a1y+m2a2y+…+m n a ny.对于一静一动(即一个有加速度,一个没有加速度)的两个物体所组成的系统,在求外界对系统的作用力时,整体利用牛顿第二定律将使求解方程简化.【例1】如图甲所示,质量M=10kg的木块ABC静置于粗糙的水平地面上.在木块的倾角θ=30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行位移s=1.4m时,其速度v=1.4m/s,在此过程中木块保持静止不动.求地面对木块的摩擦力和支持力的大小与方向.(取g=10m/s2)变式探究1如图所示,静止在水平面上的等腰三角架的质量为M ,它在中间用两根质量不计的轻弹簧连着一个质量为m 的小球.在小球上下振动的过程中,当三角架对水平面的压力为零时,小球加速度的方向与大小分别是( )A .向上,Mg mB .向上,gC .向下,gD .向下,(M +m )mg考点2.整体法和隔离法的应用系统问题是指在外力作用下几个物体连在一起运动的问题,系统内的物体的加速度可以相同,也可以不相同,对该类问题处理方法如下:1.隔离法的选取(1)适应情况:若系统内各物体的加速度不相同,且需要求物体之间的作用力.(2)处理方法:把物体从系统中隔离出来,将内力转化为外力,分析物体的受力情况和运动情况,并分别应用牛顿第二定律列方程求解,隔离法是受力分析的基础,应重点掌握.2.整体法的选取(1)适应情况:若系统内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力.(2)处理方法:把系统内各物体看成一个整体(当成一个质点)来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).3.整体法、隔离法交替运用原则若系统内各物体具有相同的加速度,且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”.【特别提醒】运用整体法分析问题时,系统内各物体的加速度的大小和方向均应相同,如果系统内各物体的加速度仅大小相同,如通过滑轮连接的物体,应采用隔离法求解.【例2】 如右图所示,光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块,其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg .现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m 的最大拉力为( ) A.3μmg 5B.3μmg 4C.3μmg 2 D .3μmg变式探究2如图所示,质量M =400g 的劈形木块B 上叠放一木块A ,A 的质量m =200g.A 、B 一起放在斜面上,斜面倾角θ=37°,B 的上表面呈水平,B 与斜面之间及B 与A 之间的动摩擦因数均为μ=0.2.当B 受到一个F =5.76N 的沿斜面向上的作用力时,A 相对B 静止,并一起沿斜面向上运动.求:(1)B 的加速度大小;(2)A 受到的摩擦力及A 对B 的压力大小(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g =10m/s 2).考点3.临界状态及其分析方法1.临界状态、临界值在物体的运动变化过程中,往往达到某个特定状态时,有关的物理量将发生突变,此状态叫临界状态,相应的待求物理量的值叫临界值.利用临界值作为解题思路的起点是一种很有用的思考途径,这种方法称为临界条件法.这种方法是将物体的变化过程推至极限——临界状态,抓住满足临界值的条件,准确分析物理过程进行求解.2.解决临界问题的基本思路(1)认真审题,详尽分析问题中变化的过程.(包括分析整体过程中有几个阶段)(2)寻找过程中变化的物理量.(自变量与因变量)(3)探索因变量随自变量变化时的变化规律,要特别注意相关物理量的变化情况.(4)确定临界状态,分析临界条件,找出临界关系,(5)分析变化过程,确定因变量随自变量变化规律是解决问题的关键.3.动力学中的典型临界问题(1)接触与脱离的临界条件:两物体刚接触或脱离的临界条件是弹力F 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,则相对静止或相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值或为零.(3)加速度最大与速度最大的临界条件:当物体在变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化.当出现加速度有最大值或最小值的临界条件时,物体所对应的速度便会出现最小值或最大值.例如弹簧问题,加速度a =0时速度最大,速度v =0时,加速度最大.【例3】 一大木箱,放在平板车的后部,到驾驶室的距离L =1.6m ,如图所示.木箱与车板之间的动摩擦因数μ=0.484,平板车以恒定的速度v 0=22.0m/s 匀速行驶,突然驾驶员刹车,使车均匀减速.为不让木箱撞击驾驶室,从开始刹车到车完全停下,至少要经过多长时间?(g 取10m/s 2)变式探究3如右图所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m 的物体A ,A 与地面的摩擦不计.(1)当卡车以a 1=12g 的加速度运动时,绳的拉力为56mg ,则A 对地面的压力为多大? (2)当卡车的加速度a 2=g 时,绳的拉力为多大?1.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量m =15kg 的重物.重物静止于地面上,有一质量m 1=10kg 的猴子,从绳的另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g 取10m/s 2)( )A .25m/s 2B .5m/s 2C .10m/s 2D .15m/s 22.如图所示,小物块A 质量为M =10kg ,B 质量为m =2.5kg.A 、B 用一轻绳连接跨过无阻力巩固训练的定滑轮且处于静止状态.A与平台间动摩擦因数μ=0.25(与最大静摩擦因数相等).现用竖直向上的力F拉A,且F由零线性增大至100N的过程中,B的下降高度恰为h=2m,(A未与滑轮相碰)则上述过程中的最大速度为(g=10m/s2).()A.1m/s B.2m/sC.3m/s D.03.如下图所示,A、B并排紧贴着放在光滑的水平面上,用水平力F1、F2同时推A和B.如果F1=10N,F2=6.0N,m A<m B.则A、B间的压力可能为( )A.9.0N B.7.0NC.6.0N D.4.0N课后作业1.如右图所示,叠放在一起的A、B两物体在作用于B物体上的水平力F的作用下,沿光滑水平面做匀加速直线运动,已知m A<m B.若将力F作用在物体A上,并保持力的大小和方向不变,则A、B的运动状态可能为() A.一起做匀加速直线运动B.一起做匀减速直线运动C.B做匀速直线运动D.都做匀加速直线运动,A的加速度较大2.如右图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住.现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是()A.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD.斜面对球的弹力不仅有,而且是一个定值3.如右图所示,甲、乙两个斜面质量相同,倾角相同,斜面的粗糙程度不同,都放在水平地面上始终静止不动.两个小物体A、B质量相同.小物体A沿斜面甲匀速下滑,在此过程中,地面对斜面甲的支持力为F1,静摩擦力为F1′;小物体B沿斜面乙匀加速下滑,在此过程中,地面对斜面乙的支持力为F2,静摩擦力为F2′.则下列描述正确的是() A.F1=F2,F1′=F2′=0B.F1<F2,F1′=0,F2′向右C.F1>F2,F1′=0,F2′向右D.F1>F2,F1′=0,F2′向左4.(2010·内江模拟)如右图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2kg的物体A,处于静止状态.若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上,则放在A上的一瞬间B对A的压力大小为(g取10m/s2)() A.30N B.0C.15N D.12N5.如图所示,长方体物块C置于水平地面上,物块A、B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接(不计滑轮与细绳之间的摩擦),A物块与C物块光滑接触,整个系统中的A、B、C三个物块在水平恒定推力F作用下从静止开始以相同的加速度一起向左运动.下列说法正确的是() A.B与C之间的接触面可能是光滑的B.若推力F增大,则绳子对B的拉力必定增大C.若推力F增大,则定滑轮所受压力必定增大D.若推力F增大,则C物块对A物块的弹力必定增大6.质量分别为m和2m的物块A、B用轻弹簧相连,设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同.当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1,如图甲所示;当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时,弹簧的伸长量为x2,如图乙所示;当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时,弹簧的伸长量为x3,如图丙所示,则x1x2x3等于()A .1:1:1B .1:2:3C .1:2:1D .无法确定7.(2011·温州市十校联考)如图所示,光滑水平面上,水平恒力F 拉着小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M ,木块质量为m ,它们的共同加速度为a ,木块与小车间的动摩擦因数为μ.则在运动过程中( )A .木块受到的摩擦力大小一定为μmgB .木块受到的合力大小为maC .小车受到的摩擦力大小为mF /(M +m )D .小车受到的合力大小为(M +m )a8.如右图所示,在粗糙水平面上放着两个质量分别为m 1、m 2的铁块1、2,中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,铁块与水平面间的动摩擦因数为μ.现有一水平力F 拉铁块2,当两个铁块一起以相同的加速度做匀变速运动时,两铁块间的距离为( )A .L +m 1(m 1+m 2)F k +μm 1g kB .L +μm 1g kC .L +m 1F k (m 1+m 2)D .L +μm 2g k9.(2010·高考海南卷)如图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为( )A .加速下降B .加速上升C .减速上升D .减速下降10.(2010·长沙一模)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块,其中质量为2m 和3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T .现用水平拉力F 拉质量为3m 的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )A .质量为2m 的木块受到四个力的作用B .当F 逐渐增大到T 时,轻绳刚好被拉断C .当F 逐渐增大到1.5T 时,轻绳还不会被拉断D .轻绳刚要被拉断时,质量为m 和2m 的木块间的摩擦力为23T 11.如右图所示,一轻绳上端系在车的左上角的A 点,另一轻绳一端系在车左端B 点,B 点在A 点正下方,A 、B 距离为b ,两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球,绳AC长度为2b,绳BC长度为b.两绳能够承受的最大拉力均为2mg.求:(1)绳BC刚好被拉直时,车的加速度是多大?(2)为不拉断轻绳,车向左运动的最大加速度是多大?12.(2011·武汉市调研考试)如图所示,在光滑的水平桌面上放有质量为m1=5kg、长为L=1.8m的平板,平板距离定滑轮足够远,在平板的左端有一个质量为m2=1kg的小滑块,借助穿过定滑轮的不可伸长的细线将小滑块和质量为m3=0.5kg的钩码连接起来,平板与小滑块之间的动摩擦因数为μ=0.2,最大静摩擦力近似为滑动摩擦力.现将各物体由静止释放,求经过多长时间小滑块将从平板上滑下来?(g取10m/s2)13.一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为一重物,已知P的质量M=10.5kg,Q的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=800N/m,系统处于静止,如图所示,现给P施加一个方向竖直向上的力F,使它从静止开始向上做匀加速运动,已知在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后,F为恒力.求力F的最大值与最小值.(取g=10m/s2)。

第13讲 动力学中三类常见题型

第13讲  动力学中三类常见题型

第13讲 动力学中三类常见题型【教学目标】1.会用整体法和隔离法分析动力学的连接体问题;2.学会处理动力学中的图象问题;3.掌握动力学临界问题的分析方法,会分析几种典型临界问题的临界条件.【重、难点】1.整体法和隔离法的灵活选用;2.动力学中的图象、临界和极值问题.考点一 动力学中的连结体问题1.连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体.如几个物体叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆等连在一起,在求解连接体问题时常用的方法有整体法与隔离法.2.整体法:把整个连接体系统看成一个研究对象,分析整体所受的外力,运用牛顿第二定律列方程求解.其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力.3.隔离法:把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象,进行受力分析,列方程求解.其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力,容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形.4.整体法与隔离法的选用:求解各部分加速度都相同的连接体问题时,要优先考虑整体法;如果还需要求物体之间的作用力,再用隔离法.求解连接体问题时,随着研究对象的转移,往往两种方法交叉运用.一般的思路是先用其中一种方法求加速度,再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力.无论运用整体法还是隔离法,解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析. (一)加速度相同的连接体例1、如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m 1在光滑地面上,m 2在空中).已知力F 与水平方向的夹角为θ.则m 1的加速度大小为( )A .F cos θm 1+m 2B .F sin θm 1+m 2C .F cos θm 1D .F sin θm 2典例精析例2、如图所示,装有支架的质量为M (包括支架的质量)的小车放在光滑水平地面上,支架上用细线拖着质量为m 的小球,当小车受水平外力F 的作用在光滑水平地面上向左匀加速运动时,稳定后绳子与竖直方向的夹角为θ.求小车所受水平外力F 的大小.变式1、如图所示,固定在水平面上的斜面其倾角θ=37º,长方体木块A 的MN 面上钉着一颗小钉子,质量m =1.5kg 的小球B 通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直.木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑.已知重力加速度g =10m/s 2,sin37º=0.6,cos37º=0.8,求在木块下滑的过程中木块MN 面对小球的支持力.当物体各部分加速度相同且不涉及求内力的情况,用整体法比较简单;若涉及物体间相互作用力时,必须用隔离法.整体法与隔离法在较为复杂的问题中常常需要结合起来运用,这将会更快捷有效.例3、如图所示,光滑水平面上,质量分别为m 、M 的木块A 、B 在水平恒力F 作用下一起向右做匀加速运动,木块间的轻质弹簧劲度系数为k ,原长为L .则此时木块A 、B 间的距离为( )A .L +F kB .L -FkC .L +MF k (M +m )D .L +mFk (M +m )变式3、(多选)质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上,如图所示.若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向做加速运动.关于A对B的作用力,下列说法中正确的是()A.若水平地面光滑,物块A对B的作用力大小为FB.若水平地面光滑,物块A对B的作用力大小为F3C.若物块A、B与地面间的动摩擦因数均为μ,则物体A对B的作用力大小为μmgD.若物块A、B与地面间的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小仍为F3变式4、如图所示,质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后竖直向上匀加速运动,不计空气阻力,在三个阶段的运动中,细线上拉力的大小()A.由大变小B.由小变大C.由大变小再变大D.始终不变且大小为m1m1+m2F“串接式”连接体中弹力的“分配协议”如下列各图所示,对于一起做加速运动的物体系统,m1和m2间的弹力F12或中间绳的拉力T的大小遵守以下力的“分配协议”:(1)若外力F作用于m1上,则F12=T=m2Fm1+m2;(2)若作用于m2上,则F12=T=m1Fm1+m2.注意:此“分配协议”:①与有无摩擦无关(若有摩擦,两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同);②与两物体间有无连接物、何种连接物(轻绳、轻杆、轻弹簧)无关;③物体系统处于水平面、斜面或竖直方向上一起加速运动时此“协议”都成立.(二)加速度不相同的连接体例4、如图所示,在光滑固定的水平桌面上有一质量为M 的物体A ,通过绳子与质量为m 的物体B 相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长且A 与定滑轮之间的绳水平.从静止开始释放,则绳子对物体A 的拉力大小为( )A .mgB .MgC .2Mmg M+mD .MmgM+m变式5、如图所示,可视为质点的两物块A 、B ,质量分别为m 、2m ,A 放在一倾角为30°的固定光滑斜面上,一不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮,两端分别与A 、B 相连接.托住B 使两物块处于静止状态,此时B 距地面高度为h ,轻绳刚好拉紧,A 和滑轮间的轻绳与斜面平行.现将B 从静止释放,斜面足够长,B 落地后静止,重力加速度为g .求:(1)B 落地前绳上的张力的大小F T ;(2)整个过程中A 沿斜面向上运动的最大距离s .(三)3个及以上的物体组成的连接体例5、(多选)如图所示,用力F 拉着三个物体在光滑的水平地面上一起运动,现在中间物体上加上一个小物体,在原拉力F 不变的条件下四个物体仍一起运动,那么连接物体的绳子上的张力F T a 、F T b 和未放小物体前相比( )A .F T a 增大B .F T a 减小C .F T b 增大D .F T b 减小考点二 动力学中的图象问题1.常涉及的图象:v -t 图象、a -t 图象、F -t 图象、a -F 图象等. 2.两种情况(1)已知物体的运动图象或受力图象,分析有关受力或运动问题;(2)已知物体的受力或运动情况,判断选择有关运动图象或受力图象的问题. 3.解决这类问题的基本步骤(1)看清坐标轴所表示的物理量,明确图象的种类;(2)看图线本身,识别两个相关量的变化关系,从而分析对应的物理过程; (3)看图线的截距、斜率、交点、图线与坐标轴围成的“面积”等的物理意义;(4)弄清“图象与公式”“图象与图象”“图象与物体”之间的对应关系,根据牛顿运动定律及运动学公式建立相关方程解题. (一)a -F 图象例6、(多选)如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m 的货物提升到高处。

高一物理整体法和隔离法

高一物理整体法和隔离法

整体法和隔离法一、整体法整体法就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部物体之间的相互作用力。

当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法。

运用整体法解题的基本步骤是:(1)明确研究的系统或运动的全过程;(2)画出系统或整体的受力图或运动全过程的示意图;(3)选用适当的物理规律列方程求解。

二、隔离法隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其它物体的作用力。

为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。

运用隔离法解题的基本步骤是;(1)明确研究对象或过程、状态;(2)将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来;(3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图;(4)选用适当的物理规律列方程求解。

三、应用整体法和隔离法解题的方法1、合理选择研究对象。

这是解答平衡问题成败的关键。

研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答,当选取所求力的物体,不能做出解答时,应选取与它相互作用的物体为对象,即转移对象,或把它与周围的物体当做一整体来考虑,即部分的看一看,整体的看一看。

但整体法和隔离法是相对的,二者在一定条件下可相互转化,在解决问题时决不能把这两种方法对立起来,而应该灵活把两种方法结合起来使用。

为使解答简便,选取对象时,一般先整体考虑,尤其在分析外力对系统的作用(不涉及物体间相互作用的内力)时。

但是,在分析系统内各物体(各部分)间相互作用力时(即系统内力),必须用隔离法。

2、如需隔离,原则上选择受力情况少,且又能求解未知量的物体分析,这一思想在以后牛顿定律中会大量体现,要注意熟练掌握。

3、有时解答一题目时需多次选取研究对象,整体法和隔离法交叉运用,从而优化解题思路和解题过程,使解题简捷明了。

所以,注意灵活、交替地使用整体法和隔离法,不仅可以使分析和解答问题的思路与步骤变得极为简捷,而且对于培养宏观的统摄力和微观的洞察力也具有重要意义。

整体法和隔离法学生课件(含习题)

整体法和隔离法学生课件(含习题)

整体法和隔离法专题讲座一、难点突破策略:物体的受力情况决定了物体的运动状态,正确分析物体的受力,是研究力学问题的关键。

受力分析就是分析物体受到周围其它物体的作用。

为了保证分析结果正确,应从以下几个方面突破难点。

1.受力分析的方法:整体法和隔离法2.受力分析的依据:各种性质力的产生条件及各力方向的特点3.受力分析的步骤 :为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行: (1)确定研究对象 —可以是某个物体也可以是整体。

(2)按顺序画力a .先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。

b .次画已知力c .再画接触力—(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。

分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。

d .再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。

(3)验证:a .每一个力都应找到对应的施力物体 b.受的力应与物体的运动状态对应。

4. 受力分析的辅助手段(1)物体的平衡条件(共点力作用下物体的平衡条件是合力为零) (2)牛顿第二定律(物体有加速度时)(3)牛顿第三定律(内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上)例9:如图1—13甲所示,竖直墙壁光滑,分析静止的木杆受哪几个力作用。

【审题】首先选取研究对象——木杆,其次按顺序画力:①重力G—作用在木杆的中点,方向竖直向下;②画弹力。

有两个接触点,墙与杆接触点属点面接触,弹力垂直于墙且指向杆,地与杆的接触点也属点面接触,杆受的弹力垂直于地面且指向杆;③画摩擦力。

竖直墙光滑,墙与杆接触点没有摩擦力;假设地面光滑,杆将会向右运动,所以杆静止时有相对地面向右的运动趋势,所以地面对杆有向左的摩擦力。

【解析】杆受重力G、方向竖直向下;弹力N 1,垂直于墙且指向杆,弹力N 2,垂直于地面且指向杆;地面对杆向左的摩擦力f 。

整体法和隔离法

整体法和隔离法

整体法和隔离法同学们,今天我们来学习如何综合使用整体法和隔离法来对物体进行受力分析。

这两种方法的综合可以有效的解决初中物理中经常会遇到的一类题,也是很重要的一类题,就是“连接体”问题。

什么是连接体?顾名思义,连接体就是几个物体,相互之间通过细绳、轻杆连接,或相互之间直接接触,组成一个整体。

并且这些物体运动状态相同。

在初中阶段我们说的运动状态相同,就是指组成整体的部分都受力平衡就行了,可以是静止状态,也可以是做相同的匀速直线运动,还可以是一部分静止,另一部分做匀速直线运动。

做到连接体的题目时,有一定的套路。

一般是先用整体法分析,后根据题目要求,对要求解的对象进行隔离法分析。

好,光说不练假把式,现在我们先小试牛刀,熟悉一下解题思路。

现在来看下面一道题目。

题目中说,ABC三个物块堆在一起,受到水平拉力F的作用(F作用在B物体上),都处于静止状态。

现在要分析这三个物块各自所受静摩擦力的大小及方向。

好,这道题目主要研究的是静摩擦力,是水平方向上的,(而各个物体在竖直方向上只受到压力、重力和支持力对摩擦力没有影响,所以我们在解题是直接忽略竖直方向上的力。

)??? 这里讲法不妥,因为静摩擦力与压力是有关系的。

把这段红色的文字去掉我们用整体法+隔离法来解这道题。

我们来研究一下,题目中的关键词是什么?“三个物体都处于静止状态”。

为什么是这句话最重要呢?之前说过,使用整体法的前提是各部分运动状态相同,若运动状态不同,就不能用整体法。

而这道题中,三个物体都静止,所以ABC都是受力平衡的。

只有在都受力平衡时,才能将它们看作一个整体。

我们将ABC看成一个整体,这时候就不需要考虑A和B,B和C之间的内力了。

这样的话,整个系统向左只受到拉力F的作用。

而整个系统是受力平衡的,是什么力与F平衡呢?我们发现,和系统接触的只有地面,所以只能是地面对系统的摩擦力与F平衡。

由平衡力的性质,等大反向,这个摩擦力呢,很明显,大小为F,方向向左。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第13讲 整体与隔离
一、对象的隔离
把研究对象从其所在的系统中抽取出来进行研究,称为隔离法。

例1 固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,此时磁铁刚好不下滑,如图所示。

若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置静止,则磁铁对斜面的压力F 和静摩擦力f 的变化情况分别是( )
A 、F 增大,f 减小
B 、F 减小,f 增大
C 、F 与f 都增大
D 、F 与f 都减小
例2 如图所示,一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,则斜面受地面的摩擦力( )
A 、大小为零
B 、方向水平向右
C 、方向水平向左
D 、无法判断大小和方向
例3 有一根一端封闭的玻璃管装满汞后倒插入汞槽中,由于操作不慎,管中混入一
部分空气,现将此装置放在台秤上,并用一根一端固定的绳子通过弹簧秤系住管子的
顶端,如图所示。

此时弹簧秤的读数为T ,台秤的读数为N 。

当外界大
气压增大时,T 和N 的变化情况是:
A 、T 增大,N 增大
B 、T 增大,N 减小
C 、T 减小,N 减小
D 、T 减小,N 增大
例4 (多选)如图所示,用两根细线把A 、B 两小球悬挂在天花板
上的同一点O ,并用第三根细线连接A 、B 两小球,然后用某个力F
作用在小球A 上,使三根细线均处于直线状态,且OB 细线恰好沿
竖直方向,两小球均处于静止状态。

则该力可能为图中的( )
A 、F 1
B 、F 2
C 、F 3
D 、F 4
例5如图所示,质量为m的带电金属小球,用绝缘细线与质量为M(M=2m)的不带电木球相连,两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中,以速度v匀速竖直向上运动,当木球升至a点时,细线突然断裂,木球升至b点时速度为零。

则木球速度为零时,金属球的速度大小为_______,a、b两点之间的电势差为______。

(不计阻力)
例6在温度为27℃时,一直径为0.3m的薄塑料球内气体压强为1.5×105Pa,大气压强为1.0×105Pa,由于球内外的压强差,使球面绷紧,球面上出现张力。

则球面上每单位长度所受张力为多少?如果球面上每厘米长度只能承受50N的力,设球体积不变,当球内温度升高到多少K时,球将破裂?
二、过程的隔离
分步研究各运动的过程。

例7如图所示,竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B,从虚线下方竖直上抛一
正方形线圈,线圈越过虚线进入磁场,最后又落回原处,运动过程中线圈平面
保持在竖直面内,不计空气阻力,则:
A、上升过程和下降过程克服磁场力做的功相同
B、克服磁场力做的功上升过程小于下降过程
C、克服重力做功的平均功率上升过程大于下降过程
D、克服重力做功的平均功率上升过程等于下降过程
例8如图所示,竖直放置的均匀细管上端封闭,下端开口,轻弹图甲中细管使两
段水银柱及被封闭的两段气柱分别合在一起成图乙状,设此过程中不漏气、温度
保持不变,则水银下端A/与原来水银面下端A相比较:()
A、A/低于A
B、A/高于A
C、在同一高度
D、无法确定
例9(多选)如图所示,A、B两个带异种电荷的小球,分别被两根绝缘细绳系在
木盒内的一竖直线上。

静止时,木盒对地面的压力为N,细绳对B的拉力为F,若将系B的细绳断开,下列说法中正确的是:()
A、细绳刚断开时,木盒对地压力仍为N
B、细绳刚断开时,木盒对地压力为(N+F)
C、细绳刚断开时,木盒对地压力为(N-F)
D、在B向上运动过程中,木盒对地压力逐渐变大
例10如图所示,一端封闭的玻璃管长L=1m,其中有一段长为h=15cm的水银柱将部分空气封闭在管内,当管水平放置时左端空气柱长L A=40cm,当把玻璃管慢慢转到竖直位置并将开口端插入水银槽中直至空气柱长L A/=37.5cm。

已知大气压为75cmHg,求水银槽中进入玻璃管的水银柱高度h/?
例11如图所示,有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,两边界间距s=0.1m。

一边长L=2m 的正方形框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻R=0.4Ω,现使线框以v=2m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ:
(1)求cd边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小;
(2)求整个过程中线框所产生的焦耳热。

(3)在坐标图中画出整个过程中线框a、b两点的电势差U ab随时间t变化的图线。

例12电动机通过一绳吊起一质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过
1200W,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(若此物体吊到近90m时才开始以最大速度匀速上升)所需时间为多少?(g=10m/s2)
三、对象的整体
把由几个研究对象组成的系统作为整体来进行研究,称为整体法。

例13如图所示,质量均为m的Ⅰ、Ⅱ两木块叠放在水平面上,Ⅰ受到斜向上与水平面成θ角的力F 作用,Ⅱ受到斜向下与水平面成θ角的力F作用,两力在同一竖直平
面内,此时两木块保持静止,则()
A、Ⅰ、Ⅱ之间一定存在静摩擦力
B、Ⅱ与水平面之间可能存在静摩擦力
C、Ⅱ对Ⅰ的支持力一定等于mg
D、水平面对Ⅱ的支持力可能大于2mg
例14(多选)图示,气缸内封闭一定质量的气体,不计活塞与缸壁间的摩擦,也不考虑密封气体和外界的热传递,当外界大气压变化时,发生改变的物理量有:
A、弹簧的弹力
B、密封气体体积
C、密封气体压强
D、密封气体的内能
例15(多选)如图所示,质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下,沿质量为m/的斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,则地面对斜面:
A、有水平向左的摩擦力
B、无摩擦力
C、支持力为(m/+m)g
D、支持力小于(m/+m)g
例16如图所示,在光滑的水平绝缘平面上固定着三个等质量的带电小球(可视为质点)A、B、C,三
球排成一条直线,若释放A球(另外两球固定,下同),则释放瞬间,它的加速度为1m/s2,方向向左;若释放C球,则释放瞬间C球的加速度为2m/s2,方向向右;现同时释放三球,则释放瞬时B球的加速度大小为多少?方向如何?
例17如图所示,已知m A=m B/2=m C/3=1kg,物体A、B、C及地面间的摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,若要用力将C物匀速拉出,则所需要加的拉力最小为___N。

例18为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板,间距L=0.05m,当连接到U=2500V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图所示。

现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟
尘颗粒1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为
q=+1.0×10-17C,质量为m=2.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和
空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重。

.求合上电键后:
(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?
(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?
(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?
四、过程的整体
将不同的运动过程合并起来考虑,动能定理最合适。

例19如图所示,斜面和水平面都是绝缘粗糙的,有一个带电荷量为+q、质量为m的小物体,从斜面上A点处静止释放,它在水平面上运动s1后停止。

若在此空间加一个竖直向下的匀强电场,再由该
点静止释放,则它在水平面上运动s2后停止,则()
A、s2>s1
B、s2=s1
C、s2<s1
D、无法确定
例20如图所示,水平平行导体板A、B分别接在电源负、正极上,一带正电的液滴从P点处静止释放后穿过A、B两板上的小孔S1和S2,穿出小孔S2时速度为v1。

若B板位置不变而A板稍向上移,
同样的液漓从P点静止释放,穿出小孔S2时速度为v2,则( )
A、v1=v2
B、v1< v2
C、v1> v2
D、无法比较
例21某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,由此可估计在着地过程中,地面对他双脚的平均作用力为自身所受重力的( ) A、2倍B、5倍C、8倍D、10倍
例22一个质量为m、带有电荷-q的小物体,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙。

轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正向,如图所示。

小物体以初速v0从x0点沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE;设小物体与
墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它停止前所通过的总路程S。

例23电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=L,ad=h,自某一高度自由落下,通
过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h。

若线框恰好以恒
定速度通过磁场,线框中产生的焦耳热是_______。

(不考虑空气阻力)
例24如图所示,水平轨道上停放着质量m A=500kg的小车A,在A的右方L=8.0m处,另一小车B 正以速度v B=4.0m/s向右做匀速直线运动而远离A车。

为使A车能在t=10.0s恰能追上B车,立即给A车适当施加向右的水平推力,使小车做变速直线运动,设小车A受到水平轨道的阻力是车重的0.1倍,则在追及过程中,推力至少需做多少功?(取g=10m/s2)。

相关文档
最新文档