高中物理受力分析应用(叠加体、整体和隔离、立体)
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
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。
甲
乙
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
云南省梁河县第一中学高三物理复习课件:受力分析---整体法与隔离法的运用课件(共22张PPT)
对B受力分析
f
FN
对A受力分析
FN1
把AB看作一个整 体,对它受力分 析
FN
F mBg
FN1
f1
mAg
地面对A是否
有摩擦力?
F (mA+mB)g
变式1:如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在
力F作用下,A、B保持静止。物体A的受力个数
为( B)
A.2
B.3
C.4
D.5
解析:
把A和B看做一个整体, 进行受力分析
课前学习 1、受力分析的一般顺序: ① 首 先 分 析 场 力 ( _ _ _重_力_ _ _ _ 、 电 场 力 、 磁 场 力 ) 。 ② 其 次 分 析 接 触 力 ( 弹 力 、 _ _ _摩_ _擦_ _力_ _ _ ) 。 ③最后分析其他力。
课前学习 2、整体法与隔离法
整体法
将 加速度相同的几个
课后作业 完成学案第三页和第四页的练习。
Thanks
右倾斜.故A正确.
目标检测
1、(多选)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A是C(D )
A. 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
A. 图ALeabharlann B.图BC.图C D.图D
课堂小结
一、受力分析的顺序 1、首先分析场力, 2、在分析接触力, 3、最后分析其他的。
二、整体法和隔离法的运用 1、使用整体法的条件,几个物体的加速度相同, 2、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,用整体法。 3、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 4、整体法和隔离法不是独立的,在解决问题时可以交替 使用
高中物理 整体法与隔离法在连接体问题中的应用 新人教版-新人教版高二全册物理素材
整体法与隔离法在连接体问题中的应用1.连接体及其特点多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆联系)在一起构成的物体系统称为连接体。
连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。
2.处理连接体问题的常用方法(1)整体法:若系统内各物体具有相同的加速度,一般把连接体看成一个整体,由牛顿第二定律求出系统的加速度,然后再根据题目要求将其中的某个物体进行隔离分析并求解它们之间的相互作用力。
将整体作为研究对象时只分析外力,物体间的内力不能列入牛顿定律方程中。
(2)隔离法:把系统中的各个部分(或某一部分)从系统中隔离出来,作为一个单独的研究对象来分析,从而求解物体之间的相互作用力。
[典例] 一根不可伸缩的轻绳跨过轻质定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示,设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。
重力加速度取g=10 m/s2,当运动员与吊椅一起以加速度a=1 m/s2上升时,试求:(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力。
[解析] (1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m,绳对运动员的拉力为F。
以运动员和吊椅整体为研究对象,受力如图甲所示。
由牛顿第二定律得2F-(M+m)g=(M+m)a解得F=440 N由牛顿第三定律得,运动员拉绳的力大小为440 N。
(2)设吊椅对运动员的支持力为F N,以运动员为研究对象,运动员受到三个力的作用,如图乙所示。
由牛顿第二定律得F+F N-Mg=Ma解得F N=275 N根据牛顿第三定律得,运动员对吊椅的压力大小为275 N。
[答案] (1)440 N (2)275 N[点评] 整体法与隔离法的选用求解各部分加速度都相同的连接体问题时,要优先考虑整体法,如果还需要求物体之间的作用力,再用隔离法。
求连接体问题时,随着研究对象的转移,往往两种方法交叉运动。
一般的思路是先用其中一种方法求加速度,再用另一方法求物体间的作用力或系统所受合力。
整体法和隔离法在连接体与叠加体模型中的应用
【专题概述】整体法和隔离法是牛顿第二定律应用中极为普遍的方法.隔离法是根本,但有时较烦琐;整体法较简便,但无法求解系统内物体间相互作用力.所以只有两种方法配合使用,才能有效解题.故二者不可取其轻重.连接体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.对于有共同加速度的连接体问题,一般先用整体法由牛顿第二定律求出加速度,再根据题目要求,将其中的某个物体进行隔离分析和求解.由整体法求解加速度时,F=ma,要注意质量m与研究对象对应.一、整体法、隔离法的选用1.整体法的选取原则若在已知与待求量中一涉及系统内部的相互作用时,可取整体为研究对象,分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律列方程。
当系统内物体的加速度相同时:;否则。
2.隔离法的选取原则若在已知量或待求量中涉及到系统内物体之间的作用时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.3.整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.二、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.2.将研究对象从系统中隔离出来,或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.3.对隔离出的研究对象进行受力分析,注意只分析其它物体对研究对象的作用力.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.【典例精析】【典例1】如图所示,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 BC D【典例2】如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻质弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零的瞬间,小球的加速度大小为当连体中各物体的加速度不同或涉及到各物体之间的相互作用力,要用隔离法解题,用隔离法对研究对象受力分析时,只分析它受到的力,而它对其它物体的反作用力不考虑,然后利用牛顿第二定律求解.【典例3】如图所示,猴子的质量为m,开始时停在用绳悬吊的质量为M的木杆下端,当绳子断开瞬时,猴子沿木杠以加速度a(相对地面)向上爬行,则此时木杆相对地面的加速度为()A.g B.C.D.【典例4】倾角,质量的粗糙斜面位于水平地面上,质量的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经到达底端,运动路程,在此过程中斜面保持静止取,求:(1)斜面对木块的摩擦力大小.(2)地面对斜面的支持力大小.【典例5】如图,m和M保持相对静止,一起沿倾角为的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?【总结提升】1.整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,则可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).2.隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内各物体之间的作用力,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解。
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。
合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。
隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。
隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。
隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。
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;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。
对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。
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。
高中物理讲义:整体法、隔离法的应用(基础)
整体法、隔离法的应用【考点归纳】一、整体法与隔离法在进行受力分析时,第一步就是选取研究对象。
选取的研究对象可以是一个物体(质点),也可以是由几个物体组成的整体(质点组)。
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。
二、解答平衡问题常用的物理方法1.隔离法与整体法隔离法:为了弄清系统(接连体)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、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。
2.整体法:当只涉及研究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)明确研究的系统和运动的全过程;(2)画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图;(3)选用适当的物理规律列方程求解。
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。
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。
高一物理思想方法:受力分析 整体法与隔离法的应用
解析 对a、b受力分析可知,a一定受3个力,b一定受2个力作用,选
项A、B错误;对b受力分析可知,b受绳子拉力等于mg,因此绳子对a
的拉力等于mg,选项C正确;对a受力分析,Gasinθ=mgcosθ,
可得Ga= tamnθg,选项D错误。答案 C
解析显隐
目录
3.[整体法、隔离法的综合应用]如图3所示,矩形物块A和楔形物块 B、C叠放在水平地面上,B物块上表面水平。水平向左的力F作用在B 物块上,整个系统处于静止状态,则以下说法正确的是( )
A.物块A的受力个数为4个 B.物块B的受力个数为4个 C.地面对物块C的支持力小于三者重力之和 D.地面对物块C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
转到解析
目录
3.方法总结
受力分析的三个常用判据
(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。 (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,也可应用“假设法”。 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恒力被平衡,合外力大小恒定,满足 F=m,方向始终指向圆心。 (3)特征判据:在有些受力情况较为复杂的情况下,我们根据力产生的 条件及其作用效果仍不能判定该力是否存在时,可从力的作用是相互的 这个基本特征出发,通过判定其反作用力是否存在来判定该力。
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思想方法:受力分析 整体法与隔离法的应用
1.方法指导
2.例证突破
3.方法总结
4.备选训练 5.真题演练
高中物理叠加体问题例解
高中物理叠加体问题例解问滑块在木板上滑行的距离。
解析:首先需要注意,该问题是一个叠加体问题,需要运用物理知识进行分析。
根据题意,可以先画出受力图,确定各个物体所受的力,包括重力、摩擦力和弹力等。
在此基础上,运用牛顿第二定律和运动学知识,计算出各物体的加速度大小,并画出各物体运动的示意图,将抽象问题变具体。
然后,根据速度-时间图象,从速度、位移的角度分析物体的运动过程,计算出滑块在木板上滑行的距离。
最后,需要注意整体法和隔离法的灵活运用,深刻理解力和加速度对应关系,将物体运动过程分成几个阶段来处理。
例2】一块带电的金属块在电场和磁场的作用下沿斜面滑动,求滑到底端时机械能的变化量。
一块质量为m,带电量为q的金属块沿倾角为θ的粗糙斜面由静止开始下滑,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,斜面高度为h。
设金属块滑到斜面底端时的速度为v,则机械能的变化量为ΔE = mv²/2 - mgh - qEh。
例3】求地面对静止木楔的摩擦力。
一个质量为10kg的木楔静止于粗糙水平面与地面间的动摩擦因数为0.2.在木楔的倾角为30°的斜面上,有一个质量为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。
求地面对木楔的摩擦力大小和方向(取g=10m/s²)。
首先判断物块沿斜面向下做匀加速直线运动,加速度为a=v²/2s=0.7m/s²。
由于a小于gsinθ=5m/s²,可知物块受到摩擦力的作用。
对物块应用牛顿第二定律,得到物块受到的摩擦力为4.3N。
对木楔应用平衡条件,设地面对木楔的摩擦力为f,则有f = N′sinθ - f′cosθ = 0.61N,即地面对木楔的摩擦力为0.61N,方向与图设方向相同。
物理题的解答,重在对物理规律的理解和运用,不要生硬套公式。
对于两个或两个以上的物体,正确选取并转移研究对象,理解物体间相互作用的规律是解题的基本能力要求。
高考物理解题方法:“整体.隔离体”法的应用
高考物理解题方法:“整体·隔离体”法的应用“整体·隔离体”是高中物理常用的一种解题方法,是从“系统”的“整体”和“部分”入手,寻找“部分”和“整体”的内在关联继而解决问题。
“整体·隔离体”法最初是用于解决物体的平衡问题,对多个物体组成的系统的平衡问题,学生大都能看出“整体”和“部分”,但对“整体”和“部分”不是那么明显的系统平衡问题,就要求学生能活学活用“整体·隔离体”法。
例如:例题:如图所示,重为G 的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,绳与水平方向成θ角,试求轻绳张力和链条最低点的张力。
解析:对整体进行受力分析,设左侧轻绳上的张力为F 1,根据对称性可知右侧轻绳上的张力大小也是F 1,如图所示,根据竖直方向合力为零,有:由此可求得轻绳上的张力大小为:求链条最低点的张力,可以应用“隔离体”法把链条一分为二进行受力分析,如图所示。
由于是在最低点,链条张力F 2必沿水平方向,根据竖直方向合力为零,有:由此可求得链条最低点的张力大小为:“整体·隔离体”法也常用于解决牛顿第二定律的应用问题。
例如:例题:如图所示的三个物体质量分别为m 1、m 2和m 3 ,m 1 > m 2,带有滑轮的物体m3放在光滑水平面上。
滑轮和所有接触面的摩擦以及绳子的质量均不计,为使三个物体无相对运动,水平推力F = ?解析:三个物体无相对运动,所以可以把系统看成一个整体,若系统沿水平方向的加速度为a ,则在水平方向上,有:a m m m F )(321++=把m1隔离出来进行分析,其水平方向上加速度的大小也是a ,这就是“部分”和“整体”的内在关联。
若轻绳张力为F 1,则有:明白了“部分”和“整体”的内在关联,分析m2时就不会出错。
由于m2也具有水平方向的加速度,因此,轻绳不可能沿竖直方向,m2受力情况如图所示,有: 由以上各式可解得:F 2F 122213212m m g m m m m F -++=)(θsin 21GF =2cot 2θG F =a m F 11=am F g m F 2121sin 0cos ==-αα0sin 21=-G F θ0cos 21=-F F θ“整体·隔离体”法用于过程分析,能使学生在面对复杂情景问题时,有目的地进行过程分析,这就避免了解题的盲目性从而提高答题效率。
受力分析中的整体和隔离法
受力分析的隔离法和整体法一、知识要点1、隔离法:保持物体的受力情景不变,而将物体隔离研究的方法.适用情况:求系统内各部分间的相互作用优缺点:分析细致、容易理解但比较麻烦2、整体法:将具有相同的运动状态的物体构成的物体系作为研究对象方法.适用情况:求系统受到的外力优缺点:未知量少、方程数少,比较简捷,但不易理解,较抽象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二、典型例题例1、如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是(A )A.αtan32B.αcot32C.αtan D.αcot例2、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 )例3、完全相同的直角三角形滑块A、B如图1-25所示叠放,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面的动摩擦因数为μ,现在B上施加一水平推力F,恰好使A、B保持相对静止且一起匀速运动,则A对桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为(C )A. tanμθ= B. 2tanμθ=C.1tan2μθ= D. μ与θ无关例4、如图所示,在倾角为α的固定光滑斜面上有一块用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为(C)A.g2sin αB.g sin αC.32g sin αD.2g sin α例5、跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示,已知人的质量为70kg,吊板的质量ABα为10kg ,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。
浅析高中物理受力分析整体法与隔离法
㊀㊀四㊁通过对基础知识的不断积累ꎬ掌握各种题型的解题方法㊀㊀在高中物理的试卷上ꎬ题型相对较少ꎬ一般以选择题及应用题为主ꎬ但是在题目中包含的知识面较广ꎬ包含各种物理现象及定理定律.因此ꎬ对于物理学科的学习ꎬ必须不断的积累基础知识ꎬ更加全面的掌握相关知识ꎬ从而在解题过程中ꎬ能够多角度㊁多方面分析题目ꎬ找到正确的解题办法.在对知识点进行习题的理解与巩固过程中ꎬ必须找到大量的相似题目ꎬ仔细分析ꎬ找到其中的共同点与区别ꎬ从而充分理解同一知识点不同的表达方法ꎬ做到对试卷上的题目高效的分析出其中所包含的基础知识点ꎬ并顺利的进行解题.对于物理试卷中的选择题ꎬ由于其给分标准只体现在最终的选项上ꎬ并且在选项中的干扰项通常是与正确答案及其相似的选项ꎬ所以ꎬ在答题过程中ꎬ必须仔细认真ꎬ准确计算每一步过程ꎬ保证结果的准确性ꎬ避免因过程计算马虎导致结果错误的情况ꎻ在应用题的答题过程中ꎬ则更应注重对题目的充分理解ꎬ注意其中的隐藏信息ꎬ根据大量相似习题的练习过程中所掌握的物理公式的熟练应用结合题目内容ꎬ并严格按照步骤详细解题ꎬ从而保证结果的精准.通过养成良好的解题习惯ꎬ充分的掌握解题技巧ꎬ提高物理成绩.高中学习中ꎬ物理一直是难度较大的一门学科ꎬ学生通常对于此学科的学习缺乏兴趣ꎬ成绩难以提升ꎬ针对这一现象ꎬ我们必须及时提高学习兴趣ꎬ由于物理学科具有较强的实践性ꎬ与日常生活密切相关ꎬ所以ꎬ我们应在生活实践中及时发现相关物理现象ꎬ并结合所学知识进行探究ꎬ从而提高学习兴趣.对于物理学习方法及提分技巧ꎬ可以根据本文提供的相关方法结合自身在学习上的不足ꎬ找到最为适合的方法ꎬ从而提高物理成绩.㊀㊀参考文献:[1]王晨屹.关于高中物理学习方法与提分技巧浅谈[J].低碳世界ꎬ2017(01):254-255.[2]杨洪庆.浅议高中物理学习方法与提分技巧[J].中国校外教育ꎬ2017(35):43.[责任编辑:闫久毅]浅析高中物理受力分析整体法与隔离法韩秀英(江苏省连云港市海滨中学㊀222042)摘㊀要:受力分析是高考理科综合考试中要求学生必须要掌握的高中物理学的一个考点同时也是难点ꎬ对于高中理科学生来说ꎬ受力分析是一个必须要彻底掌握的解题技能.在高考中它经常作为物理题的解题工具而出现ꎬ众多的高考物理考点诸如重力㊁弹力㊁摩擦力㊁电场力㊁电磁力等方面的计算题ꎬ都要求考生在解答时先进行受力分析的练习.可以说如果不会受力分析ꎬ大多数物理题都很难下手.而受力分析真正让学生困惑的地方就是受力方向的判断ꎬ如果受力方向一旦判断失误ꎬ就会在分析时遗漏掉某个力.高中物理学中受力分析的方法主要分为整体法和间隔法.关键词:受力分析ꎻ整体法ꎻ间隔法中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2018)28-0058-02收稿日期:2018-04-15作者简介:韩秀英(1982.3-)ꎬ女ꎬ江苏省姜堰人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事物理教学研究.㊀㊀在高中物理课的各类规律和方法中ꎬ高考中出现频率最高的就是受力分析的相关方法.不管是在力学ꎬ还是电学以及热学等诸多问题的解答中ꎬ往往都需要先进行受力分析才能再进行下一步.在对高中物理受力分析的教学调查中ꎬ学生们普遍反应知识掌握不够㊁储备有限等状况.这就导致学生在对物体进行受力分析时往往会出现失误ꎬ比如多分析了力又或是遗漏了相关的力等等.高中物理教师在进行教学时ꎬ应该就受力分析的整体法与隔离法进行着重强调ꎬ从而避免学生在受力分析时出现错误.㊀㊀一㊁整体法与隔离法的具体应用1.在静力学中的应用有这样一道真题是说:在一个水平面上放置了一个三角形的立方体ꎬ在这个立方体的两个斜面上放了两个85小立方体ꎬ其质量分别是m1和m2ꎬ且m1>m2.如果这三个物体都是静止的ꎬ则水平面对于三角形的立方体有什么作用力?图1首先分析三个大小不一的立方体ꎬ根据题目来看这三个立方体都是静止的ꎬ也就是说这三个物体的运动状态是一致的ꎬ如图1.那么在受力分析时就可以用到整体法ꎬ因此这三个立方体可以看成是一个不规则的整体.这个整体完全静止在水平面上ꎬ也就谈不上所谓的摩擦力作用ꎬ所以说这个整体只受重力的作用和支持力的作用.2.在牛顿运动定律中的应用一个质量为20公斤的三棱锥体ABC斜放在地面上ꎬ与地面形成的动摩擦因数为0.02.此三棱锥体与地面的一个倾斜角为30度ꎬ在这个30度的斜面上还有一个2公斤的正方体开始在这个斜面上滑行.滑行路程为160厘米时ꎬ其速度为每秒160厘米ꎬ在滑行的过程中三棱锥体一直保持不动ꎬ求地面对此三棱锥体的摩擦力?在解答这个问题时ꎬ先要根据物理学中的匀加速度公式ꎬ求出小正方体的加速度ꎬ最终根据牛顿定律从而分析得出物体是否受了摩擦力的作用.如果碰到牛顿运动定律和连接体问题的综合大题时ꎬ要注意考虑书中的公式F=ma.在这个公式的F为合外力ꎬ连接体问题一般都可以化为是一个整体ꎬ因此连接体之间的相互作用力没有必要去花费大量的时间去分析.考生只要把他当成一个整体来分析ꎬ分析外在环境对这个整体的作用力就可以了.这样一来ꎬ大大节省了学生们时间ꎬ其受力过程也简化了ꎬ这就是 整体法 的活学活用.如果问题问的是连接体之间的作用力时ꎬ就依样画葫芦将物体隔离出来ꎬ去解答问题ꎬ这就是所谓的 隔离法 .由这个解题的过程可以发现 整体法 和 隔离法 ꎬ在解答连接体的问题时中经常互通ꎬ这正是相互作用的物体具有相同的加速度的重要体现.3.在连接体中的应用两个质量分别为m1和m2的小立方体A与B用一根图2绳子连起来ꎬ并用一个水平F匀加速拉动ꎬ如图2.求解两个立方体之间的拉力?在解答这道题时ꎬ同样可以发现小立方体A与B的运动状态是一致的ꎬ因此根据整体法ꎬ把A和B看成一个整体.这样一来只需要求出这个整体的作用力即可ꎬ如此思考题目也就迎刃而解了.㊀㊀二㊁相关教学策略的反思高中的物理学比较枯燥和难以理解ꎬ如果学生们没有丝毫兴趣地去学物理ꎬ课堂上一知半解ꎬ下了课也不会去做任何的复习工作.这就需要物理教师去采取教学策略.物理教师应该以激发高中生的学习兴趣为出发点ꎬ尽可能的为学生营造在生活中的与高中物理知识有关的常见场景.可以用幽默等非常轻松的教学风格刻意地改变物理课堂严肃㊁压抑的课堂气氛ꎬ激发学生学习物理的积极性.物理教师要利用起多媒体教学软件和新颖的物理教具.将抽象复杂的考点转换为图像㊁视频等形式ꎬ学生们就比较乐于接受ꎬ拓宽学生的视野ꎬ打破了教材本身对于学生的限制.要想进行受力分析的作业ꎬ首先要选对受力对象.选择受力对象的过程ꎬ其本身就是一个思考的过程ꎬ在物理学中并没相关的定义和准则ꎬ因此分析对象的选择是自由㊁多样化的.不同的分析对象ꎬ解答出来的题目是大相径庭的.而整体法和间隔法的运用ꎬ是目前高考中最为常见的受力分析方法ꎬ因此不管是教师还是学生都必要引起关注.㊀㊀首先ꎬ以间隔法来提高学生的分析能力.教师应该先教会使用学生间隔法ꎬ仔细思索如何把题目中复杂的物体中ꎬ单独分离出解题想要的对象.这样的思考过程ꎬ无疑锻炼了学生的分析能力.其次ꎬ以整体法促进学生的理解能力.要想将几个物体看成是一个物体ꎬ就必须要求学生有综合性的思维.教师要引导学生将题目中的各个物体看成是一个整体ꎬ用宏观的角度去分析这个整体所受的力ꎬ这往往对于学生综合性思维有着一定的提高.最后ꎬ要把整体法和隔离法综合起来交叉使用.整体法和间隔法都有其缺陷存在ꎬ而近年来的高考真题当中ꎬ已经越来越倾向于将二者综合运用的考察.隔离法简单但麻烦ꎬ整体法解答简单ꎬ但其思考过程却比较难.只有将两种方法综合地结合在一起ꎬ微观上可以帮助学生在高考中取得更好的成绩ꎬ宏观上长期使用这种交叉思维的模式ꎬ更对学生的逻辑思维能力有着更深层次的提高.㊀㊀参考文献:[1]马驰原.力学实验学习在高中物理的思考[J].山东工业技术ꎬ2017(12):241-241.[2]肖庆红.探究式教学在高中力学教学中的应用研究[D].兰州:西北师范大学ꎬ2015.[责任编辑:闫久毅]95。
高中物理中的受力分析方法.隔离假设整体法HMH
5 C.向左,作用在m1上,F N 3
D.向左,作用在m1上,F=2.5N
m1
m2
解见下页
解:若水平力F1的方向向左,由牛顿第二定律, 对整体 F1=(m1+m2)a1 对m2 , T=m2a1 F1 m1 m2 m A mB 5 F1 T N mB 3 1 2 a1 m / s 3 若水平力F2的方向向右,由牛顿第二定律, 对整体 F2=(m1+m2)a2 对m1 , T=m1a2 m1 m2 m A mB F2 T 2.5 N ma
mM M m 对人: F-f=ma 解得 , f F m M
因为m≠M,所以D正确
4 .如图所示,小车的质量为 M,人的质量为 m,人用 恒力 F拉绳,若人与车保持相对静止,且地面为光滑的 , 又不计滑轮与绳的质量 ,则车对人的摩擦力可能是 ( A C D)
A.0
mM F B. m M
,方向向右
mM C. F ,方向向左 m M M m ,方向向右 D. F m M
解见下页
解: 对整体: 2F=(M+m)a 若M>m 车对人的摩擦力方向向右, 对人: F-f=ma 解得
M m f F m M
若M<m车对人的摩擦力方向向左 对人:
F2
1 a2 m / s 2 2
F向右,作用在m2上,F=2.5N
2.如图所示 ,质量为M的圆环用轻绳吊在天花板上 , 环上有两个质量为 m的小环自大环顶部开始分别向两 边滑下,当两个小环下落至与大环圆心等高时,小环受 到的摩擦力为f, 此时绳对大环的拉力大小 ( D ) A.(M+m)g B.(M+2m)g C.Mg+f D.Mg+2f M 解: 小环受力如图示 T m m 由牛顿定律得 mg-f=may M 2 mv f N N N N r 大环受力如图示, mg f f Mg 由平衡条件得 T=Mg+2f
8 整体法和隔离法在连接体和叠加体模型中的应用
整体法和隔离法在连接体和叠加体模型中的应用【专题概述】整体法和隔离法是牛顿第二定律应用中极为普遍的方法.隔离法是根本,但有时较烦琐;整体法较简便,但无法求解系统内物体间相互作用力.所以只有两种方法配合使用,才能有效解题.故二者不可取其轻重.连接体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.对于有共同加速度的连接体问题,一般先用整体法由牛顿第二定律求出加速度,再根据题目要求,将其中的某个物体进行隔离分析和求解.由整体法求解加速度时,F=ma,要注意质量m与研究对象对应.一、整体法、隔离法的选用1.整体法的选取原则若在已知与待求量中一涉及系统内部的相互作用时,可取整体为研究对象,分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律列方程。
当系统内物体的加速度相同时:;否则。
2.隔离法的选取原则若在已知量或待求量中涉及到系统内物体之间的作用时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.3.整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.二、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.2.将研究对象从系统中隔离出来,或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.3.对隔离出的研究对象进行受力分析,注意只分析其它物体对研究对象的作用力.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.【典例精析】【典例1】如图所示,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 BC D【典例2】如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻质弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零的瞬间,小球的加速度大小为_________【典例3】如图所示,猴子的质量为m,开始时停在用绳悬吊的质量为M的木杆下端,当绳子断开瞬时,猴子沿木杠以加速度a(相对地面)向上爬行,则此时木杆相对地面的加速度为()A.g B.C.D.【典例4】倾角,质量的粗糙斜面位于水平地面上,质量的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经到达底端,运动路程,在此过程中斜面保持静止取,求:(1)斜面对木块的摩擦力大小.(2)地面对斜面的支持力大小.【典例5】如图, m和M保持相对静止,一起沿倾角为 的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?【总结提升】 1.整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,则可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).2.隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内各物体之间的作用力,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解。
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高中物理受力分析应用题型一:受力分析叠加体 (1)题型二:受力分析整体和隔离 (12)题型三:空间立体物体的受力分析 (27)题型一:受力分析叠加体一.选择题(共15小题)1.(2020秋•农安县期末)如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是()A.B对C有向左的摩擦力B.C对A有向左的摩擦力C.物体C受到三个摩擦力作用D.C对地面有向右的摩擦力【分析】三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零,以B为研究对象,分析C对B的摩擦力方向,即可知道B对C的摩擦力方向;对A研究,由平衡条件分析C对A的摩擦力;对整体研究,分析地面对C的摩擦力.【解答】解:三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零。
A、以B为研究对象,B水平方向受到向右的拉力F作用,根据平衡条件得知,C对B有向左的静摩擦力,而且此静摩擦力与F平衡,根据牛顿第三定律得知,B对C有向右的静摩擦力。
故A错误。
B、对A研究,由平衡条件得知:C对A没有摩擦力,否则A受力不平衡,不可能匀速直线运动,则A对C也没有摩擦力。
故B错误。
C、D以整体为研究对象,由平衡条件得知:地面对C有向左的滑动摩擦力,则C对地面有向右的滑动摩擦力,故C受到两个摩擦力。
故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题关键要灵活选择研究,根据平衡条件分析受力情况,对分析的结果,也可以利用平衡条件:合力为零进行检验.2.(2020春•吴忠期末)如图所示,A、B两物体的重力都为10N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.3,同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A.6N,3N B.1N,1N C.0N,1N D.0N,2N【分析】当水平拉力小于最大静摩擦力时,物体处于静止,摩擦力等于拉力;当水平拉力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动,则受到的滑动摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积.【解答】解:对物体A,因为F作用,从而受到物体B给A物体的静摩擦力。
大小等于F的大小,即为1N.方向与F方向相反。
对物体AB,同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,所以地面对B的摩擦力为零,故C正确,ABD错误;故选:C。
【点评】学会区别静摩擦力与滑动摩擦力,和大小的计算.静摩擦力的大小等于引起它有运动趋势的外力,而滑动摩擦力等于μF N.同时分析B物体受到的摩擦力可以将A与B作为整体来研究,因为A与B均处于静止状态.3.(2018秋•玉林期末)如图所示,两个相间的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上,连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连,箱内放有一小球与箱内壁右侧接触,整个系统处于静止状态,已知A、B的质量均为m、C的质量为M,小球的质量为m0,物体B与桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计滑轮摩擦和空气阻力,下列说法中正确的是()A.物体A受到三个力的作用B.小球受到三个力的作用C.桌面受到物体的摩擦力大小为2μmgD.桌面受到物体的摩擦力大小为(M+m0)g【分析】以A为研究对象,分析受力情况,由平衡条件分析A是否受到摩擦力。
以AB 整体为研究对象,由平衡条件研究桌面对B的摩擦力。
【解答】解:A、以A为研究对象,由平衡条件可知,B对A没有摩擦力,否则A在水平方向上受力不平衡,则A受到重力和B的支持力二个力作用,故A错误。
B、小球受到两个力:重力和箱底的支持力,故B错误。
CD、以AB整体为研究对象,由平衡条件得知,桌面对B的摩擦力等于(M+m0)g,B 与桌面间的静摩擦力不一定达到最大,所以桌面对B的摩擦力不一定等于2μmg,由牛顿第三定律知桌面受到物体的摩擦力大小为(M+m0)g,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】对于受力分析,除按重力、弹力和摩擦力的顺序分析外,首先要灵活选取研究对象,采用整体法和隔离法结合进行分析。
4.(2016春•桃城区校级月考)光滑的水平面上放有质量分别为m和的两木块,上方木块与一劲度系数为k的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,如图所示.已知两木块之间的最大静摩擦力为f,为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样地振动,系统的最大振幅为()A.B.C.D.【分析】对整体而言,回复力为弹簧的弹力,对上面的木块而言,回复力为静摩擦力.振幅最大时,回复力最大,然后结合受力分析与牛顿第二定律即可求出.【解答】解:对整体最大振幅时有:kA=(m+)aa=隔离上面的物体分析,可知当最大振幅时,两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力,则:f=a=所以A=.故C正确,A、B、D错误。
故选:C。
【点评】该题基于物体的简谐振动考查整体法与隔离法的原因,解决本题的关键会分析物体做简谐运动的回复力是什么力.知道该题中最大振幅时两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力.5.(2015秋•太和县期末)如图所示,A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静止靠在墙边,然后释放,它们同时沿竖直墙面下滑,已知M A>M B,则物体B()A.只受一个重力B.受到重力、弹力、摩擦力各一个C.受到重力、摩擦力各一个D.受到重力、摩擦力各一个,弹力两个【分析】先对整体结合运动情况受力分析,得到只受重力,加速度为g,即做自由落体运动,然后对B结合运动情况受力分析,得到受力情况.【解答】解:A、B整体同时沿竖直墙面下滑,受到总重力,墙壁对其没有支持力,如果有,将会向右加速运动,因为没有弹力,故也不受墙壁的摩擦力,即只受重力,做自由落体运动;由于整体做自由落体运动,处于完全失重状态,故A、B间无弹力,再对物体B受力分析,只受重力;故选:A。
【点评】本题关键先对整体受力分析,得到整体做自由落体运动,处于完全失重状态,故A与B间无弹力,最后再对B受力分析,得到其只受重力.6.(2015•洛阳一模)如图所示,固定斜面C的倾角为,物体A放在斜面C上,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,A、B﹣起沿斜面匀速下滑,则()A.A与B之间没有静摩擦力B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθD.A与B之间的动摩擦因数μ=tanθ【分析】对B物体受力分析,根据共点力平衡可以得出A受力的情况,得出AB间摩擦力的大小及方向.再对整体受力分析可得出A受斜面的摩擦力情况.【解答】解:A、对B受力分析可知,B受重力、支持力;将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力,要使B能匀速下滑,受力一定平衡,故A对B应有沿斜面向上的摩擦力,故A错误;B、由牛顿第三定律可知,A受到B的摩擦力应沿斜面向下,故B错误;C、对整体分析,并将整体重力分解,可知沿斜面方向上,重力的分力与摩擦力等大反向,故A受的滑动摩擦力沿斜面向上,大小为2mgsinθ,故C正确;D、A与B间的摩擦力为静摩擦力,无法根据滑动摩擦力的公式求解动摩擦因数,故D错误。
故选:C。
【点评】在求摩擦力时,一定要先判断物体受到的力是动摩擦力还是静摩擦力;若为静摩擦力,可由受力平衡进行分析;但如果是滑动摩擦力,可以由滑动摩擦力的公式求出.7.(2014•怀化二模)如图,物块A和B叠放在一起,A和B接触面粗糙,且质量m A>m B.让它们一起向右在光滑水平桌面上做匀速直线运动,离开桌面后又一起做平抛运动,不计空气阻力,设运动过程中A、B不分离、不翻转,重力加速度为g,则在它们的运动过程中()A.在水平桌面上运动时,A、B之间既有弹力也有摩擦力B.在做平抛运动时,A、B之间既有弹力也有摩擦力C.在做平抛运动时,A、B之间既无弹力也无摩擦力D.在做平抛运动时,A对B的压力大于0而小于m A g【分析】A、B两个物体叠在一起水平抛出,做加速度为g的平抛运动,根据牛顿第二定律分析有无支持力和摩擦力.【解答】解:A、水平桌面上运动时,A、B之间有弹力,但没有摩擦力,故A错误;B、两个物体叠在一起水平抛出,做加速度为g的平抛运动,处于完全失重状态,则A、B间的支持力为零,所以摩擦力为零,则A、B只受重力,故C正确,BD错误。
故选:C。
【点评】解决本题的关键知道AB处于完全失重状态,之间的压力为零,没有压力,则没有摩擦力.8.(2014•南明区二模)放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根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【分析】压缩状态的弹簧对B有向左的弹力,B有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,B对A的摩擦力向左.对整体研究,地面对A没有摩擦力.【解答】解:A、压缩状态的弹簧对B有向左的弹力,B有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力。
故A错误。
B、由上可知:A对B的摩擦力向右,根据牛顿第三定律可知,B对A的摩擦力向左。
故B错误。
C、D对整体研究,根据平衡条件分析可知,地面对A没有摩擦力。
故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题关键是灵活选择研究对象.对物体受力分析时往往根据平衡条件和牛顿第三定律来分析.9.(2021秋•江西月考)如图甲所示,质量m=3kg的物体A和质量未知的物体B叠放在一起,静止在粗糙水平地面上,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着物体B,两个物体间的摩擦力f1、物体B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则()A.两个物体间的动摩擦因数为0.3B.物体B的质量为1kgC.物体B与水平地面间的动摩擦因数为0.2D.当F=10N时,A物块的加速度大小为3m/s2【分析】A、结合图像,利用滑动摩擦力公式求出动摩擦因数;BC、结合图像,根据牛顿第二定律求出B物体的质量和物体B与水平地面间的动摩擦因数;D、根据牛顿第二定律,结合已知量求出A物块的加速度大小。
【解答】解:A、由图乙可知,A、B之间的最大静摩擦力f1max=6N,又最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故μAB===0.2,故A错误;BC、设物体B与水平地面间的动摩擦因数为μ地,由图乙可知,当F1=4N时,A、B整体相对地面开始滑动,则μ地(m+m B)g=4N当F2=12N时,A、B即将发生相对滑动,此时对整体有F2﹣μ地(m+m B)g=(m+m B)a对物体A有μAB mg=ma联立代入数据可得m B=1kg μ地=0.1故B正确,C错误;D、当F=10N时,A、B两物体一起加速运动,对整体根据牛顿第二定律有F﹣μ地(m+m B)g=(m+m B)a′代入数据可得a′=1.5m/s2故D错误。
故选:B。
【点评】在分析叠加体问题时,要注意物体间的摩擦力问题,当两物体间的摩擦力达到最大值时,两物体达到即将相对滑动状态。