力的分解利用整体法和隔离法求解平衡 ppt 20张

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
(1)整体法求得拉力，F=（m+M）g
(2)mg-F=N
F=mg-N
N+Mg=F+2F=3(mg-N)
N=(3mg-Mg)/4
[思考] 你觉得要实现本题的状态必须要满足什么条件 ?
[说明] 本题能成立的条件是3m>M，即m>M/3．这表明人的质量不能太 小．
例3.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
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。
m F

M
f=40N N=120N
小 结： 隔离法和整体法是解动力学习题的基本方法。 应注意：
1、当用隔离法时，必须按题目的需要进行恰当的选择隔 离体，否则将增加运算过程的繁琐程度。
0 F F 0
【练习4】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)．
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知识梳理
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处理连接体平衡问题的方法
1. 整体法： 选取几个物体组成的整体为研究对象进
行受力分析的方法．当只涉及系统外力而不涉及系统
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
A
v0
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
作业4.如图所示，两只相同的均匀光滑小球置于半径为R 的圆柱形容器中，且小球的半径r满足2r > R，则以下关 于A、B、C、D四点的弹力大小说法中正确的是(ABC ) A．D点的弹力可以大于、等于或小于小球的重力 B．D点的弹力等于A点的弹力(指大小) C．B点的弹力恒等于一个小球重力的2倍 D．C点的弹力可以大于、等于或小于小球的重力
内部物体之间的内力以及加速度问题时，通常选取整
个系统为研究对象，不必对系统内部物体隔离分析．
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知识梳理
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2.隔离法：把研究对象从周围物体中隔离出来进
行受力分析的方法．当涉及系统内各物体之间的作用
力或加速度时，通常选取隔离体为研究对象．隔离法
不仅能求出其他物体对整体的作用力，而且还能求出
整体内部物体之间的作用力．
作业6.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
C
作业7.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？
作业1.在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗 糙斜面上分别放着质量为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
整体法与隔离法
处理连接体平衡问题的方法
1. 整体法：指对物理问题中的整个系统进行分析、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）。 2. 隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体进行 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。
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。
例1
m1 M m2
FN
FN1
F静1
m1
F静 2
FN2
m2
F静1'
FN2 '
M
F静2'
FN1'
Ｍｇ m1g m2g
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例2.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)．
2 、只要有可能，要尽量运用整体法。因为整体法的好处 是，各隔离体之间的许多未知力，都作为内力而不出现， 对整体列一个方程即可。
3 、用整体法解题时，必须满足一个条件，即连结体各部 分都处于平衡态。如果不是这样，便只能用隔离法求解。 4 、往往是一道题中要求几个量，所以更多的情况是整体 法和隔离法同时并用，这比单纯用隔离法要简便。
作业2.如图所示，倾角为θ的三角滑块及其斜面上 的物块静止在粗糙水平地面上．现用力F垂直作用 在物块上，物块及滑块均未被推动，则滑块受到
地面的静摩擦力大小为
A．0 C．Fsinθ B．Fcos θ D．Ftanθ
C
作业3.如图所示，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
课堂练习1.如图所示，测力计、绳子和滑轮的质
量都不计，摩擦不计，物体A重40N，物体B重
10N，以下说法正确的是
A.地面对A的支持力是30N
B.测力计示数20N
C.物体A受到的合外力是30N
D.测力计示数30N
AB
课堂练习2.如下图所示，人重600 N，木板重400
N，人与木板、木板与地面间动摩擦因数皆为0.2， 现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运