21-受力分析——整体法与隔离法-主视频
受力分析的基本方法整体法和隔离法
受力分析(整体法求外力.隔离法求内力)一 平衡问题的受力分析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 ,两环质量均为m ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示)。
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F 和摩擦力f 的变化情况是( )A .F 不变,f 变大B .F 不变,f 变小C .F 变大,f 变大D .F 变大,f 变小2.如图所示,两个质量都是m 的小球A 、B 用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。
已知竖直墙面光滑,水平地面粗糙,现将A 向上移动一小段距离,两球再次平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B 球的支持力N 和轻杆上的压力F 的变化情况是( ) A.N 不变,F 变大B.N 不变,F 变小C.N 变大,F 变大D.N 变大,F 变小3.如图所示,质量为m 的木块放在质量为M 的粗糙斜面上,用水平恒力力F 推木块,木块和斜面都保持静止。
求: (1)水平面对斜面的支持力大小1N(2)水平面对斜面的摩擦力大小1f (3)斜面对物体的支持力大小2N (4)斜面对物体的摩擦力大小2f4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1m 和2m 的两个木块b 和c ,如图所示,已知1m >2m ,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 .没有摩擦力的作用二 非平衡问题的受力分析1.如图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块。
受力分析与整体法和隔离法的应用--高中物理第二章专项练习
第二章相互作用受力分析与整体法和隔离法的应用1.受力分析的顺序:先场力再弹力后摩擦力,接触力要逐个接触面排查.2.对于多个物体组成的系统的问题通常整体法和隔离法交替使用.3.三重检验:(1)明确各力的施力物体、受力物体.(2)判断研究对象是否能保持原来运动状态.(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析,判断两次分析是否一致.1.如图所示,一物块在竖直向上的恒力F作用下沿固定的粗糙斜面向上匀速运动.不计空气阻力,则物块运动过程中受力的个数为()A.2个B.2个或4个C.2个或3个D.4个答案A解析物块受到竖直向下的重力和竖直向上的恒力F,假设还受到沿斜面向下的摩擦力和斜面的支持力作用,则物块受到的合力不为零,因物块做匀速直线运动,物块不会受到摩擦力作用,也不会受到斜面的支持力作用.故选A.2.如图,楔形物块M固定在水平地面上,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,则小物块的受力示意图大致正确的是(重力加速度为g)()答案B解析对小物块进行受力分析,受到沿斜面向上的F,竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力,因为物块相对斜面沿斜面向上运动,所以物块受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,故选B.3.(2023·安徽黄山市屯溪第一中学月考)如图所示,一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则(重力加速度为g )()A .滑块一定受到三个力作用B .弹簧一定处于压缩状态C .斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg D .斜面对滑块的支持力大小可能为零答案C 解析以滑块为研究对象,进行受力分析,一定受重力作用,斜面和弹簧只能给滑块垂直斜面方向的力,因为滑块处于静止状态,所以滑块一定受到斜面的摩擦力作用,而弹力是摩擦力产生的必要条件,故滑块一定还受到斜面的支持力作用,但无法确定弹簧是伸长、压缩或是原长,滑块可能受弹簧的弹力,也可能弹力为零,故A 、B 、D 错误;摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡,则摩擦力F f =mg sin 30°=12mg ,故C 正确.4.(2023·重庆市联考)如图所示,将两个相同的木块P 、Q 置于粗糙斜面上,P 、Q 中间有一处于压缩状态的轻弹簧,弹簧不与P 、Q 拴接.木块P 受到一个沿斜面向下的恒定拉力F ,P 、Q 均静止.下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内)()A .P 一定受到5个力的作用B .Q 一定受到4个力的作用C .只移去弹簧后P 可能会沿斜面下滑D .只移去弹簧后P 所受摩擦力可能不变答案A 解析设木块质量为m ,斜面倾角为θ,对P 受力分析如图,则P 受到重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力五个力的作用,A 正确;Q 受到的弹簧弹力沿斜面向上,若Q 重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等,则Q 不受摩擦力,所以Q 可能受到重力、支持力、弹簧弹力三个力的作用,B 错误;有弹簧时,正交分解P 受到的重力,沿斜面方向受力平衡,有F f P =mg sin θ+F 弹+F ,只移去弹簧时,有F f P ′=mg sin θ+F ,可知木块P 受到的沿斜面向下的力变小,需要的摩擦力变小,故木块P仍然静止,C、D错误.5.(2023·湖北省黄冈中学模拟)如图所示,水平地面上叠放着矩形物体A和B,细线一端连接A,另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C,A、B、C均静止.下列说法正确的是()A.A可能受到三个力作用B.B可能受到四个力作用C.适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,则A对B的摩擦力不变D.适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,则B对地面的压力增大答案D解析物体A受力分析如图甲共受到四个力,故A错误;物体B受力分析如图乙共受到五个力,故B错误;适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,F T=m C g,可知F T减小,θ不变,由F f A=F T cosθ可知,B对A的摩擦力减小,则A对B的摩擦力减小;因为F N A=m A g-F T sinθ,F N B=F N A′+m B g,F T减小,θ不变,可知适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,B对地面的压力增大,故C错误,D正确.6.(多选)如图所示,有P、Q、N三个物块,质量均为m,它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态,现对Q施加一个水平向右的推力F,三个物块依然保持静止,则施加力F之后()A.P、Q两物块之间的摩擦力增大B.Q、N两物块之间的摩擦力可能减小C.Q一定受到5个力的作用D.Q、N两物块之间的压力增大答案BD解析对P受力分析可知,P受重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力,则P受力情况不变,故P、Q间的摩擦力不变,选项A错误;对P、Q受力分析可知,P、Q受重力、支持力、摩擦力及推力,由于水平推力的作用,Q、N间的摩擦力可能减小,选项B正确;若F沿斜面向上的分力与P、Q的重力沿斜面向下的分力平衡,则Q可以不受N对它的摩擦力的作用,所以Q将受重力、P对Q的压力、N对Q的支持力、P对Q的摩擦力及推力五个力的作用,若Q、N间有摩擦力,则Q受6个力的作用,选项C错误;因F有垂直于斜面的分力,故Q、N间的压力一定增大,选项D正确.7.如图,物体P和斜面均静止于地面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P开始向下滑动B.斜面对P的作用力不变C.P、Q间没有摩擦力的作用D.斜面对地面的摩擦力增大答案C解析对P受力分析,受重力、支持力、静摩擦力,设P的质量为M,根据平衡条件,有F N=Mg cosθ,F f=Mg sinθ,由于P处于静止状态,则有F f≤μF N,故μ≥tanθ,由于物体Q 轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力,P仍静止不动,斜面对P的作用力(支持力、静摩擦力的合力)等于P与Q的重力之和,所以变大,故A、B错误;Q处于静止状态,根据平衡条件得知,Q不受P的摩擦力,否则Q将沿水平方向运动,故C正确;以整体为研究对象,水平方向不受外力作用,所以水平方向合力为零,地面与斜面之间无摩擦力,故D错误.8.(2023·河北邯郸市高三检测)如图所示,有P、N两块质量相同的物块,在物块P上施加一沿水平方向的外力F,使它们叠放在竖直面上且处于静止状态,下列说法正确的是()A.物块P一定受到4个力的作用B.物块P一定受到3个力的作用C.物块N一定受到4个力的作用D.物块N可能受到6个力的作用答案A解析如果P、N之间没有摩擦力,则物块P不能平衡,所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力,加上重力和外力F,物块P一定受到4个力的作用,故A正确,B错误;整体分析可知,墙对N有向上的摩擦力,大小等于两者的重力之和,物块N还受到重力、墙对N的支持力,P对N的支持力,P对N的摩擦力,所以物块N一定受到5个力的作用,C、D错误.9.(2023·云南省昆明市第一中学月考)如图所示,截面为等腰三角形的木块A上放铁块B,木块A的斜边在竖直粗糙墙壁上,现对A施加竖直向上的力F,使得A、B一起向上匀速运动,运动过程中A、B一直保持相对静止.则木块A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6答案B解析对于B,其处于平衡状态,受到重力、摩擦力和支持力作用,A受到B给的摩擦力和压力作用,对于A、B整体,水平方向若受到墙壁的支持力,不可能平衡,故墙壁对A无支持力,则也无摩擦力作用,木块A还受重力作用和竖直向上的力F.故A一共受到4个力作用.故选B.10.(2023·福建省福州阳光国际学校月考)如图所示,物体B的上表面水平,物体C受到向右的水平推力F时,A、B、C均保持静止,下列说法正确的()A.物体A受3个力作用B.物体B受到4个力作用C.物体C受到5个力作用D.物体C对地面的压力的大小等于C的重力答案B解析物体A受重力和B对A的支持力2个力作用,选项A错误;物体B受到重力、A对B 的压力、斜面对B的支持力和摩擦力,共4个力作用,选项B正确;物体C受到重力、地面的支持力和摩擦力、力F、B对C的摩擦力和压力,共6个力作用,选项C错误;由整体分析可知,物体C对地面的压力的大小等于A、B、C的重力之和,选项D错误.11.如图所示,物块A、B处于静止状态,已知竖直墙壁粗糙,水平地面光滑,则物块A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6答案A解析对A、B整体进行分析,由于整体位于光滑水平面上处于静止状态,所以水平方向上整体一定不受力,即竖直墙壁对A没有支持力,所以A和竖直墙壁之间没有摩擦力.隔离A 进行分析,A一定受重力和B对其的支持力,其中支持力存在水平向左的分量,所以A一定还受到B对其的摩擦力,综上所述可知A的受力个数为3,故选A.12.如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,则()A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间可能存在静摩擦力C.A物块共受4个力作用D.B物块共受4个力作用答案D解析整体受力分析,由平衡条件可知,只受重力及地面的支持力,所以A与墙面间不存在压力及静摩擦力,则A、B错误;隔离法对A受力分析,由平衡条件有:重力、B对A的支持力及B对A的静摩擦力三力平衡,所以C错误;把A、B看成一个整体,只受重力及C对B的支持力,C与B之间没有静摩擦力,由牛顿第三定律知B还受A对B的压力及静摩擦力,则B物块共受4个力作用,所以D正确.。
整体法和隔离法受力分析(答案版)
专题三 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。
合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。
隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。
隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。
隔离法和整体法看上去相互对立,但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。
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。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。
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;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。
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。
一、静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
【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【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D .【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】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。
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:(
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。
高一物理受力分析(整体法和隔离法)
受力分析—隔离法与整体法一、物体受力分析方法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,并画出受力图,就是受力分析。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)2、受力分析的几个步骤.①灵活选择研究对象②对研究对象周围环境进行分析③审查研究对象的运动状态:根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断.④根据上述分析,画出研究对象的受力分析示意图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来.3、受力分析的三个判断依据: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。
二、隔离法与整体法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
(区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现,当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上。
)2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用........。
........................,通常先整体后隔离三、例题例1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗,糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,m m12如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A. 有摩擦力作用,方向水平向右;B. 有摩擦力作用,方向水平向左;C. 有摩擦力作用,但方向不确定;图1D. 以上结论都不对。
高三物理专题受力分析------整体法和隔离法
高三物理专题受力分析------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。
合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。
隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。
隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。
隔离法和整体法看上去相互对立,但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。
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。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。
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;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。
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。
一、静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
【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【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D .【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】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。
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
受力分析中的整体法与隔离法
整体法和隔离法的应用一、受力分析中的整体法与隔离法1、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2、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二、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。
整体法与隔离法-受力分析
整体法与隔离法-受力分析研究对象有两个或两个以上的物体,可以把它们作为一下整体,整体质量等于它们的总质量。
整体电量等于它们电量代数和。
有的物理过程比较复杂,由几个分过程组成,我们可以把这几个分过程看成一个整体。
所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统,或由几个分过程组成的整个过程作为研究对象进行分析研究的方法。
整体法适用于求系统所受的外力,计算整体合外力时,作为整体的几个对象之间的作用力属于系统内力不需考虑,只需考虑系统外的物体对该系统的作用力,故可使问题化繁为简。
高考真题鉴赏例1、(2010·山东理综)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速直线运动(m 1在地面,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m 1所受支持力N 和摩擦力f 正确的是( )A.N=m 1g+m 2g-Fsin θ 吧B.N=m 1g+m 2g-Fcos θC.f=Fcos θD.f=Fsin θ例2.如图甲所示,平板重300N ,滑轮重不计,要使整个装置静止,则P 物重力的最小值( )A.300NB.200NC.150ND.100N例3、如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为kg 2的物体, 处于静止状态。
若将一个质量为kg 3的物体B 竖直向下轻放在A 上的一瞬间,则B 对A 的压力大小为(取g=10m/s 2)A.30NB. 0NC. 15ND. 12N例4、如图,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FN ,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FNB. 细绳刚断开时,木盒对地压力为(FN+F )C. 细绳刚断开时,木盒对地压力为(FN —F )D. 在B 向上运动过程中,木盒对地压力逐渐变大题型一、平衡状态时的整体法与隔离法1.如图所示,重力大小都是G 的A 、B 条形磁铁,叠放在水平木板C 上,静止时B 对A 的弹力为F 1,C 对B 的弹力为F 2,则( ).【3】(A )F 1=G ,F 2=2G (B )F 1>G ,F 2>2G (C )F 1>G ,F 2<2G (D )F 1>G ,F 2=2G2. 如图所示,在一光滑的墙角上放着质量分别为m 的A 物块和质量为M 的B 物块 ,已知的接触面非光滑,现在对A 墙面对B 的作用力是多少?水平地面对B 的作用力是多少?A 对B 的作用力是多少?3如图所示,A 、B 两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上,下端搁在水平地面上,处于静止状态,悬挂A 杆的绳倾斜,悬挂B 杆的绳恰好竖直,则关于两杆的受力情况,下列说法中正确的有( ).(A )A 、B 都受三个力作用 (B )A 、B 都受四个力作用(C )A 受三个力,B 受四个力 (D )A 受四个力,B 受三个力4.如图1-2所示,上下两带电小球,a 、b 质量均为m ,所带电量分别为q 和-q ,两球间用一绝缘细线连接,上球又用绝缘细线悬挂在开花板上,在两球所在空间有水平方向的匀强电场,场强为E ,平衡细线都被拉紧,右边四图中,表示平衡状态的可能是:5、如图2-5所示,人重G 1=600N ,木板重G 2=400N ,人与木板、木板与地面间滑动摩擦因数均为μ=0.2,现在人用水平力F 拉绳,使他们木板一起向右匀速动动,则( )A 、人拉绳的力是200NB 、人的脚给木板的摩擦力向右C 、人拉绳的力是100ND 、人的脚给木板的摩擦力向左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 多大才能产生相对滑动?7、如图所示,人通过定滑轮用绳拉住平台处于静止状态,人重G 1=600N ,平台重G 2=200N ,则人对绳的拉力为 N ,对平台的压力为 N 。
高中物理新教材同步 必修第一册第3章 专题强化 整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用
专题强化整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用[学习目标] 1.知道整体法和隔离法,能灵活运用整体法和隔离法处理问题。
2.能够用整体法和隔离法处理共点力作用下多个物体的平衡问题(重难点)。
一、整体法和隔离法在受力分析中的应用1.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(外力),不考虑整体内部物体之间的相互作用力(内力)。
2.隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系统中隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其他物体的作用力。
3.(1)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。
(2)为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。
(3)对于连接体问题,多数情况既要分析外力,又要分析内力,这时我们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的交叉运用方法,当然个别情况也可采用先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体相反的运用顺序。
例1如图所示,直角三棱柱A放在水平地面上,光滑球B放在三棱柱和竖直墙壁之间,A 和B都处于静止状态。
(1)试分别画出A、B及A、B作为一个整体的受力示意图;(2)求A对地面的压力的大小与A、B重力大小之间的关系。
答案见解析解析(1)隔离A为研究对象,它受到重力G A、B对它的压力F BA、地面支持力和地面对它的摩擦力,如图甲所示。
隔离B为研究对象,它受到重力G B、三棱柱对它的支持力F AB、墙壁对它的弹力F N1,如图乙所示。
以A、B整体作为研究对象,整体受到重力G A+G B、墙壁对其弹力F N1、地面支持力和地面对其摩擦力,如图丙所示。
(2)以A、B整体为研究对象,F N=G A+G B由牛顿第三定律,A对地面的压力F N′等于F N,则F N′=G A+G B故A对地面的压力的大小等于A、B重力大小之和。
例2(2023·濮阳一高高一期中)如图所示,物块A、B处于静止状态,已知竖直墙壁粗糙,水平地面光滑,则物块A和B的受力个数分别为()A.3和3 B.3和4C.4和4 D.4和5答案 B解析由整体分析可知,A、B整体受到地面向上的支持力、重力,墙壁对A、B无弹力;分别隔离A、B分析:A受重力、B对A的支持力和B对A的摩擦力共3个力;B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力、地面对B的支持力共4个力,故B正确,A、C、D错误。
受力分析--整体法与隔离法
受力分析——整体法与隔离法一、整体法与隔离法的解析:【例1】一只重为G1的木箱放在大磅秤上,木箱内有一个重为G2的人站在小磅秤上,如图所示,站在小磅秤上的人用力推木箱的顶板,此时小磅秤的示数将______,大磅秤的示数将______。
(填“增大”、“减小”、“不变”)二、摩擦力专练:1.方法:利用二力平衡求大小(一定是平衡状态)引入:一个小车在推力10N的作用下在水平桌面上以2m/s的速度匀速运动,此时摩擦力为多大?若现在使得小车以5m/s的速度匀速运动,此时摩擦力为多大?推力增大到20N,摩擦力为多大?结论:滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与速度,推力大小及接触面积大小等无关。
【例2】如下图甲所示,同种材料制成的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平推力F1作用下,A、B一起作匀速直线运动,此时木块A所受的摩擦力为N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,如下图乙用水平力F2推A使它们一起匀速运动,则推力F2=N。
1.整体法和隔离法专练:【例3】如图所示,在光滑水平桌面上叠放着甲、乙两个物体。
甲物体用细线拴在左边竖直墙上。
现用力F把乙物体从右端匀速拉出来;所用力F=15N。
则甲、乙二物体受到的摩擦力的大小和方向是( )A.f甲=0,f乙=15N,方向向左B.f甲=f乙=15N ,方向都向右C.f甲=f乙=15N ,方向都向左D.f甲=f乙=15N ,f甲向右,f乙向左2.摩擦力反向【例4】(2010海淀二模改编)将重为4N的足球竖直向上踢出,足球在竖直向上运动的过程中,如果受到的空气阻力大小为1 N,则足球受到的合力大小为N 。
足球下落的过程中,受到的合力为_______。
【例5】一个载有重物的气球所受重力(气球及所载重物)为G,在空气中受到2000N的浮力时,匀速竖直上升,若将所载重物再增加200N的物体,该气球就能匀速竖直下降。
设气球上升和下降时受到的空气浮力和阻力大小不变,则汽球受到的重力G为______N,所受的空气阻力为_____N。
力学方法专题一整体法和隔离体法
整体法与隔离法平衡态问题的研究方法,从研究对象的选取看,有整体法和隔离体法;从具体的求解过程看,有定量计算法(解析法)和定性分析法;从定量计算法的运用数学知识看,又分为相似三角形法和正弦、余弦定理及直角三角形的边角关系等方法。
定性分析法,因不要求定量计算,一般采用图示法(力三角形法或平行四边形法)。
另外还有常见的假设法、正交分解法等。
一、整体法和隔离体法(静力学中的应用)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)。
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。
对于连接体的平衡问题,在不涉及物体间相互作用的内力时,应首先考虑整体法,其次再考虑隔离体法。
通常在分析外力对系统的作用时用整体法,在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时用隔离体法。
有时一道题目的求解要整体法、隔离体法交叉运用。
例1.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?(7/3)解:以B为研究对象,受力分析如图(1)把AB当成整体可得:(3)由此可得1.如图所示,两块同样的条形磁场A、B,它们的质量均为m,将它们竖直叠放在水平桌面上,用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A,若弹簧秤上的读数为m g,则B与A的弹力F1及桌面对B的弹力F2分别为()A.F1=0,F2=mg B.F1= mg,F2 =0C.F1>0,F2<mg D.F1>0,F2=mg2.如图所示,人重600N,木板重400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2,今人用水平力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则()A.人拉绳的力是200N B.人拉绳的力是100NC.人的脚对木板的摩擦力向右D.人的脚对木板的摩擦力向左3.质量相同的四木块叠放在一起,如图所示,静止在水平地面上,现有大小相等、方向相反的力F分别作用的第2块和第4块木块上,四木块仍然静止,则从上到下各层接触面间的摩擦力多大?4.如图所示,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α=37°,始终保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力(取g=10m/s2)光滑 粗糙 5.如图所示,在粗糙水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m 1和m 2的小木块,m 1>m 2,已知三角形木块和两个小木块均静止,则粗糙水平面对三角形木块( )A .没有摩擦力作用B .有摩擦力作用,摩擦力方向水平向右C .有摩擦力作用,摩擦力方向水平向左D .有摩擦力作用,但方向无法确定,因为m 1、m 2、θ1和θ2的数值并未给出6.放在水平地面上的物体M 上表面有一物体m ,m 与M 之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M 和m 受力情况的判断,正确的是( )A .m 受到向右的摩擦力B .M 受到m 对它向左的摩擦力C .地面对M 的摩擦力方向右D .地面对M 不存在摩擦力作用7.如图所示,物体A 、B 的质量m A =6kg ,m B =4kg ,A 与B 、B 与地面之间的动摩擦因数都等于0.3在外力F 的作用下,A 和B 一起做匀速运动,求A 对B 和地面对B 的摩擦力的大小和方向(g=10m/s 2)8.如图所示,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。
牛顿第二定律的应用之整体法与隔离法
碰撞问题
总结词
碰撞问题是指两个或多个物体在短时间 内发生高速碰撞,导致物体运动状态发 生急剧变化的问题。通过牛顿第二定律 ,可以求解碰撞后的运动状态和运动规 律。
VS
详细描述
碰撞问题中,物体之间的相互作用力会在 极短的时间内使物体的运动状态发生急剧 变化。通过分析碰撞过程中物体的受力情 况和运动状态的变化,结合牛顿第二定律 ,可以求解碰撞后物体的速度、加速度和 位移等物理量的变化。
牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即没有加速度的参考系。在非惯性参考系中,物体的运动规律会 受到额外的力作用,这些力无法通过牛顿第二定律来描述。
在研究天体运动、相对论效应等非惯性参考系问题时,需要使用更复杂的理论框架,如广义相对论。
只适用于单一物体的运动状态改变问题
牛顿第二定律适用于描述单一物体在 受到外力作用时运动状态的改变,不 适用于涉及多个物体相互作用的问题。
05
牛顿第二定律的局限性
只适用于宏观低速物体
牛顿第二定律只适用于描述宏观低速物体的运动规律,对于微观高速的粒子运动,如光子、电子等,需要使用量子力学和相 对论等其他理论。
在宏观低速的范围内,牛顿第二定律能够很好地描述物体的加速度与作用力之间的关系,但在高速或微观领域,这种描述会 失效。
只适用于惯性参考系
适用条件
当多个物体之间的相互作用力远大于 外界对整体的作用力时,使用整体法 更为简便。
在分析物体的加速度和受力情况时, 如果多个物体之间的运动状态相同或 相近,整体法也适用。
应用实例
当一个斜面静止在水平地面上时,可以将斜面和斜面上放置 的物体视为一个整体,分析受到的重力和地面对整体的静摩 擦力,从而得出斜面是否会滑动。
总结词
连接体问题是指两个或多个物体通过相互作用力而连接在一起的问题。通过整体法和隔离法,可以求解连接体的 运动状态和运动规律。
专题一 整体法隔离法受力分析 解析版
专题一整体法隔离法受力分析整体法和隔离法的使用技巧当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法.整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法.口诀(外整内分)例如图5所示,在恒力F作用下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是()图5A.a一定受到4个力B.b可能受到4个力C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.a与b之间一定有摩擦力答案AD解析将a、b看成整体,其受力图如图甲所示,说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用;对物体b进行受力分析,如图乙所示,b受到3个力作用,所以a受到4个力作用.【即学即练】如图6所示,质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角θ=30°,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,则()图6 A.斜面体对小球的作用力大小为mgB.轻绳对小球的作用力大小为12mgC.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)gD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为34mg解析以小球为研究对象,对其受力分析如图.因小球保持静止,所以由共点力的平衡条件可得:mg sin θ-F T=0 ①F N-mg cos θ=0②由①②两式可得F T=mg sin θ=12mgF N=mg cos θ=32mg即轻绳对小球的作用力(拉力)为12mg,斜面对小球的作用力(支持力)为32mg.A错,B对.把小球和斜面体作为一个整体进行研究,其受重力(M+m)g,水平面的支持力F N′、摩擦力F f以及轻绳的拉力F T.受力情况如图所示.因研究对象处于静止状态,所以由平衡条件可得:F f-F T cos θ=0 ③F N′+F T sin θ-(M+m)g=0④联立①③④式可得:F N′=Mg+34mg,F f=34mg由牛顿第三定律可知斜面体对水平面的压力为Mg+34mg.C错,D对.答案BD趁热打铁1、如图11所示,A、B、C、D四个人做杂技表演,B站在A的肩上,双手拉着C和D,A撑开双手水平支持着C和D.若四个人的质量均为m,他们的臂长相等,重力加速度为g,不计A手掌与C、D身体间的摩擦.下列结论错误的是()图11A.A受到地面的支持力为4mgB.B受到A的支持力为3mgC.B受到C的拉力约为233mgD.C受到A的推力约为233mg解析对A、B、C、D四个人组成的整体进行受力分析,竖直方向上受重力4mg和地面的支持力F N而平衡,故F N=4mg,而支持力作用在A上,即A 受到地面的支持力为4mg,故A项正确;将B、C、D视为一个整体,受重力3mg和A对整体的支持力F N′而平衡,故F N′=3mg,而A对B、C、D 的支持力作用在B上,故B受到A的支持力为3mg,B正确;对C隔离分析:C受重力mg,A对C水平向左的推力F推,B对C的拉力F拉,设∠CBA为θ,因四人的臂长相等,则CB=2CA,故θ≈30°,故F拉cos θ=mg,可得F拉=mgcos θ=233mg,故C正确;F推=F拉sin θ=33mg,故D错误.故本题选D.答案 D2、如图15所示,传送带沿逆时针方向匀速转动.小木块a、b用细线连接,用平行于传送带的细线拉住a,两木块均处于静止状态.关于木块受力个数,正确的是()图15A.a受4个,b受5个B.a受4个,b受4个C.a受5个,b受5个D.a受5个,b受4个答案 D3、如图1所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜.连接A与天花板之间的细绳沿竖直方向,关于两木块的受力,下列说法正确的是()图1A.A、B之间一定存在摩擦力作用B.木块A可能受三个力作用C.木块B可能受到地面的摩擦力作用D.B受到的地面的支持力一定大于木块B的重力答案 B解析当绳对A的拉力等于A的重力时,A、B之间没有弹力,也一定没有摩擦力,此时地面对B的支持力等于B的重力,因此选项A、D错误.当绳对A的拉力为零时,由力的平衡知,A应受重力、弹力和B对A的摩擦力共三个力的作用,选项B正确.由整体法可知,地面对B的摩擦力一定为零,选项C错误.4、如图2所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则()图2A.弹簧一定处于压缩状态B.滑块可能受到三个力作用C.斜面对滑块的支持力不能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小等于mg答案BC5、如图7所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为()图7A.3个B.4个C.5个D.6个答案 B解析A与B相对静止一起沿斜面匀速下滑,可先将二者当做整体进行受力分析,再对B单独进行受力分析,可知B受到的力有:重力G B、A对B的压力、斜面对B的支持力和摩擦力,选项B正确.6、如图9所示,两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圆心间的距离为l.在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C,A、B、C始终都处于静止状态,则()图9A.B对地面的压力大小为3mgB.地面对A的作用力沿AC方向C.l越小,A、C间的弹力越小D.l越小,地面对A、B的摩擦力越大答案 C解析由整体法知:B对地面的压力F N=(m+m+2m)g2=2mg,A项错;对A受力分析如图,A受四个力作用,地面对A的作用力的方向为F CA与mg 合力的反方向,肯定不是AC方向,B项错;当l越小时,由图看出θ越小,而2F AC cos θ=2mg,因而F AC随之变小,C项正确;而地面对A的摩擦力F f =F CA sin θ,可判得F f也变小,D项错,正确选项为C.7、(2013·山东卷,15)如图2-4-7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30°,弹簧C 水平,则弹簧A 、C 的伸长量之比为( ).图2-4-7A .3∶4B .4∶ 3C .1∶2D .2∶1解析 这是典型的平衡模型,解题的要点是对两小球进行受力分析、列平衡方程,若取两小球作为一个整体来研究会更方便.方法1:分别对两小球受力分析,如图所示 F A sin 30°-F B sin α=0 F B ′sin α-F C =0,F B =F B ′得F A =2F C ,即弹簧A 、C 的伸长量之比为2∶1,选项D 正确.方法2:将两球作为一个整体,进行受力分析,如图所示 由平衡条件知:F A ′F C=1sin 30°即F A′=2F C又F A′=F A,则F A=2F C,故选项D正确.答案 D反思总结求共点力作用下物体平衡问题的一般步骤8、如图2-4-5所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是().图2-4-5A.A一定受到四个力B.B可能受到四个力C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.A与B之间一定有摩擦力解析对A、B整体受力分析,如图甲所示,受到向下的重力和向上的推力F,由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,故C 错;对B受力分析如图乙所示,其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态,故B只能受到三个力,B错;对A受力分析,如图丙所示,受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力,共四个力,A、D对.答案AD9、放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一处于压缩状态的弹簧。
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【解析】 以整体为研究对象,木块平衡得F=f合 又因为:mA=2mB=2mC 且动摩擦因数相同, 所以:fB=F/4 再以B为研究对象,受力如图所示,因B平衡, 所以 F1=fBsinθ 即:F1=Fsinθ/4
受力分析——整体法与隔离法
例题4 如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地面间的动摩擦因 数都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力, 当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。问当F至少多大时,两球将发生滑动?
受力分析——整体法与隔离法
【解析】
首先分析受力如图示,选用整体法,由平衡条件得
F+2N=2G
①
再隔离任一球,由平衡条件得
Tsin(θ/2)=μN ②
对O点 2·Tcos(θ/2)=F ③
①②③联立解之
F
O
θ N T
TN
f
f
F=2μGcot������/(1+μcot������)
2
2
G
G
受力分析——整体法与隔离法
受力分析——整体法与隔离法
例题3 将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B、C两部分完全对称, 现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F作 用时,木块恰能向右匀速运动,且A与B、A与C均无相对滑动,图中的θ角及F 为已知,求A与B之间的压力为多少?
受力分析——整体法与隔离法
例题3 如图所示,光滑的金属球B放在纵截面为等边三角形的物体A与坚直 墙 之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B重力的6倍,不计球跟斜面和墙之 间的摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是多少?
受力分析——整体法与隔离法
【解析】 首先以B为研究对象,进行受力分析如图 由平衡条件可得:N2=mBgcot300 ① 再以A、B为系统为研究对象. 受力分析如图。由平衡条件得: N2=f, f=μ(mA+mB)g ② 解得 μ= 3/7
受力分析——整体法与隔离法
【解析】 隔离法:设PQ与OA的夹角为α,对P有:mg+Tsinα=N 对Q有:Tsinα=mg 所以 N=2mg, T=mg/sinα 故N不变,T变大.答案为B 整体法:选P、Q整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得 N=2mg,再选P或Q中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sinα 【小结】为使解答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,若不能解答, 再隔离考虑.
【解析】
设左、右木板对砖摩擦力为 f1,第 3块砖对第2块砖摩擦为 f2,
则对四块砖作整体,画出受力图: 由平衡条件有: 2f1=4mg ∴ f1=2mg 对1、2块砖画出受力图: 平衡,有: f1+f2=2mg ∴ f2=0 故B正确.
f1 f2
f1
f1Biblioteka 121234FF
2mg
4mg
受力分析——整体法与隔离法
受力分析——整体法与隔离法
例题1 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( )
A.4mg、2mg C.2mg、mg
B.2mg、0 D.4mg、mg
1234
F
F
受力分析——整体法与隔离法