物理方法专题一+整体法

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高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用整体法是高中物理力学中常用的一种解题方法。

通过整体法,我们可以将一个复杂的问题分解成多个简单的问题,并将这些简单的问题进行整体分析,从而得到整个问题的解答。

在力学问题中,整体法的运用可以分为以下几个步骤:1. 了解问题的条件和要求在解题之前,首先要明确问题中给出的条件和要求。

这些条件和要求可以是物体的质量、速度、加速度等等。

通过对问题条件的仔细分析,我们可以确定问题的基本物理量。

2. 找出问题中涉及的物体和力在力学问题中,物体的运动通常受到一些力的作用。

在解题之前,需要找出问题中涉及的所有物体和作用在物体上的所有力。

通过对问题中涉及的物体和力的分析,可以确定物体的运动方向和受力方向。

3. 采用适当的参考系在解题过程中,选择适当的参考系非常重要。

通过选择一个合适的参考系,可以简化物体的运动描述,并且方便我们对物体的运动状态进行分析。

根据问题的特点,可以选择惯性参考系或非惯性参考系。

5. 利用牛顿定律进行分析在力学问题中,牛顿定律是非常重要的定律。

通过运用牛顿定律,可以分析物体的运动状态和受力情况。

根据物体所受的合外力和物体的质量,可以得到物体的加速度。

进一步地,可以计算物体的速度和位移等物理量。

6. 综合分析各个物体的动力学关系在解题中,通常有多个物体同时受力。

在这种情况下,需要综合分析各个物体的动力学关系。

通过应用牛顿定律和其他相关定律,可以求解出各个物体的运动情况,并且得到整个问题的解答。

通过运用整体法,可以解决各种不同类型的力学问题,如平抛运动问题、竖直上抛运动问题、斜抛运动问题、简谐振动问题等等。

在解题过程中,需要灵活运用整体法的各个步骤,并且结合具体问题的特点,进行分析和推理。

通过反复练习和实践,可以提高使用整体法解题的能力,并且更好地理解物理力学的基本原理和概念。

整体法和隔离法

整体法和隔离法
B保持静止,且F≠0。则下列描述正确的是( )
A
F
B
❖ A、B可能受到3个或者4个力的作用 ❖ B、斜面对B的摩擦力方向可能沿斜面向下 ❖ C、A对B的摩擦力可能为0 ❖ D、AB整体可能受到三个力作用
思考:
1、用整体法还是隔离法?
2、是先整体后隔离?还是先 隔离后整体?
分析方法:对于受力复杂的系统,先整体
研究对象的选择:
1、对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可 采用整体法.
2、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;
3、 不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物 体的运动状态相同,一般首先考虑整体法.
4、 对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不 一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的 方法.
G 2G
❖ 整体法:求系统外力
N
f地
F
ABC
3G
由图中可知:AB间的摩擦力为0,BC、 C与地面间的摩擦力为F。
(2)、若A、B、C一起以加速度a向右加速运动, AB、BC、C与地间的摩擦力又为多少?
(注:学生在练习本画受力分析)
❖ 练习题、如图所示,固定斜面上叠放着A、B两木块,木块 A与B的接触面是水平的,水平力F作用于木块A,使木块A、
后隔离。
N
N1
FN
f
f
F AB
FA
f f’ B mAg
G (1)、整体法
mAg
mBg
(2)、隔离法
❖ 例2、如图所示,人的质量为60kg,木板A的质量 为30kg,滑轮及绳的质量不计,若人想通过绳子拉 住木板,他必须用力的大小( )
❖ A. 225N B. 300N C. 450N D. 600N

力学专题:整体法和隔离法

力学专题:整体法和隔离法

专题整体法和隔离法法。

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。

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。

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:因本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: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。

但并非所有情况都可以用整体法,当要求出物体之间的相互作用力时,则必须用隔离法求出物体间的相互作用力,因为整体法不能暴露出物体之间的相互作用力。

例2. 如图2所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的四块完全相同的砖,用两个同样大小的水平力压木板,使砖静止不动。

高中物理力学方法-整体法 隔离法

高中物理力学方法-整体法 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。

高中物理竞赛(解题方法: 整体法)

高中物理竞赛(解题方法: 整体法)

高中奥林匹克物理竞赛解题方法一、整体法方法简介整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。

整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。

因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。

灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。

赛题精讲例1:如图1—1所示,人和车的质量分别为m 和M ,人用水平力F 拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向,不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且水平地面是光滑的,则车的加速度为 .解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才 能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可.将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力.在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F ,所以有:2F=(M+m)a ,解得:mM F a +=2 例2 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1—2所示,今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并 对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是 ( )解析 表示平衡状态的图是哪一个,关键是要求出两条轻质细绳对小球a 和小球b 的拉力的方向,只要拉力方向求出后,。

图就确定了。

先以小球a 、b 及连线组成的系统为研究对象,系统共受五个力的作用,即两个重力(m a +m b )g ,作用在两个小球上的恒力F a 、F b 和上端细线对系统的拉力T 1.因为系统处于平衡状态,所受合力必为零,由于F a 、F b 大小相等,方向相反,可以抵消,而(m a +m b )g 的方向竖直向下,所以悬线对系统的拉力T 1的方向必然竖直向上.再以b 球为研究对象,b 球在重力m b g 、恒力F b 和连线拉力T 2三个力的作用下处于平衡状态,已知恒力向右偏上30°,重力竖直向下,所以平衡时连线拉力T 2的方向必与恒力F b 和重力m b g 的合力方向相反,如图所示,故应选A.例3 有一个直角架AOB ,OA 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,OA 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两个环的质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图1—4所示.现将P 环向左移动一段距离,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相比,OA 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 变小D .N 变大,T 变大解析 先把P 、Q 看成一个整体,受力如图1—4—甲所示,则绳对两环的拉力为内力,不必考虑,又因OB 杆光滑,则杆在竖直方向上对Q 无力的作用,所以整体在竖直方向上只受重力和OA 杆对它的支持力,所以N 不变,始终等于P 、Q 的重力之和。

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用
整体法是高中物理力学解题中一种常用的解题方法,利用整体思维来解决力学问题,可以节省计算步骤,提高解题效率。

整体法的基本原理是将所有物体看作一个整体,利用整体的性质和运动规律来分析和解题。

具体来说,整体法可分为以下几个步骤:
1. 确定整体和局部物体:首先要明确整个物理系统中的整体和局部物体是哪些,找到它们之间的相互作用关系。

2. 确定受力情况:根据物体之间的相互作用关系,分析每个局部物体所受的外力和内力。

3. 确定加速度和运动规律:根据牛顿第二定律和运动学公式,得出整体的加速度和局部物体的位移、速度和加速度之间的关系。

4. 使用整体物体的性质:根据整体物体的性质,如守恒定律、平衡条件等,找到有关的物理量之间的关系。

5. 求解未知量:根据已知条件和得到的物理量关系,求解未知量。

整体法的运用可以很好地解决各种力学问题。

对于多物体受力问题,可以将所有物体看作一个整体,根据整体的受力情况和运动规律,找到各个局部物体之间的关系,从而简化问题的求解过程。

对于平衡条件下的问题,可以利用整体物体的平衡条件,得到有关物理量之间的关系,从而解决问题。

对于一维、二维和三维的运动问题,也可以利用整体法来简化计算过程。

整体法

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)。

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。

参考系是物理学的基本概念之一,离开了参考系人们就无从研究、描写物体或物质运动的规律。

只有在选定参考系之后,才能确定物体是否在运动或做怎样的运动;也只有选择同一个参考系,比较两个以上物体的运动情况才有意义。

选择不同的参考系来观察同一物体的运动情况,结果可能相同,也可能完全不同。

在不同的参考系中描述同一物体的运动,其繁简、难易程度往往不同。

解答物理问题时若能巧妙地选取参考系,则可使解题过程大为简化。

在中学阶段,凡涉及的弹簧都不考虑其质量,称之为"轻弹簧",是一种常见的理想化物理模型。

轻质弹簧中各部分间的张力处处相等,均等于弹簧两端的受力。

弹簧一端受力为F,另一端受力一定也为F。

若是弹簧秤,则弹簧秤示数为F。

因弹簧(尤其是软质弹簧)其形变发生改变过程需要一段时间,在瞬间内形变量可以认为不变。

因此,在分析瞬时变化时,可以认为弹力大小和方向不变,即弹簧的弹力瞬间不突变。

弹簧弹力满足胡克定律F kx=-,其中x为弹簧的形变量,两端与物体相连时x亦即物体的位移,因此弹簧可以与运动学知识结合起来编成习题. 通过弹簧相联系的物体,在运动过程中经常涉及临界极值问题:如物体速度达到最大;弹簧形变量达到最大时两个物体速度相同;使物体恰好要离开地面;相互接触的物体恰好要脱离等.此类问题的解题关键是利用好临界条件,得到解题有用的物理量和结论.1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清;2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误;3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。

整体法和隔离法的正确用法

整体法和隔离法的正确用法

整体法和隔离法的正确用法整体法和隔离法是物理学中常用的两种方法,它们在解决复杂系统的运动和相互作用问题时非常有用。

下面将介绍整体法和隔离法的正确用法。

一、整体法整体法是指将多个物体组成的系统作为一个整体进行研究的方法。

这种方法在解决一些涉及多个物体相互作用的问题时非常有效。

整体法的优点是可以减少研究对象的数量,从而简化问题的复杂性。

1. 适用范围整体法适用于以下情况:(1)多个物体组成的系统具有相同的运动状态,可以作为一个整体进行研究;(2)多个物体之间的相互作用力可以忽略不计,或者只考虑它们之间的外部力;(3)需要研究系统整体的力学性质,如加速度、动量等。

2. 解题步骤使用整体法解题的一般步骤如下:(1)明确研究对象,将多个物体组成的系统作为一个整体进行研究;(2)分析整体受到的外力,包括重力、支持力、摩擦力等;(3)根据牛顿第二定律列方程,求出整体的加速度;(4)根据加速度求出各个物体的运动状态,如速度、位移等。

3. 注意事项使用整体法时需要注意以下几点:(1)整体法只能考虑外部力,不能考虑内部相互作用力;(2)如果系统中有多个物体具有不同的运动状态,需要分别对它们进行受力分析;(3)在求解系统的加速度时,需要考虑各个物体之间的相互作用力。

二、隔离法隔离法是指将系统中的各个物体分别进行受力分析的方法。

这种方法在解决一些涉及相互作用力的问题时非常有效。

隔离法的优点是可以清晰地分析各个物体之间的相互作用关系。

1. 适用范围隔离法适用于以下情况:(1)需要研究系统中各个物体之间的相互作用力;(2)系统中各个物体具有不同的运动状态,需要分别进行分析;(3)需要求出各个物体受到的合外力。

2. 解题步骤使用隔离法解题的一般步骤如下:(1)明确研究对象,将系统中的各个物体分别作为研究对象;(2)对每个物体进行受力分析,包括重力、支持力、摩擦力等;(3)根据牛顿第二定律列方程,求出各个物体的加速度;(4)根据加速度求出各个物体的运动状态,如速度、位移等。

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用高中物理力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动、力的作用以及与其相关的现象。

在物理力学解题中,整体法是一种常用的解题方法,它强调整体性的观点,通过分析物体整体的运动特征来解决问题。

本文将重点围绕高中物理力学解题中整体法的运用展开讨论。

一、整体法的基本原理二、整体法的运用在高中物理力学的解题中,整体法经常被运用于解决各种物理问题。

以下将针对不同类型的力学问题,分别介绍整体法的运用方式:1. 物体的平抛运动问题在物体的平抛运动问题中,可以通过整体法来分析物体的整体运动特征。

可以将物体的水平方向速度和竖直方向速度分解开来,然后分别分析水平和竖直方向上的运动规律。

通过整体法,可以更清晰地理解物体的运动轨迹和速度变化规律,从而解决平抛运动问题。

2. 弹簧振子的运动问题在弹簧振子的运动问题中,整体法可以帮助我们更好地理解弹簧振子的整体运动规律。

通过整体法,可以将弹簧振子整体的运动特征进行综合分析,包括振幅、周期、频率等参数。

通过整体法,可以更准确地描述和预测弹簧振子的运动规律,从而解决相关问题。

在物体受力问题中,整体法可以帮助我们更全面地分析物体受力的整体效果。

通过整体法,可以将物体的各个受力和加速度综合考虑,得出物体整体的加速度和运动状态。

通过整体法,可以更好地理解物体受力的整体效果,从而解决相关问题。

整体法在解决高中物理力学问题时具有以下几个优势:1. 有利于综合分析2. 有利于清晰表述整体法可以帮助我们更清晰地表述和描述物体的运动特征和力的作用效果。

通过整体法,可以将物体的整体运动状态和受力情况进行综合分析,从而更准确地描述和预测物体的运动规律。

3. 有利于提高解题效率整体法可以帮助我们更全面地分析和理解物体的运动规律和力的作用效果,有利于提高解题效率。

通过整体法,可以更快速地解决物理问题,节约解题时间。

四、整体法的实例分析下面将通过实例分析来展示整体法在高中物理力学解题中的运用。

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用力学是物理中重要的一个分支,贯穿于高中物理整个教学过程中。

在高中力学解题中,整体法是一种常用的解题方法,可帮助学生在繁琐的题目中更快、更准确地得到答案。

一、整体法的概念整体法是一种物理解题方法,即在解题时将整个物理问题视为一个整体,分析物理问题时,不考虑物体内部的细节,而只考虑物体之间的相互作用,重点在于物理系统的宏观特性和宏观量之间的相互作用,从整体的角度出发,对物理系统进行综合分析,最终得出答案的一种解题方法。

整体法适用于中高级物理解题,具体表现在以下几个方面。

1. 多物体问题的整体分析在解决多物体相互作用的问题时,可以将多个物体看成一个整体,这样问题就简化了。

关键在于找到这个整体,考虑可以看作一个整体的物体之间的相互作用,进而推导出整体的运动规律和其他重要参数。

例如,在一个倾斜面上有两个物块通过摩擦相互作用,可以将两个物块看作一个整体,通过分析整体的加速度和作用力来解决问题。

2. 原理判断与参数计算当我们不知道某个物理量的具体值,但知道其它相关物理量时,可以通过整体分析得到相应参数的计算公式,也可以通过相反的手段通过已知的参数推导出缺失的物理量。

例如,在弹簧振子中,当不知道弹簧的劲度系数时,可以通过周期和质量等参数来计算出弹簧劲度系数。

3. 综合应用在解决一些复杂的题目时,需要把下面几个步骤结合起来:(1)找到需要求出的目标物理量。

(2)基于状态方程和基本物理规律对物理系统进行分析,找出多个因素之间的相互作用。

(3)把这些相互作用建模为一个整体物体,用整体的规律代替细节上的分析,通过轻松理解整体规律得出目标物理量。

例如,在计算杆的扭转现象时,需要结合杆的几何特征、受力的全部情况和扭转动力学原理,最终将杆看做一个整体,这样才能解决受力和运动方面的问题。

三、整体法的优点和注意事项整体法是一种非常有用的物理解题方法,具有以下优点:1. 可以把问题简化,减少计算难度。

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用
在力学解题中,使用整体法有许多好处。

首先,它可以简化问题,避免了处理每个零
件的麻烦。

其次,它可以减少复杂的数学计算。

最后,整体法还可以帮助我们更清晰地理
解问题的本质。

例如,当我们考虑一个物体在斜面上滑动的问题时,可以先将物体看做一个整体,然
后分析物体与斜面之间的相互作用力。

在这种情况下,我们可以将物体的重力分解成两个
分量,一部分沿着斜面方向,另一部分垂直于斜面。

然后,我们可以应用牛顿第二定律,
考虑物体的加速度和斜面的倾角来计算物体的运动状态。

同样地,在解决摆锤问题时,我们也可以使用整体法。

这时,我们可以将摆锤看做一
个整体,并考虑它在水平方向上的运动以及重力的作用。

通过分析摆锤在竖直方向上的运动,我们可以得出摆锤的运动方程,并用这个方程来计算摆锤的周期。

除了以上的例子,整体法还可以在其他许多力学问题中使用。

在使用整体法求解力学
问题时,需要注意以下几点:
1. 需要准确地识别整体对象,确定物体的质量和形状等重要参数。

2. 应正确地描述整体对象与外部环境的相互作用力,并考虑任何可能的摩擦力和阻
力等因素。

3. 应应用牛顿定律等基本力学原理,解决问题并做出正确的推论。

4. 最后,需要检查所得答案的合理性,并尝试用不同的方法验证计算结果。

总之,整体法是力学解题中常用的一种方法,可以帮助我们更清晰地理解问题的本质,并简化复杂的数学计算。

在学习力学时,我们应该学会使用整体法,并在日常练习中进行
多次实践,以提高自己的解题能力。

物理方法专题一+整体法(精品)

物理方法专题一+整体法(精品)

一、整体法方法简介整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。

整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。

因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。

灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。

赛题精讲例1:如图1—1所示,人和车的质量分别为m 和M ,人用水平力F 拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向,不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且水平地面是光滑的,则车的加速度为 。

解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可。

将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力。

在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F ,所以有:2F = (M + m)a ,解得:a =2F M m例2:用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1—2所示,今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是( )解析:表示平衡状态的图是哪一个,关键是要求出两条轻质细绳对小球a 和小球b 的拉力的方向,只要拉力方向求出后,。

图就确定了。

先以小球a 、b 及连线组成的系统为研究对象,系统共受五个力的作用,即两个重力(m a + m b )g ,作用在两个小球上的恒力F a 、F b 和上端细线对系统的拉力T 1 。

因为系统处于平衡状态,所受合力必为零,由于F a 、F b 大小相等,方向相反,可以抵消,而(m a + m b )g 的方向竖直向下,所以悬线对系统的拉力T 1的方向必然竖直向上。

专题:整体法与隔离法

专题:整体法与隔离法

日照实验高中2017级高一物理导学案 班级: 姓名:
专题一:整体法与隔离法
点)
律求出加速度.【问题情境1】M 面加速运动,求A 、B
【变式练习1作用下做加速运动,求
【问题情境2擦系数为μ平力F 作用于M ,M 、
【变式练习2】如图所示,质量分别为M 、m 的滑块A 、B 叠放在固定的、倾角为θ的斜面上,A 与斜面间、A 与B 之间的动摩擦因数分别为μ1,μ2,当A 、B 从静止开始以相同的加速度下滑时,B 受到摩擦力( ) A .等于零
B .方向平行于斜面向上
C .大小为μ1mg cos θ
D .大小为μ2mg cos θ
【问题情境3】如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线的另一端拴一质量为m 的小球。

当滑块至少以加速度a =___________向左运动时,小球对滑块的压力等于零。

当滑块以a =2g 的加速度向左运动时,线的拉力大小F =_____________。

【变式练习3】如图所示,在水平面上有一个质量为M 的楔形木块A ,其斜面倾角为α,一质量为m 的木块B 放在A 的斜面上.现对A 施以水平推力F ,恰使B 与A 不发生相对滑动.忽略一切摩擦,则B 对A 的压力大小为________________。

【编写】张念民。

高中物理重要方法典型模型突破1-整体法与隔离法

高中物理重要方法典型模型突破1-整体法与隔离法

专题一整体法与隔离法【重要方法点津】。

隔离法的两种类型:(1)对象隔离:即为寻求与某物体有关的所求量与已知量之间的关系,将某物体从系统中隔离出来。

(2)过程隔离:物体往往参与几个运动过程,为求解涉及某个过程中的物理量,就必须将这个过程从全过程中隔离出来。

2.所谓整体法,是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法,也包括两种情况:(1)整体研究物体体系:当所求的物理量不涉及系统中某个物体的力和运动时常用。

(2)整体研究运动全过程:当所求的物理量只涉及运动的全过程时常用。

隔离法是指当我们所研究的问题涉及多个物体组成的系统时.需要求连接体内各部分间的相互作用力,从研究方便出发,把某个物体从系统中隔离出来,作为研究对象,分析受力情况.再列方程求解.3.应用整体法与隔离法的三点注意:①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发,灵活选取研究对象,恰当选择使用隔离法和整体法.②在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象订以是连接体中的某一部分物体,也可以是连接体中的某一个物体(包括两个或两个以上的单个物体),而这。

莱一部分”的选取,也应根据问题的实际情况,灵活处理.在选用整体法和隔离法时可依据所求的力,若所求的力为外力则应用整体法;若所求的力为内力则用隔离法.但在具体应用时,绝大多数的题目多要求两种方法结合应用.且应用顺序也较为固定.即求外力时,先隔离后整体?求内力时,先整体后隔离.先整体或先隔离的目的都是为了求解共同的加速度.研究物理问题时,所涉及的研究对象往往不是一个单独的物体、或单一的孤立过程.【典例强化突破】【例1】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有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示.已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块()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.没有摩擦力的作用【练1】如图所示,质量为M的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而物体M始终保持静止,则在物块m上、下滑动的整个过程中A.地面对物体M的摩擦力先向左后向右B.地面对物体M的摩擦力方向没有改变C.地面对物体M的支持力总小于(M+m)gD.物块m上、下滑动时的加速度大小相同【例2】质量为4kg的铅球,从离沙坑1.8m的高处自由落下.铅球落进沙坑后陷入0.2m深而停止运动,求沙坑对铅球的平均阻力(g取10m/s2).【练2】一个质量为m、带有电荷为-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正方向,如图所示.今小物体以初速度v0从x0点沿Ox轨道运动,运动中受到大小不变的摩擦阻力f作用,且f < Eq.设小物体与墙碰撞时不损失机械能且其电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程s.【例3】如图所示,质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动。

高中物理必修一:4-9整体法与隔离法

高中物理必修一:4-9整体法与隔离法

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。
算外力。
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。
m2
F
m1Байду номын сангаас
m3
2.若几个物体加速度不相同,用隔离法,分 别对每个物体分析计算.
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。
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

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用

高中物理力学解题中整体法的运用整体法的应用可以分为以下几个步骤:1. 确定物体或系统的整体特性:首先要明确问题中所涉及的物体或系统的整体特性,包括质量、形状、速度等。

通过对物体或系统整体特性的分析,我们可以初步确定解题思路。

2. 选取适当的参照系:在使用整体法解题时,选取适当的参照系是十分重要的。

参照系的选择应该使得描述问题时的计算尽可能简化。

可以选择质心系作为参照系,这样可以将物体的整体运动分解为质心的运动和相对质心的相对运动。

3. 应用牛顿定律:牛顿定律是解决力学问题的基本原理,整体法的运用也离不开牛顿定律的应用。

在选取适当的参照系后,根据牛顿定律列出适当的方程,通过求解方程可以得到问题所需要的物理量。

4. 如果需要考虑多个物体或系统之间的相互作用,可以考虑使用动量守恒和能量守恒定律。

整体法的运用可以在一定程度上简化力学问题的求解过程,减少计算的复杂度。

在解题中需要注意以下几点:1. 特殊情况的考虑:在使用整体法解题时,需要考虑特殊情况的影响。

如果物体存在旋转运动,需要考虑到转动惯量的影响。

2. 系统边界的界定:整体法的运用需要明确系统的边界,确保系统边界内的物体或系统满足所列方程,同时排除外部物体对系统的影响。

3. 约束条件的分析:在使用整体法解题时,常常需要考虑约束条件对物体或系统的影响。

约束条件可能限制物体或系统的自由度,需要根据约束条件推导适当的方程。

整体法是解决高中物理力学问题的一种常用方法,通过将物体或系统作为整体来考虑,可以简化问题的分析过程。

在使用整体法解题时,需要明确整体特性,选取适当的参照系,应用牛顿定律,并考虑特殊情况、系统边界和约束条件的影响。

只有在掌握了整体法的基本原理和方法后,才能更加灵活地运用整体法解决各种力学问题。

物理用整体法的条件

物理用整体法的条件

物理用整体法的条件
1. 当系统内各物体的运动状态相同时,就可以用整体法呀!比如说一堆小球一起在光滑平面上匀速运动,这时候不就可以把它们看成一个整体嘛!
2. 要是物体之间的相互作用力是内力,嘿,整体法就派上用场啦!就像一家人在家里互相帮忙,对外就可以看作一个整体来分析呀!
3. 当所求的物理量与系统内物体间的内力无关时,那果断用整体法呀!好比计算一群人整体的前进速度,就不用管他们内部谁推了谁一下。

4. 对于连接体问题,如果它们具有相同的加速度,哇塞,整体法简直太合适啦!就像一列火车的车厢都一起加速前进。

5. 如果系统所受的外力远大于内力,哎呀,整体法就该登场啦!比如在大风中很多小纸片被吹着跑,这时候就可以把它们当整体看。

6. 当只需要考虑系统整体的运动情况时,还等什么,用整体法呀!就像看一个班级整体的表现,而不是关注每个同学的小细节。

7. 要是物体的运动状态容易确定,嘿,那整体法就好用极了!就像一群大雁整齐地飞行,很容易把它们当成一个整体来研究。

8. 当需要快速简洁地分析问题时,整体法不就是最好的选择吗?好比在一堆复杂情况中迅速抓住重点。

9. 对于一些对称性的系统,哇哦,整体法可太好用啦!就像一个对称的图案,整体看就很清晰。

10. 只要能让问题变得简单明了,那就是用整体法的好时机呀!比如一堆积木堆在一起,把它们看成整体来考虑稳定性。

我觉得呀,整体法真的是物理中特别好用的方法,能让我们更高效地解决很多问题呢!。

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一、整体法方法简介整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。

整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。

因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。

灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。

赛题精讲例1:如图1—1所示,人和车的质量分别为m 和M ,人用水平力F 拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向,不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且水平地面是光滑的,则车的加速度为 。

解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可。

将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力。

在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F ,所以有:2F = (M + m)a ,解得:a =2F M m例2:用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1—2所示,今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是( )解析:表示平衡状态的图是哪一个,关键是要求出两条轻质细绳对小球a 和小球b 的拉力的方向,只要拉力方向求出后,。

图就确定了。

先以小球a 、b 及连线组成的系统为研究对象,系统共受五个力的作用,即两个重力(m a + m b )g ,作用在两个小球上的恒力F a 、F b 和上端细线对系统的拉力T 1 。

因为系统处于平衡状态,所受合力必为零,由于F a 、F b 大小相等,方向相反,可以抵消,而(m a + m b )g 的方向竖直向下,所以悬线对系统的拉力T 1的方向必然竖直向上。

再以b 球为研究对象,b 球在重力m b g 、恒力F b 和连线拉力T 2三个力的作用下处于平衡状态,已知恒力向右偏上30°,重力竖直向下,所以平衡时连线拉力T 2的方向必与恒力F b 和重力m b g 的合力方向相反,如图所示,故应选A 。

例3:有一个直角架AOB ,OA 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,OA 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两个环的质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图1—4所示。

现将P 环向左移动一段距离,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相比,OA 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 变小D .N 变大,T 变大解析:先把P 、Q 看成一个整体,受力如图1—4—甲所示,则绳对两环的拉力为内力,不必考虑,又因OB 杆光滑,则杆在竖直方向上对Q 无力的作用,所以整体在竖直方向上只受重力和OA 杆对它的支持力,所以N 不变,始终等于P 、Q 的重力之和。

再以Q为研究对象,因OB 杆光滑,所以细绳拉力的竖直分量等于Q 环的重力,当P 环向左移动一段距离后,发现细绳和竖直方向夹角a 变小,所以在细绳拉力的竖直分量不变的情况下,拉力T 应变小。

由以上分析可知应选B 。

例4:如图1—5所示,质量为M 的劈块,其左右劈面的倾角分别为θ1 = 30°、θ2 = 45°,质量分别为m 1和m 2 = 2.0kg 的两物块,同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑,劈块始终与水平面保持相对静止,各相互接触面之间的动摩擦因数均为μ =0.20 ,求两物块下滑过程中(m 1和m 2均未达到底端)劈块受到地面的摩擦力。

(g = 10m/s 2)解析:选M 、m 1和m 2构成的整体为研究对象,把在相同时间内,M 保持静止,m 1和m 2分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整体过程来研究。

根据各种性质的力产生的条件,在水平方向,整体除受到地面的静摩擦力外,不可能再受到其他力;如果受到静摩擦力,那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。

根据系统牛顿第二定律,取水平向左的方向为正方向,则有:F 合x = Ma ′+ m 1a 1x -m 2a 2x其中a ′、a 1x 和a 2x 分别为M 、m 1和m 2在水平方向的加速度的大小,而a ′= 0 ,a 1x = g (sin30°-μcos30°) ⋅cos30° ,a 2x = g (sin45°-μcos45°) ⋅cos45° 。

所以:F 合 = m 1g (sin30°-μcos30°) ⋅cos30°-m 2g (sin45°-μcos45°) ⋅cos45°10×(12--2.0×10×--2.3N 负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。

所以劈块受到地面的摩擦力的大小为2。

3N ,方向水平向右。

例5:如图1—6所示,质量为M 的平板小车放在倾角为θ的光滑斜面上(斜面固定),一质量为m的人在车上沿平板向下运动时,车恰好静止,求人的加速度。

解析:以人、车整体为研究对象,根据系统牛顿运动定律求解。

如图1—6—甲,由系统牛顿第二定律得:(M + m)gsin θ = ma解得人的加速度为a =M m m+gsin θ 例6:如图1—7所示,质量M = 10kg 的木块ABC静置 于粗糙的水平地面上,滑动摩擦因数μ = 0.02 ,在木块的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m = 1.0kg 的物块静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s = 1.4m 时,其速度v = 1.4m/s ,在这个过程中木块没有动,求地面对木块的摩擦力的大小和方向。

(重力加速度取g = 10/s 2)解析:物块m 由静止开始沿木块的斜面下滑,受重力、弹力、摩擦力,在这三个恒力的作用下做匀加速直线运动,由运动学公式可以求出下滑的加速度,物块m 是处于不平衡状态,说明木块M 一定受到地面给它的摩察力,其大小、方向可根据力的平衡条件求解。

此题也可以将物块m 、木块M 视为一个整体,根据系统的牛顿第二定律求解。

由运动学公式得物块m 沿斜面下滑的加速度: a =22t 0v v 2s -=2t v 2s =21.42 1.4⨯= 0.7m/s 2 以m 和M 为研究对象,受力如图1—7—甲所示。

由系统的牛顿第二定律可解得地面对木块M 的摩擦力为f = macos θ = 0.61N ,方向水平向左。

例7:有一轻质木板AB 长为L ,A 端用铰链固定在竖直墙上,另一端用水平轻绳CB 拉住。

板上依次放着A 、B 、C 三个圆柱体,半径均为r ,重均为G ,木板与墙的夹角为θ ,如图1—8所示,不计一切摩擦,求BC 绳上的张力。

解析:以木板为研究对象,木板处于力矩平衡状态,若分别以圆柱体A 、B 、C 为研究对象,求A 、B 、C 对木板的压力,非常麻烦,且容易出错。

若将A 、B 、C 整体作为研究对象,则会使问题简单化。

以A 、B 、C 整体为研究对象,整体受到重力3G 、木板的支持力F 和墙对整体的支持力F N ,其中重力的方向竖直向下,如图1—8—甲所示。

合重力经过圆柱B 的轴心,墙的支持力F N 垂直于墙面,并经过圆柱C 的轴心,木板给的支持力F 垂直于木板。

由于整体处于平衡状态,此三力不平行必共点,即木板给的支持力F 必然过合重力墙的支持力F N 的交点。

根据共点力平衡的条件:ΣF = 0 ,可得:F =3G sin θ。

由几何关系可求出F 的力臂 L = 2rsin 2θ +r sin θ+ r·cotθ 以木板为研究对象,受力如图1—8—乙所示,选A 点为转轴,根据力矩平衡条件ΣM = 0 ,有:F ⋅L = T ⋅Lcos θ 即:213Gr(2sin cot )sin sin θ++θθθ= T ⋅Lcos θ 解得绳CB 的张力:T =3Gr L (2tan θ +21cos sin cos +θθ⋅θ) 例8:质量为1.0kg 的小球从高20m 处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.0m ,小球与软垫接触的时间为1.0s ,在接触时间内小球受合力的冲量大小为(空气阻力不计,取g = 10m/s 2) ( )A .10N ⋅sB .20 N ⋅sC .30 N ⋅sD .40 N ⋅s解析:小球从静止释放后,经下落、接触软垫、反弹上升三个过程后到达最高点。

动量没有变化,初、末动量均为零,如图1—9所示。

这时不要分开过程求解,而是要把小球运动的三个过程作为一个整体来求解。

设小球与软垫接触时间内小球受到合力的冲量大小为I ,下落高度为H 1 ,下落时间为t 1 ,接触反弹上升的高度为H 2 ,上升的时间为t 2 ,则以竖直向上为正方向,根据动量定理得: -mg ⋅t 1 + I -mg ⋅t 2= 0图1—8乙图1—9而 t 1t 2故:⋅s答案:C例9:总质量为M 的列车以匀速率v 0在平直轨道上行驶,各车厢受的阻力都是车重的k 倍,而与车速无关。

某时刻列车后部质量为m 的车厢脱钩,而机车的牵引力不变,则脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度是多少?解析:此题求脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度,就机车来说,在车厢脱钩后,开始做匀加速直线运动,而脱钩后的车厢做匀减速运动,由此可见,求机车的速度可用匀变速直线运动公式和牛顿第二定律求解。

现在若把整个列车当作一个整体,整个列车在脱钩前后所受合外力都为零,所以整个列车动量守恒,因而可用动量守恒定律求解。

根据动量守恒定律,得:Mv 0 = (M -m)V即:V =0Mv M m- 即脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度为0Mv M m -。

【说明】显然此题用整体法以列车整体为研究对象,应用动量守恒定律求解比用运动学公式和牛顿第二定律求简单、快速。

例10:总质量为M 的列车沿水平直轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱钩,司机发觉时,机车已走了距离L ,于是立即关闭油门,撤去牵引力,设运动中阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,求,当列车两部分 都静止时,它们的距离是多少?解析:本题若分别以机车和末节车厢为研究对象用运动学、牛顿第二定律求解,比较复杂,若以整体为研究对象,研究整个过程,则比较简单。

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