整体法和隔离法的应用课件

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整体法和隔离法课件

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间的滑动摩擦力为f=2μmg=36 N>30 N,
所以A和B均处于平衡状态.对于A,水平
方向受到的拉力为15 N,故A与B间的静
摩擦力为15 N;对于A和B作为一个整体,
在水平方向受到的拉力为30 N,故B与地
面间的静摩擦力为30 N.
15N,30N
【练习4】如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地 面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ 。质量为 m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于 静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少?
(1)以AB两球整体为研究对象,分析受 力情况,作出力图1,如图,根据平衡条件 得挡板对B的弹力大小:F1=2mgtanα.
(2)以A球为研究对象,分析受力情况, 作出力图2,根据平衡条件得B球对A球的 弹力大小:F3=mgsinα
【练习2】如图所示质量为M的木板,通过跨过滑轮的绳 子与横梁相连,一个质量为m的人拉住绳端悬吊着.由 于木板质量比较大,仍然压在地面上.求木板对地的压 力(滑轮质量不计).
【练习3】如图所示,物体A、B的质量均为6 kg,接触 面间的动摩擦因数μ =0.3,水平力F=30 N,那么A、B间 摩擦力大小为________N,水平面对B的摩擦力的大小 为_________N.(滑轮和绳的质量均不计,g取10 m/s2)
解析:以A为研究对象,水平方向受到 F/2=15 N拉力的作用,而A、B间的滑动 摩擦力为fAB=μmg=18 N>15 N,B与地面
B
N=(M+m)g f=mgtanθ
A
θ
【练习5】 如图,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖 直墙壁上固定不动,一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑 下.若保持两木棍倾角不变,将两棍间的距离减小后固定 不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,则水泥圆筒在两木 棍上将:(

《整体法与隔离法》课件

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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

整体法隔离法(课堂PPT)

整体法隔离法(课堂PPT)
F 2 m m g ( 2 m g m ) a 1
取B为研究对象,其水平方向只受A的作用力F 1, 根据牛顿第二定律知:
F1mg m1a
联立上面两式解得 F1=F/3
拓展2:在斜面上推 5
例2.质量为M的物体A和质量为 mB用轻绳连在一起,放在光滑的水 平桌面上,如果他们分别受到水平
拉力F1和F2作用,而且F1>F2,则绳
整体法与隔离法 的应用
1
连结体
两个(或两个以上)物体相互连结参与运 动的系统. 连结体问题的一般分析方法
整体法:把整个系统作为一个研究对象 来分析 隔离法:把系统中各个部分(或某一部 分)隔离作为单独的研究对象来分析
2
例1.如图所示,质量为2m的物块A和质量为m 的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力 F的作用下,A、B做加速运动.A对B的作用力 为多大?
19
20
小结
• 连接体问题,和解决连接体问题的方法, 即整体法和隔离法。
• 整体法就是把整个系统作为一个研究对象来分析 的方法。不必考虑系统的内力的影响,只考虑系 统受到的外力,依据牛顿第二定律列方程求解 .
• 一般用整体法求加速度. • 隔离法是把系统中的各个部分(或某一部分)隔
离,作为一个单独的研究对象来分析的方法。 • 需要求内力时,一般要用隔离法。
a
M
T
mg
Mm
7
拓展:细绳对m的拉力等于mg吗? 应该满足什么条件下细绳对m的拉力才近似 等于mg?
TMM mmg11mmgmg
M
条件 M: m
T
T
a
8
实例3.如图:m1>m2,滑轮质
量和摩擦不计,则当将两物 体由静止释放后,绳上的拉 力和弹簧秤的读数是多少?

整体法与隔离法课件20张

整体法与隔离法课件20张

M、m均处于 平衡状态,所 受合力为零
m α M
前两选项均分析M、 m之间的相互作用 力,对m用“隔离 法”分析较简便
后两项均确定M与地 面间的相互作用力, 以M、m为整体应用 整体法分析较快捷
转 解析
◆02突破三个考向◆
【例 2】 (2012•江苏)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:
02 >>
技法宝典
方法强化 知能提升
技法一
整体法、隔离法
整体法:把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体,
不考虑系统内物体之间的作用;或者着眼于物体运动的全过程, 不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法.
隔离法:把选定的研究对象从所在的多个物体组成的系统中
抽取出来进行分析,或多个运动情境中抽取一个运动过程加以 分析的方法. 确定研究的系统或 运动全过程
◆02突破三个考向◆
【变式跟踪2】 如图所示,50个大小相同、质量均为m的小物 块,在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动.已 知斜面足够长,倾角为30° ,各 物块与斜面的动摩擦因数相同, 重力加速度为g,则第3个小物块 对第2个小物块的作用力大小为 ( ). 1 24 A. F B. F 25 25 F C.24mg+ D.因为动摩擦因数未知,所以不能确定 2
转原题
练习2 (2004年全国)如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块, 质量分别为m1-和m2,拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1>F2。 试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。
看解析
解析:设两物块一起运动的加速度为a,则有: F1-F2=(m1+m2)a F1-T=m1a ② ①

整体法隔离法ppt课件

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力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是 常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映 a1和a2变化的图线中正确的是
A
16
3、如图所示,一细线的一端固定于 倾角为45的光滑楔型滑块A的项端P处, 细线的另一端拴一质量为m的小球,当滑 块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉 力T等于多少?
由静止释放后,绳上的拉力
和弹簧秤的读数是多少?
m1
m2
9
练习
10
1、如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定
的初速度v在动摩擦因数为的水平地面上做匀减速
运动,则其中一个质量为m的土豆A受其它土豆对 它的总作用力大小应是(不计其它外力及空气阻力)
A.Mg
C.mg 1+2
B.mg D.mg 1 2
解析:取A、B整体为研究对象, 其水平方向只受一个力F的作用
根据牛顿第二定律知:F=(2m+m)a a=F/3m
取B为研究对象,其水平方向只受A的作用力F1 , 根据牛顿第二定律知:F1 =ma
故F1 =F/3
3
小结:
解决连结体问题的方法——整体法与隔离法
整体法——一般用来求连结体的加速度或合外 力。 隔离法——求系统内物体之间的相互作用力。
18
【规范全解】①设物块处于相对斜面下滑的临界状态(物块恰好
不下滑)时推力为F1,此时物块受力如图所示,取加速度a1的方向为 x轴正向,对物块有
x方向:FN1sin θ-μFN1cos θ=ma1 y方向:FN1cos θ+μFN1sin θ-mg=0 解得:a1=4.78 m/s2 对整体有:F1=(M+m)a1,故F1=14.34 N.
基本思路:先整体后隔离——即一般先以整体 作为研究对象,应用牛顿第二定律求出共同的 加速度,再隔离其中某一物体作为研究对象, 列式求出物体间的相互租用或其他的物理量。

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【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】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( B )
隔离A,由牛顿第二定律可得:F+mg-FN=ma,解得FN=25N
【例12】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 量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可忽略不 计.取重力加速度g=10m/s2.当人以440N的力拉绳时,人 与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为( A )
【例4】所图所示,用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,对球a持 续施加一个向左偏下30°的恒力,并对球b持续施加一个向右偏上30°的同 大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是( ) A
【例5】如图所示,两个等大的水平力F分别作用在物体B、C上。物体A、 B、C都处于静止状态。各接触面与水平地面平行。物体A、C间的摩擦力 大小为f1,物体B、C间的摩擦力大小为f2,物体C与地面间的摩擦力大小为 f3,则( B )
0 , f F , f 0 0 , f 0 , f 0 B.f A.f 1 2 3 1 2 3
0 , f F , f F F , f 0 , f 0 D.f C. f 1 2 3 1 2 3
【例6】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至少多大才能产生相对 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=fB+2T 选A为研究对象,由平衡条件有 :T=fA ∵ fA=0.1×10=1N fB=0.2×30=6N 解得:F=8N。 (2)同理可得:F=11N。

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基本思路:先整体后隔离——即一般先以整体作为研究对象,应用牛顿第二定律求出共同的 加速度,再隔离其中某一物体作为研究对象,列式求出物体间的相互租用或其他的物理量。
;.
4
拓展1. 在这个模型下,如果地面不光滑,两个物体与地面之间的动摩擦因数都为
起向右滑动。求A对B的作用力?
,AB一
解析:取A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律, 得:
F 2mg mg (2m m)a1
取B为研究对象,其水平方向只受A的作用力F 1,根据牛顿第二定律知:
F1 mg ma1
联立上面两式解得 F1=F/3
拓展2:在斜面上推
;.
5
例2.质量为M的物体A和质量为mB用轻绳连在一起,放在光滑的水平桌面上,如果他们分 别受到水平拉力F1和F2作用,而且F1>F2,则绳子上的作用力是多少?
的方法。 • 需要求内力时,一般要用隔离法。
;.
21
;.
18
【规范全解】①设物块处于相对斜面下滑的临界状态(物块恰好不下滑)时推力为F1,此时物块受 力如图所示,取加速度a1的方向为x轴正向,对物块有
x方向:FN1sin θ-μFN1cos θ=ma1 y方向:FN1cos θ+μFN1sin θ-mg=0 解得:a1=4.78 m/s2 对整体有:F1=(M+m)a1,故F1=14.34 N.
A
;.
16
3、如图所示,一细线的一端固定于倾角为45的光滑楔型滑块A的项端P处,细线的另一 端拴一质量为m的小球,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T等于多少?
P
a
A
45
;.
17
4、 如图所示,质量m=1 kg的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面体的质量M=2 kg,斜面与物块间的动 摩擦因数μ=0.2,地面光滑,θ=37°.现对斜面体施加一水平推力F,要使物体相对斜面静止,力F应 为多大?(设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,g取10 m/s2)

整体法和隔离法ppt课件

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10.质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上,如图 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( C )
A.b对a的支持力一定等于mg B.水平面对b的支持力可能大于2mg C.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
外力:系统以外的物体施加的力叫外力.
整体法:当连接体内的物体之间没有相对运 动(即有共同加速度)时,可把此物体组作为 一个整体对象考虑,分析其受力情况,整体 运用牛顿第二定律列式求解.(当然,当连 接体内的物体之间有相对运动时,仍可整体 运用牛顿第二定律求解.)
隔离法:求解连接体内各个物体之间的相互 作用力(如相互间的压力或相互间的摩擦力 等)时,可以把其中一个物体从连接体中 “单独”隔离出来,单独进行受力分析的方 法.
2.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
N=(M+m)g-Fsin370=120N f=Fcos370=40N
整体法和隔离法交替使用
(1)已知外力求内力。 先整体分析,计算加速度,然后隔离分析计算内力。
14.如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上, 三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ。质量为m的光 滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状 态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少?
整体法求得 N=(M+m)g
隔离体法求得 f=mgtanθ
B
A
θ
16.如图所示,质量为M的木板悬挂在滑轮组下,上端由 一根悬绳C固定在横梁下.质量为m的人手拉住绳端,使 整个装置保持在空间处于静止状态.求 (1)悬绳C所受拉力多大? (2)人对木板的压力(滑轮的质量不计).
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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】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 答案为 B。
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
例1.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: ( ) B
A.4mg 、2mg
B.2mg 、0
C.2mg、mg
D.4mg、mg
【解析】 设左、右木板对砖摩擦力为 f1, 第 3块砖对第2块砖摩擦为 f2,
扩展: (1)、物体沿斜面匀速下滑 (2)、物体受到一个沿斜面向上的外力 F 作用沿 斜面匀速向上运动
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:
mg
tanθ= f /N A=0.1924
θ=10.9 °
解二: 对C 球,受力如图示: 由平衡条件得 2T cos30 °= mg
T ? 3 mg 3
对A 球,受力如图示: FA为杆对A球的作用力 (杆对 A球的作用力 是杆对A球的弹力和摩擦力的合力)
由平衡条件得 FA
FA ? T 2 ? ?mg ?2 ? 2mgT cos 30?
则对四块砖作整体 ,画出受力图:
由平衡条件有: 2f1=4mg ∴ f1=2mg
对1、2块砖画出受力图: f1 f2
f1 f1
平衡,有: f1+f2=2mg
12
1234
∴ f2=0 故B正确.
F
2mg
F
4mg
1.质量为m的物体静止在质量为M的斜面上,斜面 的倾角为a,求地面对斜面体的支持力和摩擦力。
板,他必须用力的大小是 ( A )
A. 225N B. 300N C. 450N D. 600N
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 解得 F=( m Ag +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= ( m Ag +Mg) / 4=225N
答案:C
4.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间有μ1=0.4,B与地间有 μ=0.l,则F 多大才能产生相对滑动?
【解析】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,由平衡条件得:
N F
Mg 2F
F
A
mAg N
A
F 2F
F
A
mAg Mg
3.如图所示,两只均匀光滑的相同小球,质量均为 m,置 于半径为 R的圆柱形容器,已知小球的半径 r(R >r>R/2) , 则以下说法正确的是: ( ) ① 容器底部对球的弹力等于 2mg ② 两球间的弹力大小可能大于、等于或小于 mg ③ 容器两壁对球的弹力大小相等 ④ 容器壁对球的弹力可能大于、小于或等于 2mg A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
解:对C 球,受力如图示:
3
由平衡条件得 2T cos30 °= mg T ? mg
3
对A 球,受力如图示: FA
NA
由平衡条件得
f ? Tsin30 ??
3 mg

A
B
6
T
NA =T cos30 °+ mg=1.5mg
mg T
杆对小球作用力的大小为 FA
T
C
FA ?
N
2 A
? f2
?
7 3mg ? 1.53mg
F=f 地+2T 选A为研究对象,由平衡条件有
T=f A fA=0.1×10=1N f 地=0.2×30=6N ∴ F=8N .同理F=11N
5.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?
? 7 mg ? 21 mg ? 1.53mg
3
3
A
T
mg
T
B T
C
mg
【例2】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数都是 μ,一根轻绳两端固接
在两个球上,在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。问当F至少多大 时,两球将发生滑动?
【解析】 首先分析受力如图示,
选用整体法,由平衡条件得
F +2N=2G

再隔离任一球,由平衡条件得
F
Tsin(θ/2)=μN ②
对O点 2·Tcos(θ/2)=F ③
①②③联立解之
整体法和隔离法
整体法:当讨论的问题不涉及系统内部物体的作用力 时,以整个系统为研究对象列方程求解 的方法。 隔离法:求解系统中各物体间的相互作用力时,以系 统某一部分为研究对象列方程求解的方法。 说明: (1)在求解连接问题时,隔离法与整体法相互依存, 交替使用,利用整体的加速度和隔离体的加速度相等, 往往是先整体法后隔离,分别列方程求解。 (2)选择隔离对象的原则:一是要包含待求量;二是 所选隔离对象受力要少,所列方程数要少.
【解析】以整体为研究对象,木块平衡得
F=f 合

又因为 mA=2mB=2mC 且摩擦因数相同,所以fB=F/4 再以B为研究对象,受力如图所示,因B平衡,
所以
N1=fBsinθ
即: N1=Fsinθ/4
说明:本题也可以分别对A、B进行隔离研究,
其解答过程相当繁杂.
例3、如图示, A、B两个小球在水平放置的细杆上,相 距为l,两下球各用一根长也是 l 的细绳连接 C球,三个 球的质量都是 m,求杆对小球的作用力。
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