高一物理必修一专题整体法和隔离法的应用ppt课件
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。
高中物理整体法与隔离法
整体法与隔离法1．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.运用整体法解题的基本步骤：①明确研究的系统或运动的全过程.②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解2．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。
运用隔离法解题的基本步骤:①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.②将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来。
③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图。
④寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解。
3．整体和局部是相对统一的，相辅相成的.隔离法与整体法,不是相互对立的，一般问题的求解中,随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限，必须具体分析，灵活运用。
无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量（即中间未知量的出现，如非待求的力，非待求的中间状态或过程等)的出现为原则4．应用例析【例4】如图所示，A、B两木块的质量分别为m A、m B，在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求A、B间的弹力F N。
解析：这里有a 、F N 两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。
比较后可知分别以B 、(A +B )为对象较为简单（它们在水平方向上都只受到一个力作用）.可得F m m m F BA B N += 点评：这个结论还可以推广到水平面粗糙时（A 、B 与水平面间μ相同）；也可以推广到沿斜面方向推A 、B 向上加速的问题，有趣的是，答案是完全一样的。
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：(
第6讲 有加速度的 整体法和隔离法的应用1
第6讲 整体法和隔离法的应用一般整体法和隔离法结合起来使用，一般先整体受力分析求出a ，再对其中一个物体隔离求受力。
概念 选用原则注意问题整体法将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析1.至少有两个物体。
2.物体的加速度相同。
3.不能求物体间的力。
1．整体中任一物体受到的外力都是整体受到的力。
2．不用考虑整体内部各个物体间的相互作用力3．要会选择合适的整体。
4．F 合=m 合 a ，即m 与F 合要对应。
隔离法 将研究对象与周围物体分隔开，单独分析研究系统内物体之间的相互作用力一般隔离分析受力较少的物体类型二：a 相同且都不等于0。
22．(2004年全国卷 )如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m 1和m 2，拉力F 1和F 2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F 1＞F 2。
试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T 的大小。
23．如图所示，A 和B 两物体相互接触，并静止在水平面上．现有两个水平推力F 1、F 2分别作用在A 、B 上，A 、B 两物体仍保持静止，则A 、B 之间的作用力大小是 A.一定等于零 B ．不等于零，但小于F 1 C ．一定等于F 1 D ．可能等于F 224．一根粗细均匀的铜棒的质量为m ，放在光滑的水平面上，在铜棒轴线方向受水平向右的拉力F 而做匀加速直线运动，则棒中自左向右各截面处的张力大小为A ．都等于FB ．逐渐增大C ．逐渐减小D ．都等于零25．(1998年全国卷)。
如图3-12，质量为2m 的物块A 与质量为m 的物块B 之间以及B 与地面的动摩擦因数为μ，在已知水平力F 的作用下，A 、B 做加速运动，A 对B 的作用力为 .15．质量分别为M 和m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上．用水平推力F 向右推M ，两物体向右加速运动时，M 、m 间的作用力为F N1；用水平力F 向左推m ，使M 、m 一起加速向左运动时，M 、m 间的作用力为F N2，如图(1)、(2)所示．则( ) A ．F N1∶F N2＝1∶1 B ．F N1∶F N2＝m ∶MC ．F N1∶F N2＝M ∶mD ．条件不足，无法比较F N1、F N2的大小26．(2007年江苏卷)。
《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
牛顿第二定律的应用-整体法与隔离法
解题过程
首先确定整体受到的重力 和支持力，然后根据牛顿 第二定律求出加速度。
03 隔离法应用
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从其周围物体中 隔离出来，对它进行受力分析，研究 其运动状态变化规律的方法。
特点
隔离法可以单独地分析每个物体的受 力情况，从而简化问题，易于理解和 掌握。
适用范围与条件
适用范围
公式
F=ma，其中F表示作用力，m表示 物体的质量，a表示物体的加速度。
适用范围与条件
适用范围
适用于宏观低速的物体，即物体的速 度远小于光速，此时物体的运动状态 变化符合牛顿第二定律。
条件
作用力必须是物体受到的合外力，且 物体具有质量。
牛顿第二定律的重要性
基础性
牛顿第二定律是经典力学的基础，是研究物体运动规律和作用力的基本公式。
汽车加速与刹车
当汽车加速或刹车时，乘客会受到一个向心或离心的力，这是由于牛顿第二定律中加速度与力之间的 关系。
电梯载人
当电梯加速上升或减速下降时，乘客会感到超重或失重，这是因为牛顿第二定律中加速度与力之间的 关系。
在工程中的应用
桥梁设计
桥梁设计需要考虑重力、风载、地震等外力作用，通过牛顿第二定律可以计算出桥梁的 承载能力和稳定性。
适用于需要单独分析某个物体的受力情况，或者需要排除其他物体的影响，单独研究某个物体的运动状态变化。
条件
隔离法的使用需要满足一定的条件，如物体间的相互作用力较小，可以忽略不计；或者需要将复杂的系统分解为 若干个简单的子系统进行研究等。
实例分析：连接体问题
问题描述
两个或多个物体通过轻绳、轻弹簧等 连接在一起，共同运动，求各物体的 加速度和运动状态。
整体法与隔离法及应用
隔离法与整体法及其应用1．隔离法的含义及其应用把所研究的事物从整体或系统中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。
应用隔离法能排除与事物无关的因素，使该事物的主要特征明确地显示出来，从而进行有效处理，使一些无法用整体来解决的问题得到满意的结论。
任何事物总是由各个部分组成的，事物的整体和局部之间既有联系又有区别。
在处理具体的物理问题时，可以根据不同的情况把整个物体系或整个物理过程分隔成几个部分，应用相应物理规律进行处理。
由于各物体在各种不同情况下会产生不同的结果，应用隔离法能为我们针对不同情况解决问题创造条件。
同时由于事物之间总是相互关联的，对局部事物问题的研究也有利于我们进一步了解局部之间的相互关系以及局部和整体之间的相互关系，往往能突破一点掌握全局，使问题得到顺利解决。
隔离法用于解决高中物理问题常见的有以下六种情况。
1．1（隔离物体）例1．如图（1）所示，质量为M 的木板上放一质量为m 的木块。
木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平支持面间的摩擦因数为μ2。
问：加在木板上的水平力F 多大时，才能将木板从木块下抽出来？简解：分别对m 及M 作受力分析后，根据牛顿第二定律对m ：μ1m g=ma 1……①，对M ：F-μ1mg-μ2（m +M ）g=M a 2……②，将M 从m 下抽出，应满足a 2>a 1……③，将①、②代入③可得F>(μ1+μ2)(M+m)g 说明：共点力平衡条件、牛顿第二定律、动量定理、动能定理等力学规律均适用于隔离物体，分别列式联合求解。
至于具体应用哪一条物理规律，要视物体的运动状态和问题设置的目标而定。
此外，对于有相互关联的几部分不同气体，分别对它们应用相关的气体实验定律或气态方程列式讨论，也属这类方法应用。
对于点光源同时经不同的光学元件成像，如果要确定像的个数及虚实，或光路图等，则需要隔离光学元件进行分析。
1．2隔离过程例2．如图（2）所示，用长为L 的轻绳，一端系质量为m 的小球，另一端固定在O 处。
人教版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用——力 专题提升6 整体法和隔离法 动态平衡问题
恒力F、N对M的弹力和摩擦力共4个力,故B、C错误;物体N受到重力、M
对N的弹力和摩擦力,根据平衡条件可知,M对N的作用力即M对N的弹力和
摩擦力的合力必然与物体N受到的重力等大反向,所以物体M对N的作用力
方向竖直向上,故D正确。
1 2 3 4
个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化。
(3)相似三角形法:在物体所受的三个力中,一个力是恒力,大小、方向均不
变;另外两个力是变力,大小、方向均改变,且方向不总是相互垂直。
对点演练
2.(2023上海浦东高一期末)一个光滑小球放在挡板与斜面之间,在挡板由
竖直方向缓慢逆时针转到水平位置的过程中,下列说法正确的是( A )
运动,下列关于两物体受力情况的说法正确的是( D )
A.物体N受到4个力
B.物体M受到6个力
C.物体M与墙之间有摩擦力
D.物体M对N的作用力方向竖直向上
1 2 3 4
解析 物体N向上做匀速直线运动,由平衡条件知物体N受到重力、M对N的
弹力和摩擦力共3个力,故A错误;对物体M、N构成的整体受力分析,由平衡
A.斜面对小球的支持力一直变小
B.斜面对小球的支持力一直变大
C.挡板对小球的弹力一直变大
D.挡板对小球的弹力与斜面对小球的弹力的合力一直变大
解析 对光滑小球受力分析如图所示,挡板转动时,挡板对小球的弹力F1与
斜面对小球的支持力F2的合力大小方向不变,其中F2的方向保持不变,作辅
助图如图所示,在挡板由图示的竖直位置缓慢地转到水平位置的过程中,F1
用两绳悬于两竖直墙壁之间,OA绳与墙壁垂直,OB绳倾斜固定在另一边墙
整体法与隔离法ppt课件
【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。
物体的受力分析,整体法和隔离法的应用
物体的受力分析（隔离法与整体法）、正交分解一、物体受力分析方法(1)意义(重要性)：对物体进行受力分析是解题的基础，它贯穿于整个高中物理。
受力分析是解决力学问题的基础,解决好力学问题的关键和重要方法,是学好物理的第一步.决定了物体运动情况)；解物理问题的能力很重要体现在能否对物体进行正确的受(因为：物体受力情况由受力力分析。
把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来，并画出受力示意图，就是受力分析。
(2)受力分析的方法和步骤：①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统)。
原则上使问题的研究处理尽量简便.②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来，分析周围物体对研究对象的力的作用。
按照先场力(重力、电场力、磁场力等),后接触力(弹力、摩擦力),再其他力的顺序进行分析；或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力)的顺序进行分析。
按顺序(重、弹、摩)分析可以防止漏力；分析出的每个力都要能找出施、受力物体(即性质力)，这样可防止添力现象。
注意：力既不能多,也不能少；分析的力为性质力,如重力、弹力、摩擦力等,不要分析效果力,如向心力、回复力等。
③画出受力示意图——把物体所受的力一一画在受力图上，并标明各力的方向，注意不要将施出的力画在图上。
还要注意不同对象的受力图用隔离法分别画出，对于质点不考虑形变及转动效果，可将各力平移置物体的重心上，即各力均从重心画起。
检验：防止错画、漏画、多画力。
④确定方向——即确定坐标系，规定正方向。
⑤列方程——根据平衡条件或牛顿第二定律，列出在给定方向上的方程。
（步骤④⑤是针对某些力是否存在的不确定性而增加的）注意事项：①.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施的力②.对于分析出的每个力,都应该能找出其施力物体.(可以防止添力)③.合力和分力不能同时作为物体所受的力(3)判断物体是否受某个力的依据: (三个判断依据)①从力的概念判断寻找施力物体；②从力的性质判断寻找产生原因；③从力的效果判断寻找是否产生形变或改变运动状态。
专题整体法和隔离法解决连接体问题
02
03
连接体问题在物理学、 工程学和日常生活中具 有广泛的应用，如桥梁 、建筑、机械系统等。
解决连接体问题对于理 解物体间的相互作用和 运动规律具有重要意义 ，有助于解决实际问题
。
连接体问题在理论研究 和实际应用中都十分常 见，是力学领域的重要
研究课题。
Hale Waihona Puke 整体法和隔离法的理论价值与实践意义
整体法是通过研究整体系统的运动规律来求解连接体问题的方法，有助于全面理解系统内各物体间的 相互作用和运动关系。
隔离法
将相互连接的物体隔离分析，分别对 每个物体进行受力分析，从而求解每 个物体的运动状态。
整体法解决连接体问
02
题
整体法的应用场景
01
当连接体中各物体具有相同的加速度或速度时，可 以使用整体法。
02
当需要研究连接体整体受到的外力时，可以使用整 体法。
03
当连接体之间的内力远大于外力时，可以使用整体 法。
连接体问题的常见类型
1 2
直线运动中的连接体问题
涉及连接体的加速度、速度和位移等物理量的求 解。
曲线运动中的连接体问题
涉及连接体的加速度、速度、位移和力等物理量 的求解。
3
动力学中的连接体问题
涉及连接体的受力分析、牛顿第二定律等物理量 的求解。
整体法和隔离法的概念
整体法
将相互连接的物体视为一个整体，分 析整体受力情况，从而求解整体的运 动状态。
整体法的基本思路
将连接体视为一个整体，分析整体受到的外力和 内力。
根据牛顿第二定律，求出整体的加速度或速度。
根据加速度或速度，进一步分析连接体中各物体 的运动状态和受力情况。
整体法与隔离法
P
θ
B
A
Q
如图所示，由于静摩擦力的作用，A静止在粗 糙水平面上，地面对A的支持力为N，若将A稍 向右移动一点，系统仍保持静止，则下列说法 中正确的是（ ） A．F、N都增大 B．F、N都减小 C．F增大，N减小 D．F减小，N增大
如右图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用与 竖直方向成 角的细绳系住，小球恰好处于静止状态. 当把细绳剪断瞬间，则小球的加速度为多少？
【同例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，使木块沿静止在斜面向上匀速运动，求地 面对斜面的支持力和静摩擦力。
m F M
m F
M
【例4】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)．
【练习5】如图所示，物体A、B的质量均为6kg，接触面 间的动摩擦因数μ =0.3，水平力F=30N，那么、 1）A、B间摩擦力大小为__________N， 2）水平面对B的摩擦力的大小为_________N （滑轮和绳的质量均不计，）
整体法和隔离法的应用
可以系统中的任一个或多个物体为对象
2019/11/3
变换4 若变换3中又加了一个物体
△m，TA、TB将如何变化?
解：整体
TA
TB
F
m1
m2
m3
F=（m1+m2+m3+△m)a
隔离m1：TA= m1a
隔离m1m2△m：TB=（m1+m2+△m)a
∴TA=
F m1
m1m2 m3 m
2019/11/3
1.一般用法： 当多个物体的加速度相同时，
可把他们看成一个系统进行受力 分析;
只分析系统受的外力.
2019/11/3
变换1 若上题中 m1 m2
F
µ ≠ 0, T 变吗?
解:整体 F - µ(m1+m2)g=（m1+m2)a
隔离m1：T- µm1g = m1a
∴T=
m1 m1 m
C.向下 g
D.向下(M+m)g/ m
2019/11/3
2019/11/3
他们看成系统进行受力分析 只分析系统受的外力
(2)当对象变了F合= m a中的F合与m要对应 (3)可以系统中任一个或多个物体为对象
(4)巧妙选择研究对象会为解题带来方便。
2019/11/3
2.整体法的特殊用法:
例2.如图装置 , 水平 面光滑,已知物体质 量 m1 和 m2, 求 两 物 体
N m1 m1g
∴TA减小
2019/11/3
解1 : TB=
m1m2m m1 m2 m3 m
F
有数学知识可知 TB增大
解2: 以m3为对象 F - TB = m3a
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答案：见解析
6
第(2)问要求绳子张力，一定要用隔离法，怎样才 能合理选择隔离体呢？应考虑解题的方便．选择原则 有二：①选出的隔离体应该包含未知量，最好就是所 要求的未知量．②在独立方程式的个数等于未知量的 前提下，隔离体的数目应该尽可能的少．根据这一原 则，我们把m1、m2与m3、m4分别隔离，对m1、m2受力 分析，水平方向受力如图所示．取a方向为正方向．
有：F1－T＝(m1＋m2)a② ①式代入②式得： T＝(m3＋mm1＋4)mF12＋ ＋m(m3＋1＋mm42)F2
7
例2如右图所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体的 质量为M，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面施一个水平推 力F，要使物体相对斜面静止，力F应多大？
8
解析：二物体无相对滑动，说明二物体加速度相同，方向水平． 先选择物块为研究对象，受两个力，重力mg、支持力FN、且二力合力
18
答案：a＝1.0m/s2 FN′＝330N 解析：以人和吊板组成的整体为研究对象，人以440N的力拉绳时，
该整体受到两个向上的拉力均为440N，受到重力的大小为700＋100 ＝800(N)，其合力为880－800＝80(N)，由牛顿第二定律F＝ma得a ＝1.0m/s2. 再以人为研究对象，人受到重力mg＝700N，受到吊板的支持力FN 及绳对其向上的拉力FT＝440N，由牛顿第二定律得，FT＋FN－mg＝ ma，解得FN＝330N. 根据牛顿第三定律，人对吊板的压力FN′与吊板对人的支持力等大 反向，故FN′＝330N.
方向水平向左，如下图所示，
9
由图可得：ma＝mgtanθ a＝g·tanθ 再选整体为研究对象，根据牛顿第二定律F＝(m＋M)a＝(m＋M)gtanθ.
答案：(m＋M)gtanθ.
10
变式训练2 如右图所示一只质量为m的猫，抓住用绳吊在天花板上的 质量为M的垂直杆子．当悬绳突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬， 以保持它离地面的高度不变．则杆下降的加速度为 ( )
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。如果
mB=3mA，则物体A的加速度大小等于（ ） A、3g B、g C、3g/4 D、g/2
a
A
T
[解析]由牛顿第二定律，隔离A有：T=mA a 隔离B有：mBg-T=mBa 两式相加可得：mBg= (mA+mB)a 解得：a=3g/4
19
3 、如图，在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体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。如果mB=3mA，则物体A的加速度大小等于（ ）
A
A、3g B、g C、3g/4 D、g/2
B
20
【例9】如图，在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连，假设绳子
小结：若系统内各物体的加速度相同，解题时可先用整体法求加速度， 后用隔离法求物体间相互作用力．
4
变式训练1 质量分别为m1、m2、m3、m4的四个物体彼此用轻绳连接， 放在光滑的桌面上，拉力F1、F2分别水平地加在m1、m4上，如图所 示．求物体系的加速度a和连接m2、m3轻绳的张力T.(F1＞F2)
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变式训练3 如右图所示，在劲度系数为k的弹簧下端挂一质量为m的 物体，物体下有一托盘，用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长，然后 使托盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动(a<g)，试求托盘向下运 动多长时间能与物体脱离？
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解析：在物体与托盘脱离前，物体受重力，弹簧拉力和托盘支持力 的作用，随着托盘向下运动，弹簧的拉力增大，托盘支持力减小， 但仍维持合外力不变，加速度不变，物体随托盘一起向下匀加速运 动．当托盘运动至使支持力为零后，弹簧拉力的增大将使物体的加 速度开始小于a，物体与托盘脱离，所以物体与托盘脱离的条件是 支持力FN＝0，设此时弹簧伸长了x，物体随托盘一起运动的时间为t， 由牛顿第二定律得
mg－kx＝ma.①
由匀变速运动规律有x＝21at2.②
由①、②解得t＝
2m(g－a) ka .
15
课堂巩固：
1．如图所示，光滑水平面上放置质量分别是为m,2m的A、B两个物 体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B、使A、B以 同一加速度运动，则拉力F的最大值为 ( )
A．μmg
[答案]C
T Ba
牛顿第二定律的应用
——整体法和隔离法
1
例1两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接 触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A施以水平的
推力F，则物体A对物体B的作用力等于
()
A.m1m＋1m2F
B.m1m＋2m2F
C．F
D.mm12F
2
答案：B
规律总结：一个重要结论拓展：如下图所示，倾角 为α的斜面上放两物体m1和m2，用与斜面平行的力F推 m1，使两物体加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体 之间的作用力总为FN＝m1m＋2m2F.
解析：设猫急速上爬时，对杆的作用力为Ff，方向 向下，则杆对猫的作用力的大小也为Ff，方向向上．绳 断裂后，猫和杆的受力情况如右图所示．由于猫急速上 爬，保持对地面的高度不变，意味着在这个过程中，猫 对地无加速度，处于平衡状态，所以Ff＝mg.杆仅受两 个竖直向下的力作用，根据牛顿第二定律知，杆的加速 度大小为a＝MgM＋Ff＝M＋ M mg，其方向竖直向下．
A．g C.Mmg
M＋m B. M g
M－m D. M g
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变式训练2 如右图所示一只质量为m的猫，抓住用绳吊在天花板上的
质量为M的垂直杆子．当悬绳突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬，
以保持它离地面的高度不变．则杆下降的加速度为 (
)
A．g C.Mmg
M＋m B. M g
M－m D. M g
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B．2μmg
C．3μmg
D．4μmg
16
答案：C
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2．如右图所示，跨过定滑轮的细绳的一端挂一吊板，另一端被吊板 上的人拉住，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，人与吊板的加速度和人对吊板的压力分别为多少？