专题整体法与隔离法

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江苏专版 高中物理第三章 专题9整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用课件新人教版必修第一册

江苏专版 高中物理第三章 专题9整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用课件新人教版必修第一册
[解析] 对 、 、 整体受力分析可知,整体相对桌面没有相对运动趋势,故 ;将 和 看成一个整体, 整体有相对斜面向下运动的趋势,故 与 之间有摩擦力,即 ;对 进行受力分析, 相对于 有向下运动的趋势,故 和 之间存在摩擦力作用,即 ,故选项C正确。
2.倾角为 、质量为 的斜面体静止在水平桌面上,质量为 的木块静止在斜面体上,下列结论正确的是(重力加速度为 )( )
3.物体 在水平推力 作用下,将物体 压在竖直墙壁上, 、 均处于静止状态,如图所示。关于 、 两物体的受力情况,下列说法正确的是( )
A
A. 受到两个摩擦力的作用B. 共受到四个力的作用C. 共受到三个力的作用D. 受到墙壁摩擦力的大小随 的增大而增大
[解析] 以 、 整体为研究对象,整体受到重力、水平推力 、墙壁对整体水平向右的弹力和墙壁对整体向上的摩擦力作用,由于整体处于平衡状态,所以墙壁对 的摩擦力不随 的增大而增大,选项D错误;隔离 为研究对象, 受到重力、水平推力、 对 水平向右的弹力、 对 向上的摩擦力四个力作用,选项C错误;再隔离 , 受到 对 向下的摩擦力、墙壁对 向上的摩擦力、重力及水平方向上的两个弹力作用,选项A正确,B错误。


例题3 [2023江苏如皋期中]如图所示,用四根轻绳 、 、 、 将重力均为 的三个小球连接并悬挂在水平天花板的 点和竖直墙面的 点。轻绳 与竖直方向的夹角为 ,轻绳 处于水平方向,系统处于静止状态。求:
(1)细线 、 上的拉力大小 、 ;
[答案] 根据题意,将三个小球看成一个整体,受力分析,如图甲所示:
B
A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上C.球可能不受斜面的弹力D.斜面体和竖直墙之间可能没有弹力

专题整体法和隔离法的应用

专题整体法和隔离法的应用

a=MFAA=MFBB=9-3 2t=3+6 2t 故分离前的运动时间为 t=2.5 s,则分离时的速度 v=at≈3.3 m/s. (3)位移 s=12at2≈4.2 m. 答案:(1)初速度为零的匀加速直线运动 (2)3.3 m/s,43 m/s2 (3)4.2 m
变式训练3-1 如右图所示,在劲度系数为k旳弹簧 下端挂有质量为m旳物体,开始用托盘托住物体,使弹簧 保持原长,然后托盘以加速度a匀加速下降(a<g),求经过 多长时间托盘与物体分离.
解析:当托盘以加速度a匀加速下降时,托盘与物体 具有相同旳加速度,在下降过程中,物体所受旳弹力逐渐 增大,支持力逐渐减小,当托盘与物体分离时,支持力为 零.设弹簧旳伸长量为x,以物体为研究对象,根据牛顿 第二定律,有:
(2)设分离前两物体之间的正压力为 F′ 由 a=9-2Mt-A F′=F′+M3B+2t,得 t=0,F′=5 N 由于 FA 随 t 的增加而减小,FB 随 t 的增加而增加,可以 断定,分离前随着时间的增加,两物体之间的正压力 F′逐 渐减小,分离时两者之间的正压力 F′为零. 分离时两者的速度和加速度相等,加速度仍为 a=43 m/s2. 此时两者之间的作用力为零,由加速度相等得:
变式训练1-1 质量分别为m1、m2、m3、m4旳四个 物体彼此用轻绳连接,放在光滑旳桌面上,拉力F1、F2分 别水平地加在m1、m4上,如图所示.求物体系旳加速度a 和连接m2、m3轻绳旳张力T.(F1>F2)
解析:由于物体系具有相同的向左加速度,所以可把 它们当成一个整体(或看作一个质点),整个系统在水平方向 受到外力F1、F2,有:
【解析】 当小球和斜面接触,但两者之间刚好无压 力时,设滑块旳加速度为a′,此时小球受力如图所示,由 水平和竖直方向状态可列方程分别为:

《整体法与隔离法》课件

《整体法与隔离法》课件

03
整体法与隔离法的比较
应用场景的比较
整体法
适用于分析系统整体的运动状态和平衡状态,如分析物体的平动、转动等。
隔离法
适用于分析系统内各部分之间的相互作用和运动状态,如分析连接体之间的相对 运动和相互作用。
分析方法的比较
整体法
将系统整体作为研究对象,通过整体 的运动状态和平衡条件来求解未知量 。
04
整体法与隔离法的实例 分析
实例一:桥梁分析
总结词
桥梁分析是整体法的典型应用
详细描述
在桥梁分析中,将桥梁作为一个整体来考虑,研究其静载和动载下的受力情况,从而确定桥梁的安全性和稳定性 。整体法能够全面地考虑桥梁的整体性能,避免了对各个部分的孤立分析。
实例二:建筑结构分析
总结词
建筑结构分析是隔离法的常见应用
05
实际应用中的选择建议
根据问题特性选择分析方法
简单问题
对于一些简单的问题,可以直接使用整体法或隔离法进行分析。如果问题涉及整体的运 动状态或受力情况,可以选择整体法;如果问题只关注部分或某个物体的运动状态或受
力情况,可以选择隔离法。
复杂问题
对于复杂的问题,可能需要结合整体法和隔离法的优点,进行综合分析。可以先用整体 法分析物体的运动状态或受力情况,再根据需要用隔离法对某个物体或部分进行详细分
02
隔离法概述
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从整体中隔离出来,对其进行分析的方 法。
特点
隔离法注重研究对象的独立性和特殊性,通过深入研究对象 的内在规律和特性,揭示其在整体中的作用和地位。
隔离法的应用场景
机械系统Байду номын сангаас
经济学

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。

二 小力学专题3 整体法与隔离法—2021届高三物理一轮复习讲义

二  小力学专题3  整体法与隔离法—2021届高三物理一轮复习讲义

专题3 整体法与隔离法1. 整体法和隔离法:连接体、叠加问题首先想到整体隔离法,尤其是求底层物体与地面、墙壁等接触的摩擦力与弹力问题时,优先选择整体法,对于力少的物体采用隔离法分析;①初级整体法:系统各个物体都处于平衡状态,例如一个物体匀速,一个静止,分析整体合力为0;②中级整体法:系统各个物体有共同的加速度,一般先隔离系统一部分求到加速度,再对整体用牛二;(牛顿定律中会详细分析)③一些物体是平衡的,一些物体有加速度;∑ F 外⋅⋅⋅+++= 332211a m a m a m或者∑ F 外x ⋅⋅⋅+++=3x 32x 21x 1a m a m a m , ∑F 外y ⋅⋅⋅+++= 3y 32y 21y 1a m a m a m 。

2.整体法的口诀整体法的三个层次:初级-中级-高级外力整体内隔离,优先分析简单体;初级整体都平衡,中级整体共加速;高级整体随意用,矢量性与系统性。

注意:内力与外力、天生的外力初级整体例1.如图所示,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()A.3∶4B.4∶3C.1∶2D.2∶1例2.质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上,如图3所示,a受到斜向上与水平面成θ角的力F 作用,b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则()A.b对a的支持力一定等于mgB.水平面对b的支持力可能大于2mgC.a、b之间一定存在静摩擦力D.b与水平面之间可能存在静摩擦力例3.a、b两个质量相同的球用线连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,以下图示哪个是正确的()例4.(多选)如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间,处于静止状态。

若不计一切摩擦,则()A.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小为mgtan αC.正方体对直角劈的弹力大小为mg cos αD.直角劈对墙面的弹力大小为mg sin α例5.如图所示,两个光滑金属球a、b置于一个桶形容器中,两球的质量m a>m b,对于图中的两种放置方式,下列说法正确的是()A.两种情况对于容器左壁的弹力大小相同B.两种情况对于容器右壁的弹力大小相同C.两种情况对于容器底部的弹力大小相同D.两种情况两球之间的弹力大小相同例6.如图所示,水平地面粗糙,竖直墙面光滑,A是一个光滑圆球,B是与A半径相等的半圆球,A、B均保持静止。

小力学专题3 整体法与隔离法—2021届高三物理一轮复习讲义

小力学专题3  整体法与隔离法—2021届高三物理一轮复习讲义

专题3 整体法与隔离法1. 整体法和隔离法:连接体、叠加问题首先想到整体隔离法,尤其是求底层物体与地面、墙壁等接触的摩擦力与弹力问题时,优先选择整体法,对于力少的物体采用隔离法分析;①初级整体法:系统各个物体都处于平衡状态,例如一个物体匀速,一个静止,分析整体合力为0;②中级整体法:系统各个物体有共同的加速度,一般先隔离系统一部分求到加速度,再对整体用牛二;(牛顿定律中会详细分析)③一些物体是平衡的,一些物体有加速度;∑ F 外⋅⋅⋅+++= 332211a m a m a m或者∑ F 外x ⋅⋅⋅+++=3x 32x 21x 1a m a m a m , ∑F 外y ⋅⋅⋅+++= 3y 32y 21y 1a m a m a m 。

2.整体法的口诀整体法的三个层次:初级-中级-高级外力整体内隔离,优先分析简单体;初级整体都平衡,中级整体共加速;高级整体随意用,矢量性与系统性。

注意:内力与外力、天生的外力初级整体例1.如图所示,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()A.3∶4B.4∶3C.1∶2D.2∶1例2.质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上,如图3所示,a受到斜向上与水平面成θ角的力F 作用,b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则()A.b对a的支持力一定等于mgB.水平面对b的支持力可能大于2mgC.a、b之间一定存在静摩擦力D.b与水平面之间可能存在静摩擦力例3.a、b两个质量相同的球用线连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,以下图示哪个是正确的()例4.(多选)如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间,处于静止状态。

若不计一切摩擦,则()A.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小为mgtan αC.正方体对直角劈的弹力大小为mg cos αD.直角劈对墙面的弹力大小为mg sin α例5.如图所示,两个光滑金属球a、b置于一个桶形容器中,两球的质量m a>m b,对于图中的两种放置方式,下列说法正确的是()A.两种情况对于容器左壁的弹力大小相同B.两种情况对于容器右壁的弹力大小相同C.两种情况对于容器底部的弹力大小相同D.两种情况两球之间的弹力大小相同例6.如图所示,水平地面粗糙,竖直墙面光滑,A是一个光滑圆球,B是与A半径相等的半圆球,A、B均保持静止。

高考 高中物理 力学专题 整体法和隔离法

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【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【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?【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θ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 D.4mg、mg【例6】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市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在A OBPQ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。

专题:整体法与隔离法

专题:整体法与隔离法

交口一中高一物理学科学案编号030 时间2013-1-16主编高一物理组审核武卫平班级姓名专题:整体法与隔离法解决连接体问题基础知识1、连接体:当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连,或多个物体直接叠放在一起的系统2.系统:相互作用的物体称为系统.系统由两个或两个以上的物体组成.3.系统内部物体间的相互作用力叫内力,系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力.4、整体法:当连接体内各物体具有相同加速度时,把连接体作为一个整体来处理的方法称为整体法。

整体法只要分析外部物体对这一整体的作用力(外力),而不出现系统内部物体之间的作用力(内力),由此可以使解题十分简便。

5.隔离法:隔离法即把某个物体从连接体中隔离出来,这时连接体的其他物体对它的作用力就是外力。

采用隔离物体法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。

解题思路1、运用整体法解题的基本步骤:①明确研究的系统②画出系统的受力图③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解2、运用隔离法解题的基本步骤:①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.②将研究对象从系统中隔离出来③对隔离出的研究对象分析研究,画出某状态下的受力图④寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解. 3.整体和局部是相对统一的,相辅相成的。

隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量的出现为原则。

①求内力:先整体后隔离。

例:相同材料的物块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,求在下列各种情况下绳中张力T。

(1)地面光滑 (2)地面粗糙(动摩擦因数均为μ)②求外力:先隔离后整体。

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。

专题讲解整体法和隔离法的综合应用

专题讲解整体法和隔离法的综合应用

整体法和隔离法的综合应用1.涉及隔离法与整体法的具体问题类型1涉及滑轮的问题;若要求绳的拉力,一般都必须采用隔离法;本例中,绳跨过定滑轮,连接的两物体虽然加速度大小相同但方向不同,故采用隔离法;2水平面上的连接体问题;①这类问题一般多是连接体系统各物体保持相对静止,即具有相同的加速度;解题时,一般采用先整体、后隔离的方法;②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则,或者正交分解力,或者正交分解加速度;3斜面体与上面物体组成的连接体的问题;当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,解题时一般采用隔离法分析;2.解决这类问题的关键正确地选取研究对象是解题的首要环节,弄清各个物体之间哪些属于连接体,哪些物体应该单独分析,分别确定出它们的加速度,然后根据牛顿运动定律列方程求解;选择研究对象是解决物理问题的首要环节;若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题,在选取研究对象时,要灵活运用整体法和隔离法;对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;很多情况下,通常采用整体法和隔离法相结合的方法;一,平衡问题典例1 如图2-9所示,放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体,若物体在直角劈上匀速下滑,直角劈仍保持静止,那么下列说法正确的是图2-9A.直角劈对地面的压力等于M+mgB.直角劈对地面的压力大于M+mgC.地面对直角劈没有摩擦力D.地面对直角劈有向左的摩擦力解析方法一:隔离法先隔离物体,物体受重力mg、斜面对它的支持力F N、沿斜面向上的摩擦力F f,因物体沿斜面匀速下滑,所以支持力F N和沿斜面向上的摩擦力F f可根据平衡条件求出;再隔离直角劈,直角劈受竖直向下的重力Mg、地面对它竖直向上的支持力F N地,由牛顿第三定律得,物体对直角劈有垂直斜面向下的压力F N′和沿斜面向下的摩擦力F f′,直角劈相对地面有没有运动趋势,关键看F f′和F N′在水平方向上的分量是否相等,若二者相等,则直角劈相对地面无运动趋势,若二者不相等,则直角劈相对地面有运动趋势,而摩擦力方向应根据具体的相对运动趋势的方向确定;对物体进行受力分析,建立坐标系如图2-10甲所示,因物体沿斜面匀速下滑,由平衡条件得:支持力F N=mg cos θ,摩擦力F f=mg sin θ;图2-10对直角劈进行受力分析,建立坐标系如图乙所示,由牛顿第三定律得F N=F N′,F f=F f′,在水平方向上,压力F N′的水平分量F N′sinθ=mg cos θsin θ,摩擦力F f′的水平分量F f′cosθ=mg sin θcos θ,可见F f′cosθ=F N′sinθ,所以直角劈相对地面没有运动趋势,所以地面对直角劈没有摩擦力;在竖直方向上,直角劈受力平衡,由平衡条件得:F N地=F f′sinθ+F N′cosθ+Mg=mg +Mg;方法二:整体法直角劈对地面的压力和地面对直角劈的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反;而地面对直角劈的支持力、地面对直角劈的摩擦力是直角劈和物体整体的外力,所以要讨论这两个问题,可以以整体为研究对象;整体在竖直方向上受到重力和支持力,因物体在斜面上匀速下滑、直角劈静止不动,即整体处于平衡状态,所以竖直方向上地面对直角劈的支持力等于物体和直角劈整体的重力;水平方向上地面若对直角劈有摩擦力,无论摩擦力的方向向左还是向右,水平方向上整体都不能处于平衡状态,所以整体在水平方向上不受摩擦力,整体受力如图丙所示;答案AC2012·湖北调考如图2所示,100个大小相同、质量均为m且光滑的小球,静止放置于L 形光滑木板上;木板斜面AB与水平面的夹角为30°;则第2个小球对第3个小球的作用力大小为图2A.错误!B.48mgC.49mg D.98mg解析:选C 以第3个到第100个这98个小球整体为研究对象,受到三个力的作用,即重力、斜面AB的支持力和第2个小球对第3个小球的作用力,由于整体处于平衡状态,沿斜面AB方向的受力应平衡,所以有F23=98mg sin 30°=49mg,所以选项C正确;二,非平衡问题例2 2012·江苏高考如图3-3-5所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升;夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f;若木块不滑动,力F 的最大值是 A图3-3-5A.错误!B.错误!C.错误!-m+MgD.错误!+m+Mg例2如图2-12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少f=mgsinθ·cosθ方向沿水平方向m受向左的摩擦力,M受向右的摩擦力;分析解答因为m和M保持相对静止,所以可以将m+M整体视为研究对象;受力,如图2-14,受重力M十mg、支持力N′如图建立坐标,根据牛顿第二定律列方程x:M+ngsinθ=M+ma ①解得a=gsinθ沿斜面向下;因为要求m和M间的相互作用力,再以m为研究对象,受力如图2-15;根据牛顿第二定律列方程因为m,M的加速度是沿斜面方向;需将其分解为水平方向和竖直方向如图2-16;由式②,③,④,⑤解得评析此题可以视为连接件问题;连接件问题对在解题过程中选取研究对象很重要;有时以整体为研究对象,有时以单个物体为研究对象;整体作为研究对象可以将不知道的相互作用力去掉,单个物体作研究对象主要解决相互作用力;单个物体的选取应以它接触的物体最少为最好;如m只和M接触,而M和m还和斜面接触;另外需指出的是,在应用牛顿第二定律解题时,有时需要分解力,有时需要分解加速度,具体情况分析,不要形成只分解力的认识;1一斜劈,在力F推动下在光滑的水平面上向左做匀加速直线运动,且斜劈上有一木块与斜面保持相对静止,如图3-3-2所示,已知斜劈的质量为M,木块的质量为m,求斜面对木块作用力的大小;图3-3-22.如图3-3-3所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为m1和m2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,现用一水平力F向左推木块乙,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间的距离是 B图3-3-3A.L+错误!B.L-错误!C.L-错误!D.L+错误!.如图5所示,在光滑水平地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动;小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是BD图5A.μmg B.错误!C.μM+mg D.ma2012·豫南九校联考如图7所示,质量为M的劈体ABDC放在水平地面上,表面AB、AC 均光滑,且AB∥CD,BD⊥CD,AC与水平面成角θ;质量为m的物体上表面为半球形以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑,在整个运动的过程中,劈体M始终不动,P为固定的弧形光滑挡板,挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体m的半径,不计转弯处的能量损失,则下列说法中正确的是 D图7A.水平地面对劈体M的摩擦力始终为零B.水平地面对劈体M的摩擦力先为零后向右C.劈体M对水平地面的压力大小始终为M+mgD.劈体M对水平地面的压力大小先等于M+mg,后小于M+mg.如图5所示,一个人坐在小车的水平台面上,用水平力拉绕过定滑轮的细绳,使人和车以相同的加速度向右运动;水平地面光滑,则BC图5A.若人的质量大于车的质量,车对人的摩擦力为0B.若人的质量小于车的质量,车对人的摩擦力方向向左C.若人的质量等于车的质量,车对人的摩擦力为0D.不管人、车质量关系如何,车对人的摩擦力都为02013·江西联考如图6所示,动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子,笼内有一只质量为m的猴子,当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F1;当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为F2;关于F1和F2的大小,下列判断中正确的是BC图6A.F1=F2B.F1>M+mg,F2<M+mgC.F1+F2=2M+mgD.F1-F2=2M+mg.2012·福州模拟如图9所示,质量为m1和m2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿光滑水平面,再沿粗糙的水平面运动,则在这两个阶段的运动中,细线上张力的大小情况是 C图9A.由大变小B.由小变大C.始终不变D.由大变小再变大10.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如图10所示,则 CA.小球对圆槽的压力为错误!B.小球对圆槽的压力为错误!C.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加D.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小2013·长沙模拟如图5所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为F T;现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是 C图5A.质量为2m的木块受到四个力的作用B.当F逐渐增大到F T时,轻绳刚好被拉断C.当F逐渐增大到1.5 F T时,轻绳还不会被拉断D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为错误!F T12.如图11所示,固定在水平面上的斜面倾角θ=37°,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5 kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50;现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑;图11求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力;取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8答案:6.0 N,方向沿斜面向下5.如图6所示,质量为80 kg的物体放在安装在小车上的水平磅秤上,小车在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面无摩擦地向上运动,现观察到物体在磅秤上读数为1 000 N;已知斜面倾角θ=30°,小车与磅秤的总质量为20 kg;g=10 m/s2图61拉力F为多少2物体对磅秤的静摩擦力为多少解析: 1选物体为研究对象,受力分析如图甲所示;甲将加速度a沿水平和竖直方向分解,则有:F N1-mg=ma sin θ解得a=5 m/s2取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象,受力分析如图乙所示;F-M+mg sin θ=M+ma所以F=M+mg sin θ+M+ma=1 000 N2对物体有F f静=ma cos θ=200错误! N根据牛顿第三定律得,物体对磅秤的静摩擦力大小为200错误! N,方向水平向左;答案:11 000 N 2200错误! N 方向水平向左16.14分静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图18所示,轻绳长L=1 m,承受的最大拉力为8 N,A的质量m1=2 kg,B的质量m2=8 kg,A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,现用一逐渐增大的水平力F作用在B上,使A、B向右运动,当F增大到某一值时,轻绳刚好被拉断g=10 m/s2;图181求绳刚被拉断时F的大小;2若绳刚被拉断时,A、B的速度为2 m/s,保持此时的F大小不变,当A静止时,A、B间的距离为多少答案:140 N 23.5 m。

专题整体法和隔离法解决连接体问题

专题整体法和隔离法解决连接体问题

02
03
连接体问题在物理学、 工程学和日常生活中具 有广泛的应用,如桥梁 、建筑、机械系统等。
解决连接体问题对于理 解物体间的相互作用和 运动规律具有重要意义 ,有助于解决实际问题

连接体问题在理论研究 和实际应用中都十分常 见,是力学领域的重要
研究课题。
Hale Waihona Puke 整体法和隔离法的理论价值与实践意义
整体法是通过研究整体系统的运动规律来求解连接体问题的方法,有助于全面理解系统内各物体间的 相互作用和运动关系。
隔离法
将相互连接的物体隔离分析,分别对 每个物体进行受力分析,从而求解每 个物体的运动状态。
整体法解决连接体问
02

整体法的应用场景
01
当连接体中各物体具有相同的加速度或速度时,可 以使用整体法。
02
当需要研究连接体整体受到的外力时,可以使用整 体法。
03
当连接体之间的内力远大于外力时,可以使用整体 法。
连接体问题的常见类型
1 2
直线运动中的连接体问题
涉及连接体的加速度、速度和位移等物理量的求 解。
曲线运动中的连接体问题
涉及连接体的加速度、速度、位移和力等物理量 的求解。
3
动力学中的连接体问题
涉及连接体的受力分析、牛顿第二定律等物理量 的求解。
整体法和隔离法的概念
整体法
将相互连接的物体视为一个整体,分 析整体受力情况,从而求解整体的运 动状态。
整体法的基本思路
将连接体视为一个整体,分析整体受到的外力和 内力。
根据牛顿第二定律,求出整体的加速度或速度。
根据加速度或速度,进一步分析连接体中各物体 的运动状态和受力情况。

专题:连接体问题(整体法和隔离法)

专题:连接体问题(整体法和隔离法)

专题:连接体问题(整体法和隔离法)一、什么是连接体问题特征:两物体紧靠着或者依靠一根细绳(一根弹簧)相连接后一起做匀加速运动(1)用细线连接的物体系(2)相互挤压在一起的物体系(3)用弹簧连接的物体系二、连接体问题如何处理1.对整体写牛顿第二定律2.把其中任意一个物体隔离写牛顿第二定律三、常见的连接体问题的类型1.计算连接体的加速度2.计算连接体之间的拉力大小3.根据绳子的最大拉力判断水平拉力F的大小4.放在不同平面上判断拉力的变化、加速度的变化5.两个相反方向的力作用与两个物体上,撤去其中一个力后判断物体加速度变化和绳子拉力变化6.在连接体上的某个物体上再放一个物体判断拉力的变化、加速度的变化7.三个物体的连接体问题【典型例题剖析】例1:如图所示,置于光滑水平面上的木块A和B,其质量为m A和m B。

当水平力F作用于A左端上时,两物体一起作加速运动,其A、B间相互作用力大小为N11计算:(1)计算N1的大小(2)若将F作用在物体B上,AB间的相互作用力N2变为多少?(3)计算N 1与N 2之和,N 1与N 2之比(4)若物体A 、B 与地面的动摩擦因数为μ,分析AB 的加速度如何变化,AB 之间相互作用力如何变化?例2:如图所示,置于水平地面上的相同材料的质量分别为m 和m 0的两物体用细绳连接,在m 0上施加一水平恒力F ,使两物体做匀加速直线运动,对两物体间细绳上的拉力,下列说法正确的是( )A .地面光滑时,绳子拉力大小等于mFm 0+mB .地面不光滑时,绳子拉力大小等于mFm 0+mC .地面不光滑时,绳子拉力大于mFm 0+mD .地面不光滑时,绳子拉力小于mFm 0+m答案 AB例3:(多选)如图所示,质量为ml 的物体和质量为m 2的物体,放在光滑水平面上,用仅能承受6N 的拉力的线相连。

m l =2kg ,m 2=3kg 。

现用水平拉力F 拉物体m l 或m 2,使物体运动起来且不致把绳拉断,则F 的大小和方向应为( ) A .10N ,水平向右拉物体m 2B .10N ,水平向左拉物体m 1C .15N ,水平向右拉物体m 2D .15N ,水平向左拉物体m 1 答案:BC例4:如图所示,在水平地面上有A 、B 两个小物体,质量分别为m A =3.0kg 、m B =2.0kg ,它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.10。

整体法和隔离法专题答案

整体法和隔离法专题答案

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m0,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,则能够断定( A )A、物块A与桌面之间有摩擦力,大小为m0g;B、物块A与B之间有摩擦力,大小为m0g;C、桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m0g;D、桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m0g;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f1= 0 ,f2= 4N ,f3= 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 。

则砖3对砖2的摩擦力为 0 。

7、有一直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直放置,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,不可伸长的细线连接,并在某一位置平衡,如右图所示,现将P环向左移动一小段距离,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( B )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9. 如图10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( BC )A. 人拉绳的力是200NB. 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10. 质量相同的四木块叠放在一起,如图11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?11. 在图12中,吊篮重300N,人重500N,绳子质量及其与滑轮摩擦不计,要使吊篮离地上升,则人的拉力至少多大?400N12、如图,倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ,木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。

牛顿第二定律整体法、隔离法专题分析

牛顿第二定律整体法、隔离法专题分析

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 (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;
有相互作用力的系统
整体法与隔离法
• 因三物体加速度相同,本题可用整 体法。 • 解: 研究整体 F=(m1+m2+m3)a 为求a再研究m1: m1的受力图如右。 T= m1 a 为求T研究m2 T= m2g
故a= m2 g/ m1 F=(m1+m2+m3)a F =(m1+m2+m3) m2 g/ m1
m AmB g T g m A mB 1 / m A 1 / mB
对于C、D选项: (mA +mB)为恒量, 只有当mA=mB 时, mA· mB才最大, C、D错。

隔离法和整体法

隔离法和整体法

隔离法和整体法隔离法和整体法是两种常用的解决问题的思维方法。

隔离法是通过分解问题,将其拆分为多个独立的部分来解决;整体法则是将问题作为一个整体来考虑和解决。

本文将分别介绍隔离法和整体法的概念、应用场景以及优缺点。

一、隔离法隔离法是指将一个复杂的问题分解为多个相对独立的部分,然后分别解决每个部分的方法。

通过将问题进行隔离,我们可以更加集中精力解决每个独立的部分,从而提高解决问题的效率。

在实际应用中,我们可以将隔离法运用于各种领域。

例如,在软件开发中,一个复杂的功能可以被拆分为多个子功能,每个子功能独立开发和测试,最后再进行整合。

在项目管理中,可以将整个项目分解为多个阶段或任务,每个阶段或任务分配给不同的团队或个人负责。

这样可以有效地提高工作的并行性和协作效率。

隔离法的优点是可以使问题更加清晰明确,减少了复杂度,易于解决。

同时,通过将问题分解为多个部分,可以提高工作的并行性和解决问题的效率。

然而,隔离法也存在一些缺点。

例如,分解问题可能导致信息的丢失或不完整,从而影响解决问题的准确性。

此外,对于某些问题,隔离法可能会导致解决方案的整体性差,不够综合。

二、整体法整体法是指将一个问题作为一个整体来考虑和解决。

在运用整体法解决问题时,我们需要从整体的角度思考问题的本质、关联和影响,综合各个方面的因素,找出最优解决方案。

整体法在很多领域都有广泛的应用。

例如,在企业管理中,整体法强调整个企业的战略规划、组织结构、人力资源等各个方面的协同作用,以实现企业目标的最大化。

在市场营销中,整体法要求将产品设计、定价、推广和渠道管理等因素考虑在内,以达到市场竞争的优势。

在生态保护中,整体法强调人与自然的平衡和协调,以实现生态环境的可持续发展。

整体法的优点是可以从全局的角度思考问题,考虑各个方面的因素,并找出最优解决方案。

与隔离法相比,整体法更加综合和细致。

然而,整体法也存在一些挑战和局限。

例如,整体法需要对问题有全面的了解和把握,需要考虑的因素较多,可能需要投入更多的时间和资源。

专题18 整体法与隔离法处理连接体问题(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破

专题18 整体法与隔离法处理连接体问题(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破

专题18整体法与隔离法处理连接体问题1.连接体的类型1)直接接触的连接体2)通过弹簧或轻绳相连的连接体轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。

轻弹簧在发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;弹簧形变量最大时两端连接体速率相等。

2.处理连接体问题的方法1)整体法:如果连接体各物体的加速度相同,可以把系统内的所有物体看成一个整体,用牛顿第二定律对整体列方程求解。

隔离法:如果求系统内物体间的相互作用力,常把某个物体(一般选取受力简单的物体)从系统中隔离出来,用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解。

2)加速度大小相等,方向不同的连接体:如下图,跨过定滑轮的细绳相连的两个物体不在同一直线上运动,虽然加速度方向不同但加速度大小相等,这类问题也可采用整体法和隔离法求解.3)连接体问题一般采用先整体后隔离的方法,也可以采用分别隔离不同的物体再联立的方法。

考点一力的分配规律如下图三种情况,m 1和m 2在力F 作用下以大小相同的加速度一起运动,则两物体间的弹力根据质量大小分配,且F 弹=m 2m 1+m 2F .1.如图所示,质量为3的物块A 与水平地面间的动摩擦因数为,质量为m 的物块B 与地面的摩擦不计,在大小为F 的水平推力作用下,A、B 一起向右做加速运动,则A 和B 之间的作用力大小为()。

A.K3B4B.4C.K4B4D.B 4【答案】A 【解析】以A、B 整体为研究对象,由牛顿第二定律可得整体的加速度为=KH3B 3r=K3B 4以B 为研究对象,由牛顿第二定律可得A 对B 的作用力AB =B =K3B4A 正确,BCD 错误。

2.如图所示,质量分别为2m 和3m 的两个小球静止于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k 的轻质弹簧的两端。

今在质量为2m 的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F 的水平拉力,使两球一起做匀加速直线运动,则稳定后弹簧的伸长量为()A.F 5kB.2F 5kC.3F 5kD.F k【答案】C 【解析】对整体分析,整体的加速度a =F5m,对质量为3m 的小球分析,根据牛顿第二定律有F 弹=kx =3ma ,可得x=3F5k,故A、B、D 错误,C 正确。

牛顿第二定律整体法与隔离法专题练习及答案

牛顿第二定律整体法与隔离法专题练习及答案

牛顿第二定律整体法与隔离法专题练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题1.两物体A 、B 置于粗糙水平面上,中间用细线相连,现用一力F 作用在物体上,已知A 2kg m =,B 2kg m =,12N F =,A B 0.2μμ==,210m/s g =,则中间细线上的张力多大( )A .12NB .5NC .6ND .7N2.如图所示,在桌面上有质量分别为M 、m 的两个物块,它们由同一种材料制成,现用力F 推物块m ,使M 、m 两物块在桌面上一起向右加速。

当桌面光滑时,加速度大小为1a ,M 、m 间的相互作用力大小为1F ;当桌面粗糙时,加速度大小为2a ,M 、m 间的相互作用力大小为2F 。

下列关系式正确的是( )A .12a a =B .12a a <C .12F F =D .12F F >3.如图所示,质量为M 、倾角为θ的斜面置于光滑的水平面上,一个表面光滑、质量为m 的物块放在斜面上,斜面在沿水平方向的力F 的作用下,恰能使物块与斜面保持相对静止,重力加速度为g ,则作用力F 的大小为( )A .(m+M )g sin θB .(m+M )g cos θC .(m+M )g tan θD .()tan m M gθ+4.如图所示,五块完全相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的摩擦不计。

当用力F 推1使它们共同加速运动时,第2块木块对第3块木块的推力为( )A.15F B.25F C.35F D.F5.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。

当滑块至少以多大加速度向左运动时,小球对滑块的压力等于零,滑块至少以多大加速度向右运动时,小球对细线的拉力等于零()A.g,g B.g,2g C.2g,g D.g6.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F 作用下沿斜面下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球(质量也为m)的轻绳恰好水平。

专题课:整体法和隔离法在平衡问题中的应用

专题课:整体法和隔离法在平衡问题中的应用

B. 可能等于
C. 一定大于1
D. 一定大于f
)
ACD
[解析] 受到重力2 、拉力 、弹簧弹力1 三力而平衡,根据平衡条件
知, 的水平分力与1 的水平分力大小相等,即
= cos = 1 cos = 1 , 的竖直分力比1 的竖直分力大,即
= sin = 1 sin + 2 = 1 + 2 ,则 = 1 , > 1 ,又知
=
2

tan =
+
1
1
2
,1
=
2
1
+
2
1 ,所以
> 1 ,故C正确;根据故A正确,B错误;根据整体法得cos = f ,所
以 > f ,故D正确.
平衡中的自锁现象
一个物体静止,当用外力试图使这个物体运动时,外力越大,物体被挤压得越紧,
越不容易运动,即最大静摩擦力的保护能力越强,这种现象叫自锁(定)现象.出
现自锁现象的原因是,自锁条件满足时,最大静摩擦力会随外力的增大而同比
例增大.
示例 已知一物块与水平面间的动摩擦因数为 ,最
大静摩擦力等于滑动摩擦力.如图所示,现对它作用一
推力 ,若 无论多大也推不动物块,则 与水平面
于三力平衡状态,故B、D错误;对物体 、 整体受力分析,
受到重力、恒力 ,假设墙壁对整体有支持力,则水平方向
上不能平衡,故墙壁对整体没有支持力,也就没有摩擦力;
对物体 受力分析,受到恒力 、重力、物体 对 的压力和
摩擦力,即物体 共受到4个力作用,故A正确,C错误.
变式1 如图所示,倾角为 、质量为 的斜面体静止在水平桌面上,质量
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0<F≤m1g(m1+ m2)(tgθ+μ)/m2
m2g
想一想:当A、B与水平地面间光滑时,且m1=m2=m时, (0<F≤2mgθ 的直角斜劈始 终静止在水平地面上,质量为m的物体沿斜 劈匀速下滑,则斜劈对地面的压力F=__ __,地面对斜劈的摩擦力Ff=_____.
例2
• 如图所示,质量为M倾角为θ 的直角斜劈始 终静止在水平地面上,质量为m的物体在力 F的作用下沿斜劈匀速上滑,则斜劈对地面 的压力F=____,地面对斜劈的摩擦力 Ff1=___,物体受到的摩擦力Ff2=_____.
研究对象的选择
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. 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; 当只涉及研究系统而不涉及系统内部的相互作用力和 运动时,一般可采用整体法。 有些问题(求内力),整体法不能解决,通常采 用隔离法. 有些复杂的问题通常采用整体法与隔离法相结合 的方法.(一般先整体后隔离)
研究对象的确定 整体法和隔离法
• 整体法:当问题中有两个或两个以上的物 体时,把这几个物体看成一个整体来研究 受力和运动情况的方法. • 隔离法:将某个物体隔离出来研究其受力 和运动情况的方法. • 外力:整体以外的物体对整体施加的力 • 内力:整体内部物体之间的相互作用力
整体法:当只涉及研究系统而不涉及系统内 部的相互作用力和运动时,一般可采用整 体法。 隔离法: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。
甲、乙两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为
q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线 悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的 匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧.平 衡时可能位置是图1中的( )
例6、如图示,人的质量为60kg,木板A的质量为 30kg,滑轮及绳的质量不计,若人想通过绳子拉住木 板,他必须用力的大小是 ( A ) A. 225N B. 300N C. 450N D. 600N
【例3】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: (B) 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
N F
解:对人分析受力,如图示: 由平衡条件得 F+N=Mg 对木板A分析受力,如图示 由平衡条件得 3 F=mA g +N
A
Mg 2F
F 2F
解得 F=( mAg +Mg)/ 4=225N
又解:对人和木板整体分析受力, 由平衡条件得 4 F=mA g +Mg 解得 F= ( mAg +Mg) / 4=225N
F
N
A θ B Aθ
m1 g
F
Ncosθ= m1g [1] F - Nsinθ= m1a [2] (2)对B受力分析如图所示,则: N2=m2g+Ncosθ [3] f2=μN2 [4]
N

m1 g
F
N2
f2 θ
B
将[1]、[3]代入[4]式得: f2=μ(m1+ m2)g
N
取A、B组成的系统,有: F-f2=(m1+ m2) a [5] 由[1]、[2]、[5]式解得: F=m1g(m1+ m2)(tgθ+μ)/m2 故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:
F
F
A
mAg N
A
mAg Mg
中间带有一个立柱的木箱质量为M,静止于水平桌面
上,质量为m的小环中央有孔套在立柱上(如图2)。 M被释放后沿立柱匀加速下滑,加速度大小为a (a<g)求这时桌面对木箱的支持力多大?
猴子爬杆。。。
例8. 如图所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2, 其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平 地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F 推A,使A、B一 起加速运动,求:(1)A、B 间的相互作用力 (2) 为维持A、B间不发生相对滑动,力F 的取值范围。 分析与解:A 在F 的作用下,有沿A、B 间斜面向 上运动的趋势,据题意,A、B 间恰好不发生相对滑 动时,则A 处恰好不脱离水平面,即A不受到水平面 的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。 (1)对A 受力分析如图所示: 因此有:Ncosθ= m1g F - Nsinθ= m1a ∴N=m1g/cosθ [1] [2]
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