专题一--整体法隔离法受力分析--解析版.

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共点力平衡应用-隔离法、整体法解析

共点力平衡应用-隔离法、整体法解析
解:整体受力分析 建立直角坐标系如图
由平衡条件可得:
Fcosθ-f=0 Fsinθ+N-(M+m)g=0
∴ f=Fcos θ N=(M+m)g-Fsinθ
例3、如图所示,质量为m的木块静止在倾角为θ的直角 三角形的劈形木块上,劈形木块静止在粗糙的水平面上, 劈形木块与水平面间的静摩擦力大小是( ) (A)mgsin2θ (B)mgcos2θ (C)mgsinθcosθ (D)零
而处于静止状态,此时人对平台的压力大小为 。若
增加平台重力而仍要保持平衡,则平台的最大重力
为。
T
平台与人整体: 4T=G人+G台
T
2T
T=( G人+G台)/4=(600+400)/4N=250N
个体人:T+N=G人
GT人+N G台当 台间平的台弹重N=力力减增G人加小-时,T当,=弹绳60的力0-拉N2减力50小增N为=加零3,5时0则N,人拉与力平T 有max,为Tmax=G人=600N,
在“连接体运动”的问题中,比较常见的连接方式有:
①用细绳将两个物体连接,物体间的相互作用是通过 细绳的“张力”体现的。
②两个物体通过互相接触挤压连接在一起,它们间的 相互作用力是“弹力”、“摩擦力”连接在一起。
例1
隔离法
A
F
F=3N GA=GB=10N
B
1、地面对B有摩擦力吗?如果有是多大?
NBA=10N
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
FN=(M+m)g-Fsin370=120N Ff=Fcos370=40N

(完整版)整体法和隔离法专题(带答案)

(完整版)整体法和隔离法专题(带答案)

n e i n g整体法和隔离法1、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如右图所示.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°的同样大的恒力,最后达到平衡. 表示平衡状态的图可能是( A )2、如图<1>,在粗糙的水平面上放一三角形木块a ,若物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则( A )A 、a 保持静止,而且没有相对于水平面运动的趋势;B 、a 保持静止,但有相对于水平面向右运动的趋势;C 、a 保持静止,但有相对于水平面向左运动的趋势;D 、因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势作出判断;3、A 、B 、C 三物块质量分别为M 、m 和m 0,作图<2> 所示的联结. 绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计. 若B 随A 一起沿水平桌面作匀速运动,则可以断定( A )A 、物块A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0g ;B 、物块A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0g ;C 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0g ;D 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m 0g ;4、质量为m 的物体放在质量为M 的物体上,它们静止在水平面上。

现用水平力F 拉物体M,它们仍静止不动。

如右图所示,这时m 与M 之间,M 与水平面间的摩擦力分别是( C ) A .F ,F B .F ,0 C .0,F D .0,05、如右图所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =4N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止。

以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小。

则f 1= 0 ,f 2= 4N ,f 3= 6N 。

6、质量为m 的四块砖被夹在两竖夹板之间,处于静止状态,如右图所示,则砖2对砖1的摩擦力为 mg 。

第21讲 整体法和隔离法在平衡中的应用(解析版)

第21讲 整体法和隔离法在平衡中的应用(解析版)

第21讲整体法和隔离法在平衡中的应用如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则(重力加速度取g)()A.A与B之间一定存在摩擦力B.B与地面之间可能存在摩擦力C.B对A的支持力可能小于mgD.地面对B的支持力为Mg【答案】C【解析】对A、B整体受力分析,如图所示,受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力F,对于整体,由于两个推力刚好平衡,故整体与地面间没有摩擦力,且有F N=(M+m)g,故B、D错误;对A受力分析,A至少受重力mg、推力F、B对A的支持力F N′,当推力F沿斜面的分力大于重力沿斜面的分力时,摩擦力的方向沿斜面向下,当推力F沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时,摩擦力的方向沿斜面向上,当推力F沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时,摩擦力为零,A错误;在垂直斜面方向上,有F N′=mg cos θ+F sin θ(θ为斜劈倾角),故F N′可能小于mg,C正确。

一、整体法和隔离法在受力分析中的应用1.分析物体受力的方法(1)条件法:根据各性质力的产生条件进行判断.注意:①有质量的物体在地面附近一定受到重力的作用.②弹力的产生条件是相互接触且发生弹性形变.③摩擦力的产生条件是两物体相互接触、接触面粗糙、相互挤压、有相对运动或相对运动的趋势,以上几个条件缺一不可.(2)假设法:假设法是判断弹力和摩擦力有无的常用方法.(3)状态法:由物体所处的状态分析,若物体静止或做匀速直线运动,可根据平衡条件判断弹力、摩擦力存在与否.(4)相互作用法:若甲物体对乙物体有弹力或摩擦力的作用,则乙物体对甲物体一定有弹力或摩擦力的作用.2.整体法、隔离法的比较项目整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用一般隔离受力较少的物体二、整体法和隔离法在平衡问题中的应用当系统处于平衡状态时,组成系统的每个物体都处于平衡状态,选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合.一般地,当求系统内部间的相互作用力时,用隔离法;求系统受到的外力时,用整体法,具体应用中,应将这两种方法结合起来灵活运用.例题1. 将重为4mg的均匀长方体物块切成相等的A、B两部分,切面与边面的夹角为45°,如图所示叠放并置于水平地面上,现用弹簧测力计竖直向上拉物块A的上端,弹簧测力计示数为mg,整个装置保持静止,则()A.地面与物块间可能存在静摩擦力B.物块对地面的压力大于3mgC.A对B的压力大小为mgD.A、B之间静摩擦力大小为22mg【答案】D【解析】对A、B整体受力分析,在水平方向上不受地面的摩擦力,否则不能平衡,在竖直方向上受力平衡,则有F N+F=4mg,解得F N=3mg,则物块对地面的压力等于3mg,故A、B 错误。

高中物理整体法、隔离法受力分析专题讲解

高中物理整体法、隔离法受力分析专题讲解

受力分析、物体的平衡1.隔离法:将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法。

隔离法的原则:把相连结的各个物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来。

当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。

2.整体法:把相互连结的几个物体视为一个整体(系统),从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力),称为整体法。

整体法的基本原则:(1)当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同的问题,中学阶段不建议采用整体法)或都处于平衡状态(即a =0)时,命题要研究的是外力,而非内力时,选整体为研究对象。

(2)整体法要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相互作用力(内力)。

(3)整体法的运用原则是先避开次要矛盾(未知的内力)突出主要矛盾(要研究的外力)这样一种辨证的思想。

3.整体法、隔离法的交替运用对于连结体问题,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,当然个别情况也可先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体的相反运用顺序。

考点二:共点力作用下物体的平衡1.平衡状态一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态.如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块、沿斜面匀速直线下滑的木箱、天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态.2.共点力的平衡条件 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即0F =合。

3.平衡条件的推论(1)如果物体在两个力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等、方向相反,为一对平衡力。

(2)如果物体在三个力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。

(3)如果物体受多个力作用而处于平衡状态,其中任何一个力与其他力的合力大小相等、方向相反。

(4)当物体处于平衡状态时,沿任意方向物体所受的合力均为零。

高一物理受力分析(整体法和隔离法)

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。

整体法与隔离法的应用详解

整体法与隔离法的应用详解
F2 mm
再选取物体B为研究对象, 受力分析如图所示, 根据牛顿第二定律:
FN - F2 ma
F2
FN
FN
F2
ma
F2
m F1 F2 2m
F1
F2 2
.
变式1:物块m和M用轻绳连接,在M上施加恒力 F,使两
物块作匀加速直线运动,地面光滑。求绳中张力。
解:(1)由牛顿第二定律,
课程内容
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。 采用整体法不需要考虑内力的影响,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。 采用隔离物体法一般用来求内力,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。
(2)在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可以使连接体 中的某一部分物体,也可以使连接体中的某一个物体(包含两 个或两个以上的单个物体),而这“某一部分”的选取,也应根 据问题的实际情况,灵活处理.
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 说法中正确的是( )
m
F
A.斜面体对物体的弹力大小为mgcosθ
B.斜面体对物体的弹力大小为mg/cosθ C.物体的加速度大小为gsinθ
θ
M
D.水平推力大小为(M+m)gtanθ
[解析]隔离m,由平行四边形定则可得:
FN=mg/cosθ
FN
F合=mgtanθ
θ

应用整体法和隔离法的解题技巧—内力公式(解析版)

应用整体法和隔离法的解题技巧—内力公式(解析版)

高中物理题型解题技巧之力学篇03内力公式一、必备知识1.连接体问题母模型如图1所示,光滑地面上质量分别为m 1、m 2的两物体通过轻绳连接,水平外力F 作用于m 2上,使两物体一起加速运动,此时轻上的拉力多大?整体由牛顿第二定律求加速度a =Fm 1+m 2−μg隔离求内力T -μm 1g =m 1a得T =m 1m 1+m 2F二:应用技巧(1).物理场景:轻绳或轻杆或轻弹簧等相连加速度相同的连接体,如下情形求m 2、m 3间作用力,将m 1和m 2看作整体F 23=m 1+m 2m 1+m 2+m 3F整体求加速度a =Fm 1+m 2−μg隔离求内力T -μm 1g =m 1a得T =m 1m 1+m 2F整体求加速度a =Fm 1+m 2−g (sin θ+μcos θ)隔离求内力T -m 1g (sin θ-μcos θ)=m 1a得T =m 1m 1+m 2F整体求加速度a =Fm 1+m 2−g隔离求内力T -m 1g =m 1a得T =m 1m 1+m 2Fa =F 2-F 1m 1+m 2−μg隔离T -F 1-μm 1g =m 1a得T =m 1F 2+m 2F 1m 1+m 2(2)方法总结:(内力公式)如上图所示,一起加速运动的物体系统,若力作用于m 1上,则m 1和m 2间的相互作用力为F 12=m 不m 1+m 2F (其中m 不即为外力不作用的物体的作用)此结论与有无摩擦无关(有摩擦,两物体与接触面的动摩擦因数必须相同),物体系统沿水平面、斜面、竖直方向运动时,此结论都成立。

两物体的连接物为轻弹簧、轻杆时,此结论不变。

注意:若整体受到多个外力时,可先将多点个外力分别应用内力公式a .两外力相反时,绳中的拉力为T =m 2m 1+m 2F 1+m 1m 1+m 2F2b .两外力相同时绳中的拉力为T =m 2m 1+m 2F 1-m 1m 1+m 2F2三、实战应用(应用技巧解题,提供解析仅供参考)一、单选题1如图,两物块P 、Q 置于水平地面上,其质量分别为m 、2m ,两者之间用水平轻绳连接。

受力分析 共点力作用下物体的平衡【讲】解析版(1)

受力分析 共点力作用下物体的平衡【讲】解析版(1)

专题2.2 受力分析共点力作用下物体的平衡【讲】目录一讲核心素养 (1)二讲必备知识 (1)【知识点一】物体的受力分析 (1)【知识点二】静态平衡问题 (5)【知识点三】共点力作用下物体的动态平衡 (8)三.讲关键能力 (15)【能力点】.会分平衡中的临界与极值问题 (15)四.讲模型思想 (18)“挂件衣钩滑轮”类模型-------正Y模型 (18)一讲核心素养1.物理观念:受力分析、平衡条件。

(1)能应用三大性质力的特点及物体的运动状态分析物体的受力情况建立相互作用观。

(2)理解平衡的标志词如静止、匀速直线、缓慢等并能结合平衡条件建立物理方程。

2.科学思维:整体法、隔离法、合成法、分解法、矢量三角形法、相似三角形法、拉密定理。

(1).能用整体法、隔离法、等分析多物体系的受力情况。

(2)会利用合成法、分解法求解静态平衡类问题。

(3)会用矢量三角形法、相似三角形法、拉密定理等分析动态平衡问题。

3.科学态度与责任:在生产、生活情境中,体验物理学技术的应用。

能用静力学的知识解决以生活中的实际问题为背景的问题,体会物理学的应用价值激发学生学习欲望。

二讲必备知识【知识点一】物体的受力分析1.力学中的五种力2.受力分析(1)把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。

(2)一般步骤3.整体法与隔离法沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】B【解析】先以A为研究对象,分析受力情况:重力、B的竖直向上的支持力,B对A没有摩擦力,否则A 不会匀速运动.再对B研究,B受到重力、A对B竖直向下的压力、斜面的支持力和滑动摩擦力,共4个力,B正确.【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念。

要求考生能结合基本性质力的特征分析物体的受力情况建立相互作用观。

【必备知识】受力分析的两个常用判据(1)条件判据:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件判断力是否存在.(2)效果判据:有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力.①物体平衡时必须保持合外力为零.②物体做变速运动时必须保持合力方向沿加速度方向,合力大小满足F=ma.③物体做匀速圆周运动时必须保持合外力大小恒定,满足F=,方向始终指向圆心.【变式训练】[2020·天津市东丽区等级考试模拟(三)]如图所示,水平面上的P、Q两物块的接触面水平,二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动,某时刻撤去力F后,二者仍能不发生相对滑动。

1.相互作用点点清专题之受力分析 整体法隔离法

1.相互作用点点清专题之受力分析  整体法隔离法

1.相互作用点点清专题 受力分析 整体法隔离法一 知能掌握(一)接触力和非接触力 1.接触力--弹力(1)大小:弹簧在弹性限度内,弹力的大小可由胡克定律F =kx 计算;一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解.(2)方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向.2.接触力--摩擦力(1)大小:滑动摩擦力F f =μF N ,与接触面的面积无关;静摩擦力的增大有一个限度,具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求.(2)方向:沿接触面的切线方向,并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反. 3.非接触力---电场力(1)大小:F =qE .若为匀强电场,电场力则为恒力;若为非匀强电场,电场力则与电荷所处的位置有关.点电荷间的库仑力F =kq 1q 2r 2. (2)方向:正电荷所受电场力方向与场强方向一致,负电荷所受电场力方向与场强方向相反. 4.非接触力---安培力(1)大小:F =BIL ,此式只适用于B ⊥I 的情况,且L 是导线的有效长度,当B ∥I 时F =0. (2)方向:用左手定则判断,安培力垂直于B 、I 决定的平面. 5.非接触力---洛伦兹力(1)大小:F =qvB ,此式只适用于B ⊥v 的情况.当B ∥v 时F =0.(2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B 、v 决定的平面,洛伦兹力不做功. (二)受力分析的方法 (1)隔离法和整体法将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的物体系作为一个整体来分析。

在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析。

采用整体法进行受力分析时,要注意系统内各个物体的状态应该相同。

(2)假设法在判断某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在,在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法. (3)状态法(力平衡和力加速)在难以确定物体的某些受力情况时,可先根据(或确定)物体的运动状态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力。

受力分析中的整体法与隔离法

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。

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。

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。

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。

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。

物体的受力分析,整体法和隔离法的应用

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。

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

高三物理专题受力分析------整体法和隔离法一、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。

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【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【点评】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.【例3】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?【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=f B+2T选A为研究对象,由平衡条件有T=f A f A=0.1×10=1N f B=0.2×30=6N F=8N。

受力分析--整体法与隔离法

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。

专题:受力分析、整体法和隔离法

专题:受力分析、整体法和隔离法

专题:受力分析、整体法与隔离法一.受力分析1.受力分析:把研究对象在特定的物理环境中受到的所有力找出来,并画出力的示意图。

对物体进行正确的受力分析,是分析、求解力学问题的关键,通常采用“隔离法”,即把要分析的物体隔离出来,只分析它受到的力(每个力均能找到各自的受力物体),而不分析它对别的物体施加的力。

2.受力分析的步骤:(1)确定研究对象,研究对象可以是单个物体或物体的一部分,也可以是几个物体组成的系统。

(2)按序受力分析一重(力)二弹(力)三摩擦(力)四其它(电场力、磁场力等)。

(3)画出力的示意图。

(4)检查正误,检查是否有遗漏或多余的力。

例1.如图所示,物体放在斜面上静止不动,则对物体受力分析正确的是( )简析:重力的方向竖直向下,弹力(支持力)的方向垂直于斜面向上,(静)摩擦力的方向平行于斜面向上,下滑力实际并不存在(没有施力物体)。

即时练习:1.如图所示,物体放在粗糙的斜面上, 在平行于斜面向上的拉力F 的作用下,物体沿斜面匀速上滑,请对物体进行受力分析。

2.如图所示,物体放在粗糙的水平面上,在水平向右的拉力F 的作用下静止不动,请 对物体进行受力分析。

3.如图所示,物体放在粗糙的水平面上,在斜向右上方的拉力F 的作用下向右匀速 运动,请对物体进行受力分析。

A B CD二.整体法与隔离法1.整体法:以几个物体组成的系统为研究对象进行受力分析并求解的方法。

整体法不能求解系统的内力(系统内物体之间的相互作用力)。

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析,分别列出方程,再联立求解的方法。

通常在分析外力(系统以外的物体对系统施加的力)对系统的作用时,用整体法;在分析系统内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,需要整体法和隔离法交叉使用。

例2.如图所示,A 、B 两物体叠放在水平面上,水平力10=F N 作用在A 物体上,A 、B 均静止,则B 对A 的摩擦力1F = N ,方向 ;地面对B 的摩擦力2F = N ,方向 。

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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6A.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错误!mgC.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错误!mg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:mgsin θ-FT=0①F N-mg cosθ=0②由①②两式可得FT=mgsinθ=错误!mgFN=mgcosθ=错误!mg即轻绳对小球的作用力(拉力)为\f(1,2)mg,斜面对小球的作用力(支持力)为错误!mg。

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FT.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:Ff-F T cos θ=0③F N′+F Tsinθ-(M+m)g=0④联立①③④式可得:FN′=Mg+34mg,F f=错误!mg由牛顿第三定律可知斜面体对水平面的压力为Mg+错误!mg。

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\f(23,3)mgD.C受到A的推力约为\f(23)3mg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FN′=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cosθ=mg,可得F拉=错误!=错误!mg,故C正确;F推=F拉sin θ =错误!mg,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=错误!=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FCA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2FACcosθ=2mg,因而FAC随之变小,C项正确;而地面对A的摩擦力Ff=FCAsin 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.错误!∶4ﻩB.4∶错误!C.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Fsin30°-F Bsin α=0AFB′sin α-FC=0,F B=F B′得F A=2FC,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:错误!=错误!即F A′=2FC又F A′=FA,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。

A.B均处于静止状态,下列说法中正确的是( )A.B受到向左的摩擦力B。

B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D。

地面对A没有摩擦力10、(单选)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.如图2-4-21所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止.在此过程中,下列说法中正确的是().图2-4-21A.MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C .P、Q 间的弹力先减小后增大D .Q 所受的合力逐渐增大解析 对圆柱体Q 受力分析如图所示,P 对Q 的弹力为F ,MN 对Q 的弹力为F N ,挡板MN 向右运动时,F 和竖直方向的夹角逐渐增大,如图所示,而圆柱体所受重力大小不变,所以F 和F N的合力大小不变,故D 选项错误;由图可知,F和F N 都在不断增大,故A、C 两项都错;对P 、Q 整体受力分析知,地面对P 的摩擦力大小就等于F N ,所以地面对P 的摩擦力也逐渐增大.故选B.答案 B11、如图9所示,一光滑斜面固定在地面上重力为G 1,重力为G 2的物体在一水平推力F 的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为θ,则ﻩ( ).图9A.F =G 2cos θB.F =G2si n θC .斜面对地面的压力F N =G 1cos θD.物体对斜面的压力θcos 2G F N = 解析 物体所受三力如图所示,根据平衡条件,F 、F N ′的合力与重力等大反向,有F=G tan θ,F N =FN ′=\f(G ,co s θ),故只有D 选项正确.答案 D12、3个相同的物体叠放在一起,置于粗糙的水平地面上,物体之间不光滑,如图10所示.现用一水平力F 作用在B 物体上,物体仍保持静止.下列说法正确的是 ( ).图10A.C受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左B.A受到水平向右的摩擦力作用C.B对C的摩擦力大小为F,方向水平向右D.C受到5个力作用解析在选项A中,以A、B、C三者的整体为研究对象,此整体在水平方向上受平衡力的作用,因此C受到地面的摩擦力等于拉力F,方向向左,A选项正确;在选项B中,以A为研究对象,A不受摩擦力,选项B错误;在选项C中,B 对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等,方向相反,由此可知,B对C的摩擦力的大小等于F,方向水平向右,故选项C正确;对于选项D,可将C隔离开作为隔离体进行分析,C受到5个力的作用,选项D正确.选A、C、D.答案ACD13、如图11所示,水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长l0和推力F 的大小分别为().图11A.l0=l+错误!ﻩB.l0=l-错误!C.F=错误!mgD.F=2错误!mg解析以A、B整体为研究对象,则F cos 30°=2mg sin 30°,得F=\f(23,3) mg;隔离A球有kx=mg sin 30°,得弹簧原长为l0=l-x=l-\f(mg,2k),则可得选项B、C正确.答案BC14、如图12所示,球A重G1=60 N,斜面体B重G2=100N,斜面倾角为30°,一切摩擦均不计.则水平力F为多大时,才能使A、B均处于静止状态?此时竖直墙壁和水平面受到的压力各为多大?图12解析方法一(隔离法)分别对A、B进行受力分析,建立直角坐标系如图甲、乙所示,由共点力平衡条件可得对A有F2sin 30°=F1,F2cos30°=G1对B有F=F2′sin30°,F3=F2′cos 30°+G2其中F2和F2′是一对相互作用力,即F2=F2′代入数据,联立解得F=F1=20\r(3) N,F3=160N由牛顿第三定律可知,竖直墙壁和水平面受到的压力分别为20\r(3)N、160 N.方法二(整体法)将A、B视为一个整体,该整体处于静止状态,所受合力为零.对整体进行受力分析如图丙所示,由平衡条件得F=F1,F3=G1+G2=160 N再隔离B进行受力分析如图乙所示,由平衡条件可得F=F2′sin30°F3=F2′cos 30°+G2联立解得F2′=40错误!N,F1=F=20错误!N由牛顿第三定律可知,竖直墙壁和水平面受到的压力分别为20 3 N、160N.答案 20\r(3) N 20错误! N 160 N15、如图所示,人重600N,大木块重400N,人与木块、木块与水平地面间的动 摩擦因数均为0。

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