高考-高中物理-力学专题-整体法和隔离法

专题整体法和隔离法

、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ml和m2的两个木块b和c,如图所示，已知粗糙地面

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

【例2】有一个直角支架AOB , AO水平放置，表面粗糙，0B竖直向下，表面光

滑，A0上套有小环P, 0B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，A0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

【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

A -f F—-B-—

滑动？（2）若A、B间卩1=0.4 , B与地间"=0」，贝U F

多大才能产生相对滑动？

【例4】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0角及F为已知，求A 与B之间的压力为多少？

【例5】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

B . 2mg、0

C . 2mg、mg 12 3 4

ml

绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为多大时，两球将发生滑动？

【例8】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卩是多少？

【

【例9】如图所示，两木块的质量分别为m i和m2，两轻质弹簧的劲

度系数分别为k i和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态•现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为B。问当F至少

叫

二、牛顿运动定律中的整体与隔离

当系统内各物体具有相同的加速度时，应先把这个系统当作一个整体（即看成一个

质点），分析受到的外力及运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度. 如若要求系统内各物体相互作用的内力，则把物体隔离，对某个物体单独进行受力分析，再利用牛顿第二

定律对该物体列式求解•隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方

便。

【例11】如图所示的三个物体A、B、C,其质量分别为

m i、m2、m3，带有滑轮的物体B放在光滑平面上，滑轮和所

有接触面间的摩擦及绳子的质量均不计.为使三物体间无相对运动，

则水平推力的大小应为F= _________。

【例12】如图，底座A上装有一根直立竖杆，其总质量

为M ,杆上套有质量为m的环B,它与杆有摩擦。当环从底座以初速向上

飞起时（底座保持静止），环的加速度为a，求环在升起的过

程中，底座对水平面的压力分别是多大?

【

A

【例13】如图，质量M=10kg 的木楔ABC静置于粗糙水平地

面上，与地面动摩擦因数卩=0.02 .在木楔的倾角B为30

的斜面上，有一质量为m=1.0kg 的物块由静止开始沿斜面下

滑。当滑行路程s=1.4m 时，其速度v=1.4m/s 。在这个过程

中木楔没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。（重力加速度g=10m/s 2）

三、连接体中的整体与隔离

【例15】如图所示，五个木块并排放在

水平地面上，它们的质量相同，与地面的摩

擦不计。当用力F推第一块使它们共同加速

运动时，第2块对第3块的推力为______________ 。

【

【例16】如图所示，物体M、m紧靠着置于摩擦系数

为卩的斜面上，斜面的倾角为现施加一水平力F作用于

M, M、m共同向上作加速运动，求它们之间相互作用力的大小。

【

基础训练：

1.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B的斜面上，A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数分别为卩

1，卩2,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.大小为卩1 mgcos 0

D.大小为卩2mgcos

2.如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定个

质量为m的小球。小球上下振动时，框架始终■

小物体，它和中间的物体一起运动，且原拉力 力F a 和F b 的变化情况是（

）

A. T a 增大

B.T b 增大

C.T a 变小

D.T b 不变

F 不变，那么加上物体以后，两段绳中的拉

A 2 B

C

i i I i 1 1 f i I t I 1 11 1

I

4.

如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量 沪m 为M 的竖直竹竿，当竿上一质量为 m 的人以加速度 a 加速下滑时， M

O

竿对“底人”的压力大小为（

）

苛—

A. （ M+m ） g

B. （ M+m ） g — ma

C. （M+m ） g+ma

D. （M — m ） g -, 5.

如图，在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块

质量不计 的薄板，将薄板上放一重物，并用手将重物往下压，然后突 然将手撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中， 物与弹簧脱离之前），重物的运动情况是（

）

A. 一直加速

B.先减速，后加速

C.先加速、后减速

D.匀加速

6. 如图所示，木块 A 和B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块 C 上，三者静置于地面，它们的质量之比是 接触面都光滑，当沿水平方向抽出木块

7.

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 = ____________ 。 8.

如图所示，质量分别为 m 和2m 的两物体 A 、B 叠放在一起，放在光滑

的水平地面上，

已知A 、B 间的最大摩擦力为 A 物体重力的卩倍，若用水平力分别作用在 A 或B 上，使A 、

B 保持相对静止做加速运动，则作用于

A 、

B 上的最大拉力 F A 与F B 之比为多少？

没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球的加 速度大小为（ ）

M m A.g B. g

m

C.O

M m D. g m

3.如图，用力 F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的 B 物体上加一个

C 的瞬时，A 和B 的加速度分别是 a A = _____________

（即重

1:2:3，设所有