牛顿第二定律整体法隔离法专题分析PPT讲稿
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牛顿第二定律整体法隔离法专 题分析课件
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
一、连接体问题 当两个或两个以上的物体之间通过轻绳、轻杆相连 或直接接触一起运动的问题. 二、整体法与隔离法
1.当研究问题中涉及多个物体组成的系统时，通 常把研究对象从系统中“隔离”出来，单独进行受 力及运动情况的分析.这叫隔离法.
A.F1＜F2 B.F1=F2 C.F1＞F2 D.无法比较大小
A
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
练习：如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑 的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数 =0.2.A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N， 水平向右拉细线，假设A、B之间最大静摩擦力等于滑动 摩擦力.在细线不被拉断的情况下，下述中正确的是
为求a与b间的摩擦力 用隔离法研究a,f1=0. 为求b与c间的摩擦力 用隔离法研究 ab,f2=5N。为求c与桌 面间的摩擦力用整体 法研究abc,f3=5N
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【例2】.如图所示，静止的A、B两物体叠放在光 滑水平面上，已知它们的质量关系是mA＜mB，用水 平恒力拉A物体，使两物体向右运动，但不发生相 对滑动，拉力的最大值为F1；改用水平恒力拉B物 体，同样使两物体向右运动，但不发生相对滑动， 拉力的最大值为F2，比较F1与F2的大小，正确的是
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
练习（2002年江苏大综合第28题）如图所示，物 体a、b和c叠放在水平桌面上，水平为Fb＝5N、 Fc＝10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保 持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c 与桌面间的静摩擦力的大小，则
A f1＝5N，f2＝0，f3＝5N B f1＝5N，f2＝5N，f3＝0 C f1＝0，f2＝5N，f3＝5N D f1＝0，f2＝10N，f3＝5N
AB
F
思考：用水平推力F向左推，A、B间的作用 力与原来相同吗？
对A受力分析：
FN
FAB
Ff
mg
练习：如图所示：小车沿倾角为θ的光滑斜 面滑下，在小车的水平台面上有一质量为M 的木块和小车保持相对静止，求：
（1）小车下滑时木块所受的摩擦力。 （2）小车下滑时木块所受的弹力。
•审题：这里由于木块与小车在运
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
对A、B整体： F0=(mA+mB)a=(6+2)×6=48N. 可见，F≤48N时，A、B均可保持相对静止 而一起做加速运动因细线能承受最大拉力 为20N＜48N，故在细线不断的情况下无论 F多大，A、B总相对静止 当F=16N时， A、B共同运动，则 a=F/mA+mB=16/6+2=2m/s2, 此时f=mBa=2×2=4N. 本题答案：CD
如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从 系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力 情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程 ，隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方 法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体 的问题。
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
连接体问题可以分为三大类 1、连接体中各物体均处于平衡状态 2、各物体具有相同的加速度 3、连接体中一个物体静止，另一个 物体加速
动过程中相对静止，它们具有相同 的加速度，所以先采用整体分析法， 求出木块和小车这个系统的整体加 速度，a=gsinθ，这样M的加速度 就求出。由于木块所受的弹力和摩 擦力对小车和木块这个系统来说是 内力，所以必须将木块从系统中隔 离出来分析。
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
先画出木块的受力图和加速度 的方向。
思考：求A对B的作用力大小。
AB
对B受力分析： Ff
FN FAB
0
a F m1 m2
0 a F (m1 m2 )g
m1 m2
mg
FAB
m2a
Leabharlann Baidum2 F m1 m2
FAB m2 g m2a
FAB
m2
F
(m1
m1
m2 )g m2
m2 g
m2 F m1 m2
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
为了解题方便，本题应将加速度分 解。 则 f=max =mgsinθcosθ
mg-N=may N=mg-mgsinθsinθ N =mg(1-sin2θ)
假如按习惯把重力、弹力、摩擦力分
解，问题就复杂得多。
mgsinθ+fcosθ
－
Nsinθ=ma
mgcosθ－Ncosθ－fsinθ=0
可见解题时合理选取坐标轴会给解题带来方便。
（g=10m/s2） (CD) A.当拉力F＜12N时，A静止不动 B.当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C.当拉力F=16N时，B受A摩擦力等 于4N D.无论拉力F多大，A相对B始终静 止
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【解析】要判断A、B是否有相对滑动，可假设 F=F0时，A、B间的摩擦力达到最大值，求出此 时拉力的数值F0，若F＞F0，则A、B有相对滑 动；若F＜F0，则A、B无相对滑动. A、B间的最大静摩擦力为 f0=mAg=0.2×6×10=12N. 当A、B间的静摩擦力f=f0时，由牛顿第二定律 得： 对B： mAg=mBa, a=mAg/mB=0.2×6×10/2=6m/s2；
2.系统中各物体加速度相同时，我们可以把系统 中的物体看做一个整体.然后分析整体受力，由F=ma 求出整体加速度，再作进一步分析.这种方法叫整体 法.
3.解决连接体问题时，经常要把整体法与隔离法 结合起来应用.
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
简单连接体问题的处理方法
在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间 的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同 的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质 点），分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定 律求出加速度（或其他未知量）；
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【例1】放在水平桌面上的一木块，其质量为m ,在水平
向右的推力F作用下，向右运动，求木块的加速度为多 少？
AB
Ff
FN
0 aF
F
m
0 a F mg
mg
m
思考：将木块分成质量分别为m1、m2的A、B两块，
仍在推力F作用下运动，那么A、B的加速度是否与原 来的加速度相同？
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
一、连接体问题 当两个或两个以上的物体之间通过轻绳、轻杆相连 或直接接触一起运动的问题. 二、整体法与隔离法
1.当研究问题中涉及多个物体组成的系统时，通 常把研究对象从系统中“隔离”出来，单独进行受 力及运动情况的分析.这叫隔离法.
A.F1＜F2 B.F1=F2 C.F1＞F2 D.无法比较大小
A
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
练习：如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑 的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数 =0.2.A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N， 水平向右拉细线，假设A、B之间最大静摩擦力等于滑动 摩擦力.在细线不被拉断的情况下，下述中正确的是
为求a与b间的摩擦力 用隔离法研究a,f1=0. 为求b与c间的摩擦力 用隔离法研究 ab,f2=5N。为求c与桌 面间的摩擦力用整体 法研究abc,f3=5N
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【例2】.如图所示，静止的A、B两物体叠放在光 滑水平面上，已知它们的质量关系是mA＜mB，用水 平恒力拉A物体，使两物体向右运动，但不发生相 对滑动，拉力的最大值为F1；改用水平恒力拉B物 体，同样使两物体向右运动，但不发生相对滑动， 拉力的最大值为F2，比较F1与F2的大小，正确的是
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
练习（2002年江苏大综合第28题）如图所示，物 体a、b和c叠放在水平桌面上，水平为Fb＝5N、 Fc＝10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保 持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c 与桌面间的静摩擦力的大小，则
A f1＝5N，f2＝0，f3＝5N B f1＝5N，f2＝5N，f3＝0 C f1＝0，f2＝5N，f3＝5N D f1＝0，f2＝10N，f3＝5N
AB
F
思考：用水平推力F向左推，A、B间的作用 力与原来相同吗？
对A受力分析：
FN
FAB
Ff
mg
练习：如图所示：小车沿倾角为θ的光滑斜 面滑下，在小车的水平台面上有一质量为M 的木块和小车保持相对静止，求：
（1）小车下滑时木块所受的摩擦力。 （2）小车下滑时木块所受的弹力。
•审题：这里由于木块与小车在运
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
对A、B整体： F0=(mA+mB)a=(6+2)×6=48N. 可见，F≤48N时，A、B均可保持相对静止 而一起做加速运动因细线能承受最大拉力 为20N＜48N，故在细线不断的情况下无论 F多大，A、B总相对静止 当F=16N时， A、B共同运动，则 a=F/mA+mB=16/6+2=2m/s2, 此时f=mBa=2×2=4N. 本题答案：CD
如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从 系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力 情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程 ，隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方 法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体 的问题。
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
连接体问题可以分为三大类 1、连接体中各物体均处于平衡状态 2、各物体具有相同的加速度 3、连接体中一个物体静止，另一个 物体加速
动过程中相对静止，它们具有相同 的加速度，所以先采用整体分析法， 求出木块和小车这个系统的整体加 速度，a=gsinθ，这样M的加速度 就求出。由于木块所受的弹力和摩 擦力对小车和木块这个系统来说是 内力，所以必须将木块从系统中隔 离出来分析。
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
先画出木块的受力图和加速度 的方向。
思考：求A对B的作用力大小。
AB
对B受力分析： Ff
FN FAB
0
a F m1 m2
0 a F (m1 m2 )g
m1 m2
mg
FAB
m2a
Leabharlann Baidum2 F m1 m2
FAB m2 g m2a
FAB
m2
F
(m1
m1
m2 )g m2
m2 g
m2 F m1 m2
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
为了解题方便，本题应将加速度分 解。 则 f=max =mgsinθcosθ
mg-N=may N=mg-mgsinθsinθ N =mg(1-sin2θ)
假如按习惯把重力、弹力、摩擦力分
解，问题就复杂得多。
mgsinθ+fcosθ
－
Nsinθ=ma
mgcosθ－Ncosθ－fsinθ=0
可见解题时合理选取坐标轴会给解题带来方便。
（g=10m/s2） (CD) A.当拉力F＜12N时，A静止不动 B.当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C.当拉力F=16N时，B受A摩擦力等 于4N D.无论拉力F多大，A相对B始终静 止
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【解析】要判断A、B是否有相对滑动，可假设 F=F0时，A、B间的摩擦力达到最大值，求出此 时拉力的数值F0，若F＞F0，则A、B有相对滑 动；若F＜F0，则A、B无相对滑动. A、B间的最大静摩擦力为 f0=mAg=0.2×6×10=12N. 当A、B间的静摩擦力f=f0时，由牛顿第二定律 得： 对B： mAg=mBa, a=mAg/mB=0.2×6×10/2=6m/s2；
2.系统中各物体加速度相同时，我们可以把系统 中的物体看做一个整体.然后分析整体受力，由F=ma 求出整体加速度，再作进一步分析.这种方法叫整体 法.
3.解决连接体问题时，经常要把整体法与隔离法 结合起来应用.
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
简单连接体问题的处理方法
在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间 的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同 的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质 点），分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定 律求出加速度（或其他未知量）；
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【例1】放在水平桌面上的一木块，其质量为m ,在水平
向右的推力F作用下，向右运动，求木块的加速度为多 少？
AB
Ff
FN
0 aF
F
m
0 a F mg
mg
m
思考：将木块分成质量分别为m1、m2的A、B两块，
仍在推力F作用下运动，那么A、B的加速度是否与原 来的加速度相同？