物体的受力分析-(隔离法与整体法)
受力分析整体法和隔离法公开课优质课优秀课件思路清晰
二、整体法和隔离法 1、概念: 整体法:就是将几个物体视为一个整体来进行分析 的方法。 隔离法:将研究对象从周围其他物体中分离出来, 单独进行分析的方法。 2、两种方法的选择原则: 当整体内各个物体均处于平衡时,且求的力是系统 外其他物体对系统的作用,一般优先采用整体法。 当求整体内部各个物体之间的相互作用力时,优先 考虑采用隔离法。
m1 b a c m2
例、在竖直双线悬吊着的均质木板M上放着质量为 m的物体,试分析木板的受力情况。
T1 T2
T1+T2=?
例、三个物体A、B、C叠放在一起,有一水平外 力F作用于B上,但三个物体均保持静止状态。求 地面对物体C的摩擦力大小和方向? A B
C
F
思考: 1、如果三个物体保持匀速直线运动呢?
【例】如图,一质量为m的物体静止在质量为M的斜面 上,斜面和物体都静止在水平地面上,求地面对斜面的 摩擦力?
A m B
θ
M
C
1.整体内各个物体均处于平衡; 2求的力是系统之外的其他物体对系统的作用
【例】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μ=0.02.在木楔的倾角θ为 300的斜面上,有一质量为m=1.0kg的物块静止在木楔上。 求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度 g=10m/s2) A
m B
θ
M
C
1.整体内各个物体均处于平衡; 2求的力是系统之外的其他物体对系统的作用
【例】 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
静力学专题一:整体法与隔离法(完整版)
2014年11月27日
处理连结体问题的方法-----整体法和隔离法
1. 整体法:就是把几个物体视为一个整体,作为研究 对象,进行受力分析时,只分析这一整体对象之外的物 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)。 2. 隔离法:把要分析的物体从中隔离出来,作为研 究对象进行分析,受力分析时需要分析该研究对象以 外的物体对该对象的施加所有作用力。
练1.如图所示,放置在水平地面上的斜面M上有一质 量为m的物体,若m在 沿斜面F的作用下向上匀速运 动,M仍保持静止,已知M倾角为θ。求地面对M的 支持力和摩擦力。
分析:这两个力属于外力考虑用整体法 NM 解:对M、m整 体受力分析可知: F F2
f M F1 பைடு நூலகம்F sin
N M GMm F2
例.如图所示,质量为m、顶角为α 的直角劈和质量为M的正方 体放在两竖直墙和水平面之间,处于静止状态.m与M相接触,若 不计一切摩擦,求 m (1)水平面对正方体的支持力大小; α (2)直角劈对正方体的弹力大小。 NM M
解:(1)对M、m整体受力分析可知
N M (M m) g
①
Fm GMm
解:设B重力为mg,则A为6mg 对AB整体受力分析可知:
NA
N A GAB 7mg
fB NB
对B受力分析可知:
NB
fB G'B
60
0
GAB NB
NAB
N B GB tan60 3mg
0
故
fA 3mg 3 NA 7mg 7
GB
FM NM
(2)对M进行受力分析可知:
《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
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。
受力分析中的整体和隔离法教学文稿
受力分析中的整体和隔离法教学文稿受力分析是力学中非常重要的一部分,它是研究物体受力情况的基础。
在受力分析中,有两种常用的方法,分别是整体法和隔离法。
下面是关于这两种方法的教学文稿。
一、整体法整体法是指将一个物体作为整体来考虑,分析物体受力情况时将整个物体看做一个整体,考虑物体受力的平衡条件以及物体受力的不平衡条件。
使用整体法进行受力分析的步骤如下:1.确定物体所受的外力和内力,并绘制物体所受力的示意图。
2.使用平衡条件,即物体的合力为零,将所有的外力合成。
如果合力为零,则物体处于平衡状态。
如果合力不为零,则物体处于不平衡状态。
3.对于不平衡状态的物体,使用不平衡条件,即物体受力的和力矩为零,解析出物体所受的其他未知力。
4.根据计算所得的未知力,确定物体的受力情况。
使用整体法进行受力分析时,可以较好地观察和分析物体的受力情况。
但是,对于复杂的受力情况,整体法可能会比较繁琐,不易分析。
二、隔离法隔离法是指将物体切割成多个部分,将部分物体看作单独的物体进行受力分析,然后根据物体间的作用和反作用原理,将所得到的结果合成为整个物体的受力情况。
使用隔离法进行受力分析的步骤如下:1.根据物体的形状、结构和受力情况,将物体切割成多个部分,并绘制每个部分物体所受力的示意图。
2.针对每个部分物体,使用整体法分析其受力情况,得到每个部分物体所受力的大小和方向。
3.利用作用和反作用原理,将各个部分物体所受力的大小和方向合成为整个物体所受力的大小和方向。
4.根据计算所得的整体受力情况,确定物体的受力情况。
使用隔离法进行受力分析时,可以将复杂的受力情况简化为多个简单的受力情况,易于分析。
但是,使用隔离法需要较为熟练地掌握物体切割和合成的方法,且容易出现计算错误。
总结:整体法和隔离法是受力分析中常用的两种方法。
整体法将物体看作一个整体进行分析,适用于简单的受力情况;而隔离法将物体切割成多个部分,单独分析各部分物体的受力情况后再进行合成,适用于复杂的受力情况。
高中物理力学方法-整体法 隔离法
整体法和隔离法一、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。
二、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。
三、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。
高一物理-必修1-相互作用-受力分析-整体法与隔离法
(1)若对B施加向右的水平拉力,使B向右运动, 而A不离开B的斜面,这个拉力不得超过多少?
(2)若对B施以向左的水平推力,使B向左运动, 而A不致在B上移动,这个推力不得超过多少?
解析:这是一道有临界状态的问题的题,(1) 若拉力F太大,B的加速度大,使A脱离,当 恰好不脱离时拉力为F1则有图(1)
整体法与隔离法在较为复杂的问题中常常需要 有机地结合起来联合、交叉运用,这将会更快 捷有效.
例1两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接 触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的
推力F,则物体A对物体B的作用力等于
()
A.m1m+1m2F
B.m1m+2m2F
C.F
D.mm12F
答案:B
根据牛顿第三定律,人对吊板的压力FN′与 吊板对人的支持力等大反向,故FN′=330N.
规律总结:要使物体与斜面保持相对静止,即
相对斜面不上滑也不下滑,加速度就应水 平.这是一种临界状态,考虑一下,当F大于 (m+M)gtanθ或小于(m+M)gtanθ时,物块相对 斜面将怎样运动?
变式训练2 如右图所示一只质量为m的猫,
抓住用绳吊在天花板上的质量为M的垂直杆
子.当悬绳突然断裂时,小猫急速沿杆竖直向
C.3μmg
D.4μmg
答案:C
2.如右图所示,跨过定滑轮的细绳的一端挂 一吊板,另一端被吊板上的人拉住,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 的加速度和人对吊板的压力分别为多少?
在求解连接体问题时常常用到整体法与隔离 法.所谓“连接体”问题,是指运动中的几 个物体或上下叠放在一起、或前后挤靠在一 起、或通过细绳、轻杆、轻弹簧连在一起、 或由间接的场力(如万有引力、电场力、磁场 力)作用在一起的物体组.
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。
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。
整体法与隔离法-受力分析
整体法与隔离法-受力分析研究对象有两个或两个以上的物体,可以把它们作为一下整体,整体质量等于它们的总质量。
整体电量等于它们电量代数和。
有的物理过程比较复杂,由几个分过程组成,我们可以把这几个分过程看成一个整体。
所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统,或由几个分过程组成的整个过程作为研究对象进行分析研究的方法。
整体法适用于求系统所受的外力,计算整体合外力时,作为整体的几个对象之间的作用力属于系统内力不需考虑,只需考虑系统外的物体对该系统的作用力,故可使问题化繁为简。
高考真题鉴赏例1、(2010·山东理综)如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m 1所受支持力N 和摩擦力f 正确的是( )A.N=m 1g+m 2g-Fsin θ 吧B.N=m 1g+m 2g-Fcos θC.f=Fcos θD.f=Fsin θ例2.如图甲所示,平板重300N ,滑轮重不计,要使整个装置静止,则P 物重力的最小值( )A.300NB.200NC.150ND.100N例3、如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为kg 2的物体, 处于静止状态。
若将一个质量为kg 3的物体B 竖直向下轻放在A 上的一瞬间,则B 对A 的压力大小为(取g=10m/s 2)A.30NB. 0NC. 15ND. 12N例4、如图,A 、B 两个带异种电荷的小球,分别被两根绝缘细绳系在木盒内的一竖直线上。
静止时,木盒对地面的压力为FN ,细绳对B 的拉力为F ,若将系B 的细绳断开,下列说法中正确的是( )A. 细绳刚断开时,木盒对地压力仍为FNB. 细绳刚断开时,木盒对地压力为(FN+F )C. 细绳刚断开时,木盒对地压力为(FN —F )D. 在B 向上运动过程中,木盒对地压力逐渐变大题型一、平衡状态时的整体法与隔离法1.如图所示,重力大小都是G 的A 、B 条形磁铁,叠放在水平木板C 上,静止时B 对A 的弹力为F 1,C 对B 的弹力为F 2,则( ).【3】(A )F 1=G ,F 2=2G (B )F 1>G ,F 2>2G (C )F 1>G ,F 2<2G (D )F 1>G ,F 2=2G2. 如图所示,在一光滑的墙角上放着质量分别为m 的A 物块和质量为M 的B 物块 ,已知的接触面非光滑,现在对A 墙面对B 的作用力是多少?水平地面对B 的作用力是多少?A 对B 的作用力是多少?3如图所示,A 、B 两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上,下端搁在水平地面上,处于静止状态,悬挂A 杆的绳倾斜,悬挂B 杆的绳恰好竖直,则关于两杆的受力情况,下列说法中正确的有( ).(A )A 、B 都受三个力作用 (B )A 、B 都受四个力作用(C )A 受三个力,B 受四个力 (D )A 受四个力,B 受三个力4.如图1-2所示,上下两带电小球,a 、b 质量均为m ,所带电量分别为q 和-q ,两球间用一绝缘细线连接,上球又用绝缘细线悬挂在开花板上,在两球所在空间有水平方向的匀强电场,场强为E ,平衡细线都被拉紧,右边四图中,表示平衡状态的可能是:5、如图2-5所示,人重G 1=600N ,木板重G 2=400N ,人与木板、木板与地面间滑动摩擦因数均为μ=0.2,现在人用水平力F 拉绳,使他们木板一起向右匀速动动,则( )A 、人拉绳的力是200NB 、人的脚给木板的摩擦力向右C 、人拉绳的力是100ND 、人的脚给木板的摩擦力向左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 多大才能产生相对滑动?7、如图所示,人通过定滑轮用绳拉住平台处于静止状态,人重G 1=600N ,平台重G 2=200N ,则人对绳的拉力为 N ,对平台的压力为 N 。
受力分析(整体法与隔离法)
受力分析核心提示:所谓受力分析就是分析物体受什么力作用:不多、不少、不错;确定力的方向;完成力的图示。
有时需要分析各个力之间的大小和方向关系,分析力的变化情况等等。
而正确分析物体的受力情况,是解决力学问题的出发点和基本功。
一.受力分析的方法受力分析首先要明确不同性质的各种力的特点及产生条件。
1、重力:重力的大小G=mg,与物体的质量成正比;重力的方向竖直向下。
重力的大小方向与物体的运动状态无关,不论是否接触;重力与质量是两个完全不同的物理量,同一个物体在地球上不同地方,重力不同,质量不变。
2、弹力:物体之间相互接触,并相互挤压,就会有弹力。
产生条件:接触、形变。
分析弹力时,去找哪些物体与研究对象接触,再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有弹力。
例如,铅球被运动员奋力推出,铅球在空中只受重力,而没有弹力.也没有向前的冲力。
3、摩擦力:产生条件:相互接触、相互挤压、相对静止又有相对运动趋势或相对运动。
方向:沿接触面,与相对运动趋势方向相反。
4、滑动摩擦力:与压力成正比,与接触面的粗糙程度有关 f=μN。
μ由接触面的粗糙程度决定,与接触面积大小、相对速度大小无关。
此外,需要注意的是,静摩擦力与压力无必然联系。
分析摩擦力时,去找哪些物体与研究对象有接触面,再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有摩擦力。
倘若物体之间存在摩擦力时,则物体之间一定相互挤压,一定存在弹力作用,但是彼此相互挤压的物体之间可能不存在相对运动趋势或相对运动,这时物体之间只有弹力作用而没有摩擦力作用。
倘若物体之间存在拉力作用,虽然拉力的大小不变,但由于其方向的变化,均导致物体所受弹力和静摩擦力的变化。
二.受力分析的步骤1、选择受力分析的研究对象:在分析物体受力时,常会有几个物体,那么,你是分析哪一个物体?所以要先确定研究对象,并把它从周围物体中隔离出来。
2、具体分析物体受到的力,分析研究对象的状态及运动过程:考察周围什么物体与研究对象发生力的相互作用.注意:是分析物体受到的力,不是分析物体对外施加的力!养成按顺序作受力分析的习惯即:首先分析重力、其次分析弹力、最后分析摩擦力。
受力分析中的整体法和隔离法
链接1.受力分析中的整体法和隔离法【记一记】1.受力分析的基本步骤(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统.(2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.(3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出力的方向,标明各力的符号.2.整体法与隔离法当物理情景中涉及物体较多时,就要考虑采用整体法和隔离法.(1)整体法⎩⎨⎧研究外力对系统的作用各物体运动状态相同 同时满足上述两个条件即可采用整体法.(2)隔离法⎩⎨⎧分析系统内各物体(各部分)间相互作用各物体运动状态可不相同 物体必须从系统中隔离出来,独立地进行受力分析,列出方程.3.对整体法和隔离法的理解整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法,整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系,避开了系统内部繁杂的相互作用.隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体的方法,隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚.4.整体法和隔离法的使用技巧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,宜用整体法;而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.整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法.【判一判】1.只有静止的物体才处于平衡状态(×)2.只要物体的速度为零,它就一定处于平衡状态(×)3.只要物体的运动状态不变,它就处于平衡状态(√)4.只有加速度为零的物体才处于平衡状态(√)。
整体法及隔离法受力分析(答案解析版)
完美 WORD 格式专题三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()b cA.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右m1m2 B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左aC.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?P 【例 2】有一个直角支架AOB, AO水平放置,表面粗糙, OB AO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,Q并在某一位置平衡,如图。
整体法和隔离法的正确用法
整体法和隔离法的正确用法整体法和隔离法是物理学中常用的两种方法,它们在解决复杂系统的运动和相互作用问题时非常有用。
下面将介绍整体法和隔离法的正确用法。
一、整体法整体法是指将多个物体组成的系统作为一个整体进行研究的方法。
这种方法在解决一些涉及多个物体相互作用的问题时非常有效。
整体法的优点是可以减少研究对象的数量,从而简化问题的复杂性。
1. 适用范围整体法适用于以下情况:(1)多个物体组成的系统具有相同的运动状态,可以作为一个整体进行研究;(2)多个物体之间的相互作用力可以忽略不计,或者只考虑它们之间的外部力;(3)需要研究系统整体的力学性质,如加速度、动量等。
2. 解题步骤使用整体法解题的一般步骤如下:(1)明确研究对象,将多个物体组成的系统作为一个整体进行研究;(2)分析整体受到的外力,包括重力、支持力、摩擦力等;(3)根据牛顿第二定律列方程,求出整体的加速度;(4)根据加速度求出各个物体的运动状态,如速度、位移等。
3. 注意事项使用整体法时需要注意以下几点:(1)整体法只能考虑外部力,不能考虑内部相互作用力;(2)如果系统中有多个物体具有不同的运动状态,需要分别对它们进行受力分析;(3)在求解系统的加速度时,需要考虑各个物体之间的相互作用力。
二、隔离法隔离法是指将系统中的各个物体分别进行受力分析的方法。
这种方法在解决一些涉及相互作用力的问题时非常有效。
隔离法的优点是可以清晰地分析各个物体之间的相互作用关系。
1. 适用范围隔离法适用于以下情况:(1)需要研究系统中各个物体之间的相互作用力;(2)系统中各个物体具有不同的运动状态,需要分别进行分析;(3)需要求出各个物体受到的合外力。
2. 解题步骤使用隔离法解题的一般步骤如下:(1)明确研究对象,将系统中的各个物体分别作为研究对象;(2)对每个物体进行受力分析,包括重力、支持力、摩擦力等;(3)根据牛顿第二定律列方程,求出各个物体的加速度;(4)根据加速度求出各个物体的运动状态,如速度、位移等。
物体受力分析的常用方法
物体受力分析的常用方法(1)整体法和隔离法:将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的物体系作为一个整体来分析。
分析两个以上的物体所组成的系统的受力情况时,若每个物体的运动状态都相同,可以先取整体研究,若分析物体间的相互作用时,需将物体隔离分析。
注意:区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上。
例1:如图6-10所示,物体A 、B 和C 叠放在水平桌面上,水平力为F b =5N ,F c =10N ,分别作用于物体B 、C 上,A 、B 和C 均保持静止,以F f1、F f2、F 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 .F f1=5N ,F f2=0N ,F f3=5NB .F f1=5N ,F f2=5N ,F f3=0NC .F f1=0N ,F f2=5N ,F f3=5ND .F f1=0N ,F f2=10N ,F f3=5N例2:质量均为m 的四块砖被夹在两竖直夹板之间,处于静止状态,如图6-11所示。
试求砖3对砖2的摩擦力。
例3:(08年崇文二模)如图6-12所示,A 、B 两物体叠放在动摩擦因数μ=0.50的水平 地 面上,A 物体质量 m =10kg , B 物体质量M =30kg 。
处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A 物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250N/m 。
现有一水平推力F 作用于物体B 上,使A 、B 两物体一起缓慢地向墙壁移动,当移动0.4m 时,水平推力F 的大小为( ) (g 取10m/s 2) A .100N B .200N C .250N D .300N例4:如图6-13所示,c 是水平地面,a 、b 是两个长方形物块,F 是作用在物块b 上沿水平方向的力,物体a 和b 以相同的速度作匀速直线运动。
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物体的受力分析-(隔离法与整体法)
学员物理科目第次个性化教案
进行受力分析,
(1)B 与水平面间无摩擦.(2)B 与水平面
间及B 、A 之间都存在摩擦.
解析:(1)B 只受两个力的作用、重力和
平面对它竖直向上的支持力.这里不存在上A 对B 的压力和摩擦力.因为假若存在其中的一个力,这个力会有一个向右的水平分量.其结果B -定会向右加速运动,这与题意不符.用这种方法可以分析出多余的力.
(2)若F >f Am ,这种情况B 受五个力的作用.如图
l —20所示,对A 受力分析可知,因为A 有沿面向上运动趋势,所以B 对A 的摩擦力沿面向下,根据捉顿第三定律A 对B 的摩擦力是沿面向上即f 2.这种方法可以解
决漏掉力的现象.
3、优先考虑整体法
【例4】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 ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图
所示)。
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,
m F N α
O A
B P Q
AO杆对P环的支持力F N和摩擦力f的变化情况是
A.F N不变,f变大
B.F N不变,f变小
C.F N变大,f变大
D.F N变大,f变小
解:以两环和细绳整体为对象求F N,可知竖直方向上始终二力平衡,F N=2mg不变;以Q环为对象,
在重力、细绳拉力F和OB压力N作用下
平衡,设细绳和竖直方向的夹角为α,则
P环向左移的过程中α将减小,N=mg tan
α也将减小。
再以整体为对象,水平方向只有OB对Q 的压力N和OA 对P环的摩擦力f作用,因此f=N也减小。
答案选B。
【例5】如图,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其他外力及空气阻力,则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是()A. mg B. μmg C. 2
1μ
mg D. 2
-
+
1μ
答案 C
4、整体法与隔离法的交替使用
【例6】如图所示,有一重力为
G的圆柱体放置在水平桌面上,
用一夹角为60°、两夹边完全
相同的人字夹水平将其夹住
(夹角仍不变),圆柱体始终静止。
试问:(1)若人字
向,有助于确定摩擦力方向,也有助于用牛顿第二定律建立方程时保证使合力方向和加速度方向相同。
四、巩固练习
五、课堂总结
六、学员自我总结
七、课后作业、复习或预习内容布置
一、选择题(本大题共10个小题,共70分,每小
题至少有一个选项正确,全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.如图1所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P的
斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,
则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为( ) 图1
A.2个B.3个
C.4个 D.5个
2.(2009·天津高考)物块静止在固定的斜面上,
分别按如图2所示的方向对物块施加大小相等的
力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面
向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力
后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的
是 ( )
图2
3.如图3所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加
一水平力F,且F过球心,下列说法正确
的是 ( )
A.球一定受墙的弹力且水平向左图3
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上4.如图4所示,质量为M
的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的
倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,
小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿图4
斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运
动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔
形物块的支持力为
( )
A.(M+m)g B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g -Fsinθ
5.如图5所示,A、B两物体紧靠着放在粗糙
水平面上,A、B间接触面光滑.在水平推
力F作用下两物体一起加速运动,物体A
恰好不离开地面,则物体A的受力个数为
( ) 图5
A.3 B.4
C.5 D.6
二、非选择题(本大题共2个小题,共30分,解答
时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
6.(15分) 在倾角α=37°的斜面上,一条
质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另
一端绕过一质量m=3 kg、中间有一圈凹槽
的圆柱体,并用与斜面夹角β=37°的力F拉
住,使整个装置处于静止状态,如图11所示.图11
不计一切摩擦,求拉力F和斜面对圆柱体的弹
力FN的大小.(g=10 m/s2 ,sin37°=0.6,
cos37°=0.8)
某同学分析过程如下:
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解.
沿斜面方向:Fcosβ=mgsinα
垂直于斜面方向:Fsinβ+FN=mgcosα
很好较好一般较差
很差
很好较好一般较差
很差
很好较好一般较差
很差
认真较认真一般较差
很差
1.解析:若斜面体P受到的弹簧弹力F等于
其重力mg,则MN对P没有力的作用,如
图(a)所示,P受到2个力,A对;若弹簧弹
力大于P的重力,则MN对P有压力FN,
只有压力FN则P不能平衡,一定存在向右
的力,只能是MN对P的摩擦力Ff,因此P此时受到4个力,如图(b)所示,C对.
答案:AC
2.解析:物体在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力,故知,竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大,D正确.
答案:D
3.解析:对球受力分析,可以确定的力是水平力F和重力mg,根据平衡条件,斜面对球一定有弹力的作用,
墙对球可能有弹力,也可能没有弹力.
答案:BC
4.解析:楔形物块静止,小物块匀速上滑,
二者都处于平衡状态,取二者整体为研究
对象,由受力分析得FN+Fsinθ=(M+m)g,
所以FN=(M+m)g-Fsinθ,故选项D正确.
答案:D
5.解析:A恰好不离开地面,即A与地面无作用力,故
A受重力、F和B对A的作用力,共三个力,正确选项为A.
答案:A
6.解析:不正确,该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用.
沿斜面方向:Fcosβ+F=mgsinα
垂直于斜面方向:Fsinβ+FN=mgcosα
得:F=sinα
1+cosβ mg=
0.6
1+0.8
×30 N=10 N
FN=mgcosα-Fsinβ=30×0.8 N-10×0.6 N=18 N.
答案:不正确没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用10 N 18 N。