高一物理受力分析(整体法和隔离法)
人教版(新课标)高中物理必修一第三章相互作用——整体法和隔离法
解得 F= ( mAg +Mg) / 4=225N
——整体法
F 2F
F
A
mAg Mg
课外练习题、如图所示,A,B两物体的质量均为m,
它们之间连接一个轻质弹簧,放在光滑水平面上,
A紧靠墙壁.现用力F将B向左推,压缩弹簧,平衡后,
突然将力撤去的瞬时,以下说法中正确的是
2、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;
3、 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.
4、 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.
例1、如图所示,物块A、B、C的质量均为m,静 止地叠放在水平地面上,A与B、B与C、C与地 面的动摩擦因素分别为1、 2、 3,现用力F作 用在B上。
(注:学生在练习本画受力分析)
❖ 练习题、如图所示,固定斜面上叠放着A、B两木块,木块 A与B的接触面是水平的,水平力F作用于木块A,使木块A、
B保持静止,且F≠0。则下列描述正确的是( )
A
F
B
❖ A、B可能受到3个或者4个力的作用 ❖ B、斜面对B的摩擦力方向可能沿斜面向下 ❖ C、A对B的摩擦力可能为0 ❖ D、AB整体可能受到三个力作用
力学:整体法和隔离法 专题复习
一、整体法:求系统的外力
在研究物理问题时,把所研究的对象作为 一个整体来处理的方法称为整体法。研究的 对象称为系统,采用整体法时不仅可以把几 个物体作为整体,也可以把几个物理过程作 为一个整体,采用整体法可以避免对整体内 部进行繁锁的分析,常常使问题解答更简便、 明了。
高一物理必修一知识点笔记
高一物理必修一知识点笔记高一物理必修一知识点总结受力分析1、受力分析:要根据力的概念,从物体所处的环境与多少物体接触,处于什么场中和运动状态着手,其常规如下:1确定研究对象,并隔离出来;2先画重力,然后弹力、摩擦力,再画电、磁场力;3检查受力图,找出所画力的施力物体,分析结果能否使物体处于题设的运动状态静止或加速,否则必然是多力或漏力;4合力或分力不能重复列为物体所受的力.2、整体法和隔离体法1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,不考虑整体内部之间的相互作用力。
2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,不考虑物体对其它物体的作用力。
3方法选择所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,可使问题简单明了,而不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
3、注意事项:正确分析物体的受力情况,是解决力学问题的基础和关键,在具体操作时应注意:1弹力和摩擦力都是产生于相互接触的两个物体之间,因此要从接触点处判断弹力和摩擦力是否存在,如果存在,则根据弹力和摩擦力的方向,画好这两个力.2画受力图时要逐一检查各个力,找不到施力物体的力一定是无中生有的.同时应只画物体的受力,不能把对象对其它物体的施力也画进去.易错现象:1.不能正确判定弹力和摩擦力的有无;2.不能灵活选取研究对象;3.受力分析时受力与施力分不清。
7高一物理必修一知识点总结:共点力作用下物体的平衡1、物体的平衡:物体的平衡有两种情况:一是质点静止或做匀速直线运动;二是物体不转动或匀速转动此时的物体不能看作质点.2、共点力作用下物体的平衡:①平衡状态:静止或匀速直线运动状态,物体的加速度为零.②平衡条件:合力为零,亦即F合=0或∑Fx=0,∑Fy=0a、二力平衡:这两个共点力必然大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
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。
高一物理受力分析(整体法和隔离法)
受力分析—隔离法与整体法一、物体受力分析方法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,并画出受力图,就是受力分析。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)2、受力分析的几个步骤.①灵活选择研究对象②对研究对象周围环境进行分析③审查研究对象的运动状态:根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断.④根据上述分析,画出研究对象的受力分析示意图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来.3、受力分析的三个判断依据: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。
二、隔离法与整体法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
(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。
)2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。
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注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用........。
........................,通常先整体后隔离三、例题例1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗,糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,m m12如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A. 有摩擦力作用,方向水平向右;B. 有摩擦力作用,方向水平向左;C. 有摩擦力作用,但方向不确定;图1D. 以上结论都不对。
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(√)。
高中物理课件第三章相互作用专题: 受力分析 整体与隔离法
三、物体的受力分析
步骤:
1.明确研究对象(即明确题目要求分析的是哪个物体的受力情况)
画出来的所有力的受力物体都必须是所明确的那个“研究对象”
2.按照一重、二弹、三摩擦再其它的顺序。 3.应防止“漏力”和“添力”。
为防止“漏力”-----必须按正确的顺序去分析。 为防止 “添力”----注意找施力物体,找不到则没有。
问:第1块砖对第2块砖的摩擦力多大?方向如何?
巩固习题
1、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图所示今对小 球a持续施加一个向左偏下60°的恒力,并对小球b持续施加一 个向右偏上60°的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡 状态的图可能是( )
a Fb
AB C
D
三、物体的受力分析
v
A
F
①物块在拉力F作用下沿 水平面做匀速直线运动
专题:受力分析 整体法与隔离法
例、如图,两块相同的竖直木板A、B之间,有质量均为m的 4块相同的砖,用两个大小相等的水平力压木板,使砖 静止不动。设所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则第 2块砖对第3块砖的摩擦力大小为:( ) A.mg; B.0; C.μF; D.2mg。
F
F
12 3 4
一、物体处于平衡状态的情形:①静止 ②匀速直线运动
说明:通常情况下,整体法与隔离法是同时使用的。
例、如图,两块相同的竖直木板A、B之间,有质量均为m的 4块相同的砖,用两个大小相等的水平力压木板,使砖 静止不动。设所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则第 2块砖对第3块砖的摩擦力大小为:( ) A.mg; B.0; C.μF; D.2mg。
F
F
12 3 4
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。
高中物理新教材同步 必修第一册第3章 专题强化 整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用
专题强化整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用[学习目标] 1.知道整体法和隔离法,能灵活运用整体法和隔离法处理问题。
2.能够用整体法和隔离法处理共点力作用下多个物体的平衡问题(重难点)。
一、整体法和隔离法在受力分析中的应用1.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(外力),不考虑整体内部物体之间的相互作用力(内力)。
2.隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系统中隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其他物体的作用力。
3.(1)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。
(2)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。
(3)对于连接体问题,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,当然个别情况也可采用先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体相反的运用顺序。
例1如图所示,直角三棱柱A放在水平地面上,光滑球B放在三棱柱和竖直墙壁之间,A 和B都处于静止状态。
(1)试分别画出A、B及A、B作为一个整体的受力示意图;(2)求A对地面的压力的大小与A、B重力大小之间的关系。
答案见解析解析(1)隔离A为研究对象,它受到重力G A、B对它的压力F BA、地面支持力和地面对它的摩擦力,如图甲所示。
隔离B为研究对象,它受到重力G B、三棱柱对它的支持力F AB、墙壁对它的弹力F N1,如图乙所示。
以A、B整体作为研究对象,整体受到重力G A+G B、墙壁对其弹力F N1、地面支持力和地面对其摩擦力,如图丙所示。
(2)以A、B整体为研究对象,F N=G A+G B由牛顿第三定律,A对地面的压力F N′等于F N,则F N′=G A+G B故A对地面的压力的大小等于A、B重力大小之和。
例2(2023·濮阳一高高一期中)如图所示,物块A、B处于静止状态,已知竖直墙壁粗糙,水平地面光滑,则物块A和B的受力个数分别为()A.3和3 B.3和4C.4和4 D.4和5答案 B解析由整体分析可知,A、B整体受到地面向上的支持力、重力,墙壁对A、B无弹力;分别隔离A、B分析:A受重力、B对A的支持力和B对A的摩擦力共3个力;B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力、地面对B的支持力共4个力,故B正确,A、C、D错误。
新教科版高中物理必修1第四章第2节共点力平衡条件的应用整体法与隔离法(15张ppt)
例2 如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块 正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的 摩擦力( )
A.等于零 B.不为零,方向向右 C.不为零,方向向左 D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右
解析:斜劈和物块都平衡对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零,选A
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
(1)水平面对正方体的弹力大小;
m
(2)墙面对正方体的弹力大小。
α
解(1)对M和m组成的系统进行受
M
力分析,根据平衡条件得水平面对
正方体的弹力
N=(M+m)g ①
N
(2)对M进行受力分析
F1=F2cosα ②
Mg+F2sinα=N ③
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 2:04:48 PM • 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
解析:选择环P、Q和细绳为研 究对象.在竖直方向上只受重
O
P
A
FT
力和支持力FN的作用,而环动
移前后系统的重力保持不变,
Q
故FN保持不变.取环Q为研究
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。
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
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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
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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
高一物理必修一第三章专题整体法和隔离法的应用及动态平衡问题
动态平衡问题:通过控制某一物理量,使物体的 状态发生缓慢变化的平衡问题,即任一时刻物体 均处于平衡状态。
方法: 1.解析法:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平 衡方程,求出应变参量与自变参量的一般函数式,然后根 据自变参量的变化确定应变参量的变化。
2.图解法:对研究对象进行受力分析,再根据平 行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力 的矢量图(画在同一个图中),然后根据有向线 段(表示力)的长度变化判断各力的变化情况。 3.图解法分析动态平衡问题的条件:往往涉及三 个力,其中一个力为恒力,另一个力方向不变, 但大小发生变化,第三个力则随外界条件的变化 而变化,包括大小和方向都变化。
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.
题:
整体法 是指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,整体运用平衡条件“F合=0”求解. 隔离法 是指在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,进行受力 分析的方法.
《三维》P45 例2互动探究 《课时》P93 7 《物体间相互作用》10、15
运用:
通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在 分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。 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.
例题:《课时》P90 5,《三维》P53 例2、1 练习:《课时》P94 10、P95 9
高一物理《整体法与隔离法》教案
专题三.整体法与隔离法1.系统:通常把相互作用的一组〔两个或两个以上〕物体称为系统。
内力:系统内物体之间的相互作用力称为内力。
外力:系统外部其他物体对系统的作用力称为外力。
2.整体法:把系统作为一个整体进行受力分析不考虑整体内部之间的相互作用力〔的方法叫整体法。
通常研究外力作用时使用整体法。
隔离法:把系统内其中一个物体隔离出来进行受力分析不考虑研究对象对其他物体的作用力的方法叫隔离法。
通常研究内力作用时使用隔离法。
使用隔离法时尽量隔离受力少的物体。
注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用........。
........................,通常先整体后隔离例1: (1990年)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( )例2. 如图2所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的四块完全相同的砖,用两个同样大小的水平力压木板,使砖静止不动。
求:〔1〕木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力各多大?〔2〕第2块砖和第3块砖之间的摩擦力?〔3〕第3块砖和第4块砖之间的摩擦力?变形:假设4块砖只是右边受到水平力作用紧压在墙上静止,如图6所示,那么各接触面间的摩擦力有何变化?例3:如图〈2〉所示,静置在水平面上的楔形木块,它的两个斜面上,分别静止着质量为m 1和m 2的物体倾角θ2>θ1,m 1>m 2.水平面对木块的摩擦力f : 〔 〕A .因m 1>m 2,f 的方向向左B .因m 1>m 2,f 的方向向右C .因θ1<θ2,f 的方向向右D .为零变形1.(1990年) 如图<1>,在粗糙的水平面上放一三角形木块a ,假设物体b 在a 的斜面上匀速下滑,那么( ) 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;例题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。
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受力分析
—隔离法与整体法
一、物体受力分析方法
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,并画出受力图,就是受力分
析。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)
2、受力分析的几个步骤.
①灵活选择研究对象
②对研究对象周围环境进行分析
③审查研究对象的运动状态:根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向
作出判断.
④根据上述分析,画出研究对象的受力分析示意图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来.
3、受力分析的三个判断依据:
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。
二、隔离法与整体法
1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
在许多问题中可以用整体法比
较方便,但整体法不能求解系统的内力。
(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。
)
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别
列出方程,再联立求解的方法。
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
注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用
........。
........................,通常先整体后隔离
三、例题
例1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗
糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,m m
,
12
如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙
水平面对三角形木块()
A. 有摩擦力作用,方向水平向右;
B. 有摩擦力作用,方向水平向左;
C. 有摩擦力作用,但方向不确定;图1
D. 以上结论都不对。
解析:这个问题的一种求解方法是:分别隔离m1、m2和三角形木块进
行受力分析,利用牛顿第三定律及平衡条件讨论确定三角形木块与粗糙水平
面间的摩擦力。
采用整体法求解更为简捷:由于m1、m2和三角形木块相对静止,故可
以看成一个不规则的整体,以这一整体为研究对象,显然在竖直平面上只受
重力和支持力作用,很快选出答案为D。
例2.如右图所示人重600N,平板重400N,若整个系统处于平衡状态,则
人必须用多大的力拉住绳子?(滑轮和绳的质量及摩擦不计)
解析:设定滑轮两边绳中的张力为F 1,动滑轮两边绳中的张力为F 2,板对人的支持力为F N 。
解法1:把定滑轮下方的各物体组成一个整体,这一整体受力如图
7所示,由平衡条件得
210001F G G N 人板
所以F N
1
500图7 图8
图9
图10
再以动滑轮为研究对象,受力如图
8所示,由平衡条件得
221
F F 所以F N
2
250解法2:以人为研究对象,受力如图9,
由平衡条件得F F G N 2人①
以板为研究对象,受力如图10,
由平衡条件得F F G F N 1
2板
'②
又F F N
N '
③
F F 1
2
2④
解①②③④可得//F N
2
250解法3:选人和板构成的系统为研究对象,受力如图11所示,由平衡条件得
F F F
G G 122人
板①
F F 122②
图11
由①②可解得
F N
2
250例3、如图1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,由此可知,A 、B 间的动摩擦因数μ1和B 、C 间的动摩擦
因数μ2有可能是[
]
A .μ1=0,μ2=0
B .μ1=0,μ2≠0
C .μ1≠0,μ2=0
D .μ1≠0,μ2≠0
[解析]将AB 整体分析,已知AB 处于平衡状态,一定受
C 的摩擦力f ,且大小 f = F ≠0,方向
与F 相反,故μ2≠0
.将A 隔离分析,由题知A 与B 既无相对运动趋势,也无相对运动,可见A 、B 间没有摩擦力,但无法判断
μ1是否为零,故
μ1可能为零,也可能不为零.故正确选项为
B 、D
例题4:如图所示2中两板、两物体分别相同,接触面粗糙,试画出
A 物体的受力图。
解析:
图中,先分析研究对象
A 所受的重力,再看
A 和板子与
B 接触
分析弹力,A 所受的两个压力都是垂直接触面而指向A ,最后分析摩擦力,
与两个物体接触,有可能受两个摩擦,用假设法,假设A 受B 的向上的摩擦
力,则由力的作用的相互性,
B 也应该受到A 的摩擦力,方向向下,因为
B
和A 物体是处于相同的位置上,如果A 受向上的摩擦,B 也应受向上的摩擦,
二者矛盾。
故A 不受摩擦力的作用。
受力分析如图所示。
四、巩固练习
G
F N1
f
F N2
1、分析下列物体的受力
B 静止
A 静止或匀速运动
AB 静止或AB 相对静止一起向右匀速运动
2.对下列各种情况下的
A 进行受力分析(各接触面均不光滑)
3、对下列静止物体A 、B 进行受力分析
F 2
(1) F 1=F 2 ; (2) F 1>F 2 (1) F 1=F 2 =5N; (2) F 1=10N, F 2 =5N
4、对下列静止物体进行受力分析,两板情况相同。
5、(1993年)A 、B 、C 三物块质量分别为M 、m 和m 0,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,则可以断定
(
)
A 、物块A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0g ;
B 、物块A 与B 之间有摩擦力,大小为
m 0g ;
C 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0g ;
D 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相反,合力为
m 0g ;
图<2>
A
A
F
F
A
B
F
F
A
B
F
A
B
A
B
F
A 、
B 同时同速向右行使向
B
A F
F B
A
A 、
B 同时同速向右行使向
F
A
B A A B
F
F
甲
乙
图2-2-2
6、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(
)
A .F ,F
B .F ,0
C .0,F
D .0,0
7、(2002年江苏)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f 1、f 2、f 3分别表
示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小。
则f 1=
,f 2=
,f 3=。
8、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。
则砖3对
砖2的摩擦力为。
9.如图2-2-8所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =5N 、Fc=5N 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()A .F 1=5N ,F 2=0,F 3=5N B .F 1=0N ,F 2=5N ,F 3=5N C .F 1=0,F 2=5N ,F 3=0N D .F 1=0,F 2=10N ,F 3=5N
10.如图2-2-1所示,A 、B 两物体叠放在水平面上,水平力F 作用在A
上,使两者一起向右作匀速直线运动,下列判断正确的是()
A .A 、
B 间无摩擦力B .A 对B 的静摩擦力大小为
F ,方向向右
C .B 对地面的动摩擦力的大小为
F ,方向向右
D .B 受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力
11.如图2-2-2示,物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速率沿F 方向匀速运动,关于物体
A 所受的
摩擦力,下列说法中正确的是()A .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相同B .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相反
C .甲、乙两图中
A 均不受摩擦力
D .甲图中A 不受摩擦力,乙图中
A 受摩擦力,方向均与
F 相同
2
1
3
4
m M
F
a b c
F b
F c
F c
F b
图2-2-8
a
b c A B
F
图2-2-1。