平衡问题中整体法-隔离法
平衡问题中的连接体
1.两刚性球a、b的质量分别ma和mb，直径分别为da＞db．将a、b球依次放入一个竖直的内径为d（da＜d＜da+db）的平底圆筒中，如图所示，设a、b静止时对圆筒侧壁的压力大小分别为fa、fb，筒底受到的压力大小为F，已知重力加速度为g，所有接触面都是光滑的，则（）
A．F=（ma+mb）g，fa=fb B．F=（ma+mb）g，fa≠fb
C．mag＜F＜（ma+mb）g，fa=fb D．ma＜F＜（ma+mb）g，fa≠fb
2.一只球挂在三角形木块的左侧面.如图所示．球与木块均能保持静止.则
A．地面对木块的摩擦力向左 B．地面对木块的摩擦力向右
C．地面对木块无摩擦力 D．若地面光滑.挂上球后木块一定滑动
3.如图所示，在粗糙的水平面上放一个三角形木块a，若物体b在a的斜面上匀速下滑，则有
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
4.如图所示，质量为m的物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑，此过程斜面体B仍静止，斜面体的质量
为M，则水平地面对斜面体（）
A．有水平向左的摩擦力
B．物块A受的滑动摩擦力大小与mgsinθ的大小关系无法判断
C．支持力为（m+M）g D．支持力小于（m+M）g4.
5.如下图所示，A、B两物体叠放在一起沿倾角为的斜面匀速下滑，已知它们的质量分别为和，A与B之间、B与斜面之间
的动摩擦因数分别为和，则A、B之间的摩擦力大小为（）
6.如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态。则关于A、B两个物体
间及物体A与墙面间弹力的说法正确的是
A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力 B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用
C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力 D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹
力的作用
7.如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止．若A与B的接触面是水平的，且F≠0．则B
的受力个数至少为（）
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
8.如图所示，物体A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍保持静止。施加推力F后下列说法正确的是
A. A、B之间的摩擦力大小可能不变
B. A、B之间的摩擦力一定变小
C. B受到的弹簧弹力一定变小
D. B与墙之间可能没有摩擦力
9.如图所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态．已知墙面光滑，
水平地面粗糙．现将A球向上移动一小段距离．两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原
来的平衡状态比较，地面对B球的支持力N和轻杆上的压力T的变化情况是（）
A．N不变 B．T变小 C．N变大 D．T变大
10一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示．若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况是
A．N不变 B．N增大 C．f不变 D．f增大
11.如图所示，用细绳连接用同种材料制成的a和b两个物体．它们恰能沿斜面向下作匀速运动，且绳子刚好伸直，关于a、b的受力情况（）
A．a受3个力，b受4个力 B．a受4个力，b受3个力
C．a、b均受3个力 D．a、b均受4个力
12.如图所示,质量分别为m 1、m2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（m1在光滑地面上,m2在空中）,力F与水平方向的夹角为θ,
则m1所受到支撑力N和摩擦力f 为多少？
12.如图所示,小球被轻质细绳系住吊着放在静止光滑斜面上,设小球质量为m=1kg,斜面
倾角为30°,细绳与竖直方向夹角为30°光滑斜面M=3kg置于粗糙水平面上始终不动,
求：
（1）小球对斜面的压力多大？（2）地面对斜面的摩擦力的大小和方向
1.如图，质量为m的小木块放在质量M、倾角为θ的光滑斜面上，斜面在水平推力F作用
下，在光滑水平面上运动，木块与斜面保持相对静止，斜面对木块的支持力是（）
A．mg/cosθ B．mgcosθ C．mF/(M+m)sinθ D．mgcosθ+mFsinθ/(m+M)
2.如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中（）
A．地面对物体M的摩擦力先向左后向右 B．物块m下滑时受到斜劈的作用力方向竖直向上
C．地面对物体M的支持力总大于（M+m）g D．物块m上、下滑动时的加速度大小相同
高中物理解题方法---整体法和隔离法
高中物理解题方法---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。现将P 环向左移一小段距离，两环再 A O B P Q
专题训练之平衡问题及整体与隔离法
专题一:平衡问题及整体与隔离法 方法一:(矢量三角形法则)(其中三力使物体平衡,且三力中有两个力方向不发生改变) 1．如图,绳OA、OB等长,O点固定不动,在手持B点沿圆弧向C点运动得过程中,绳OB得张力将 ( ) A.由大变小 B.由小变大 C.先变小后变大 D.先变大后变小 2.如图,用轻线悬挂得球放在光滑得斜面上,将斜面缓慢向左水平推动一小段距离,在这一过程中, 关于线对球得拉力及球对斜面得压力得变化情况,正确得就是 ( ) A.拉力变小,压力变大 B.拉力变大,压力变小 C.拉力与压力都变大 D.拉力与压力都变小 3.把一个均匀球放在光滑斜面与一个光滑挡板之间.斜面得倾斜角α一定,挡板与斜面得夹角就是θ (如图),设球对挡板得压力为N A,球对斜面得压力为N B。以下说法正确( ) A.θ=α时,N B=0 B.θ=90°时,N A最小 C.N B有可能大于小球所受得重力 D.N A不可能大于小球所受得重力 4.如图所示,用与竖直方向成θ角(θ＜45°)得倾斜轻绳a与水平轻绳ｂ共同固定一个小球,这时绳ｂ得拉力为Ｔ1。现保持小球在原位置不动,使绳ｂ在原竖直平面内逆时转过θ角固定,绳ｂ得拉力变为Ｔ2;再转过θ角固定,绳ｂ得拉力为Ｔ3,则( ) A．Ｔ1=Ｔ3＞Ｔ2 B.Ｔ1＜Ｔ2＜Ｔ3 C.Ｔ1=Ｔ3＜Ｔ2 D.绳a得拉力减小 5.一个半径为r,重为G得圆球,被长为L得细绳挂在竖直得,光滑得墙壁上,若加长细绳得长度,则细绳对球得张力T及墙对球得弹力N各将如何变化:如右图所示( ) A.T一直减小,N先增大后减小 B.T一直减小,N先减小后增大 C.T与N都减小 D.T与N都增大。 6.(12陕西)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球得压力大小为N1,球对木板得压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成得水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中 A.N1始终减小,N2始终增大 B、N1始终减小,N2始终减小 C、N1先增大后减小,N2始终减小 D、N1先增大后减小,N2先减小后增大 方法二:(相似三角形法)该方法适用于三力平衡时其中两个力得方向发生变化 例1、半径为得球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑得小滑轮,滑轮到球面得距离为,轻绳得一端系一小球,靠放在半球上得点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由到得过程中,半球对小球得支持力与绳对小球得拉力得大小变化得情况就是( ) 、变大,变小、变小,变大 、变小,先变小后变大、不变,变小 解析:如图1-2所示,对小球:受力平衡,由于缓慢地拉绳,所以小球运动缓慢视为始终处于平衡状态,其中重力不变,支持力,绳子得拉力一直在改变,但就是总形成封闭得动态三角形(图1-2中小阴影三角 形)。由于在这个三角形中有四个变量:支持力得大小与方向、绳子得拉力得大小与方向,所以还要利用其它条件。实物(小球、绳、球面得球心)形成得三角形也就是一个动态得封闭三
第四讲：整体隔离法,动态平衡问题
第三章 相互作用 第四讲：整体隔离法，动态平衡问题 一、整体法与隔离法在平衡问题中的应用 1．整体法：研究外力对物体系统的作用时，一般选用整体法。因为不用考虑系统内力，所以这种方法更简便，总之，能用整体法解决的问题不用隔离法。 2．隔离法：分析系统内各物体(各部分)间的相互作用时，需要选用隔离法，一般情况下隔离受力较少的物体。 练习题 1、如图，在光滑的水平面上叠放三个完全相同的木块，水平细绳绕过 定滑轮，两端分别系在第1、第3木块上，用水平力F 拉第3块木块 但未拉动。设第1块和第2块、第2块和第3块之间的摩擦力大小 分别为f 12和f 23，且滑轮的摩擦不计，则应有（ ） A ．f 12
高中物理解题方法整体法和隔离法
高中物理解题方法---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。现将P 环向左移一小段距离，两 环再次 A O B P Q
高中物理整体法和隔离法在平衡问题中的应用
高中物理整体法和隔离法在平衡问题中的应用 在处理静力学问题时，首先就是研究对象的选取。选取研究对象的基本方法有两种： 一是整体法，即以两个或两个以上的物体组成的系统为研究对象进行分析。它适用于处理不需要或不涉及整体内各物体间的相互作用的情况。 二是隔离法，即把研究对象从整体中隔离出来进行分析。它适用于求解整体内物体间的相互作用的问题。 在有些较复杂的物理问题中整体法和隔离法往往要交替使用。 下面通过几个例子来介绍整体法和隔离法在解平衡问题中的应用。 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α =37°，始终保持静止，求地面对斜面体的摩擦力和支持力（取）。 图1 分析：整体法有它的优点，但并非所有情况都可以用整体法，当求解物体和斜面之间的相互作用力时，就应选用隔离法（隔离物体或者隔离斜面体），因为整体法不能求出物体之间的相互作用力。 解析：（1）隔离法：先对物体m受力分析，如图2所示。由平衡条件有 图2
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3所示，由平衡条件有 图3 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4所示，由平衡条件有
专题训练之平衡问题及整体与隔离法
专题一：平衡问题及整体与隔离法 方法一：（矢量三角形法则）（其中三力使物体平衡，且三力中有两个力方向不发生改变） 1．如图，绳OA、OB等长，O点固定不动，在手持B点沿圆弧向C点运动的过程中，绳OB的力将 （） A．由大变小B．由小变大 C．先变小后变大D．先变大后变小 2．如图，用轻线悬挂的球放在光滑的斜面上，将斜面缓慢向左水平推动一小段距离，在这一过程中， 关于线对球的拉力及球对斜面的压力的变化情况，正确的是（） A．拉力变小，压力变大B．拉力变大，压力变小 C．拉力和压力都变大D．拉力和压力都变小 3．把一个均匀球放在光滑斜面和一个光滑挡板之间．斜面的倾斜角α一定，挡板与斜面的夹角是θ （如图），设球对挡板的压力为N A，球对斜面的压力为N B。以下说确（） A．θ=α时，N B=0 B．θ=90°时，N A最小 C．N B有可能大于小球所受的重力 D．N A不可能大于小球所受的重力 4．如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳ｂ共同固定一个小球，这时绳ｂ的拉力为Ｔ1。现保持小球在原位置不动，使绳ｂ在原竖直平面逆时转过θ角固定，绳ｂ的拉力变为Ｔ2；再转过θ角固定，绳ｂ的拉力为Ｔ3，则（） A．Ｔ1=Ｔ3＞Ｔ2 B．Ｔ1＜Ｔ2＜Ｔ3 C．Ｔ1=Ｔ3＜Ｔ2 D．绳a的拉力减小 5．一个半径为r，重为G的圆球，被长为L的细绳挂在竖直的，光滑的墙壁上，若加长细绳的长度，则细绳对球的力T及墙对球的弹力N各将如何变化：如右图所示（） A．T一直减小，N先增大后减小 B．T一直减小，N先减小后增大 C．T和N都减小 D．T和N都增大。
6.（12）如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中 A.N 1始终减小，N 2始终增大 B.N 1始终减小，N 2始终减小 C.N 1先增大后减小，N 2始终减小 D.N 1先增大后减小，N 2先减小后增大 方法二：(相似三角形法）该方法适用于三力平衡时其中两个力的方向发生变化 例1、半径为R 的球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，滑轮到球面B 的距离为h ，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A 点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图1-1所示，现缓慢地拉绳，在使小球由A 到B 的过程中，半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是（ ） A 、N 变大，T 变小 B 、N 变小，T 变大 C 、N 变小，T 先变小后变大 D 、N 不变，T 变小 解析：如图1-2所示，对小球：受力平衡，由于缓慢地拉绳，所以小球运动缓慢视为始终处于平衡状态，其中重力 mg 不变，支持力N ，绳子的拉力T 一直在改变，但是总形成封闭的动态三角形（图1-2中小阴影三角形）。由 于在这个三角形中有四个变量：支持力N 的大小和方向、绳子的拉力T 的大小和方向，所以还要利用其它条件。实物（小球、绳、球面的球心）形成的三角形也是一个动态的封闭三角形（图1-2阴影三角形），并且始终与三力形成的封闭三角形相似，则有如下比例式： R N R h mg L T =+= 可得：mg R h L T += 运动过程中L 变小，T 变小。 mg R h R N += 运动中各量均为定值，支持力N 不变。正确答案D 。 例2、如图2-1所示，竖直绝缘墙壁上的Q 处由一固定的质点A ，在Q 的正上方的P 点用细线悬挂一质点B ，A 、 B 两点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A 、B 两质点的电量逐渐减小，在电荷漏 空之前悬线对悬点P 的拉力T 大小（ ） A 、T 变小 B 、T 变大
高一物理力平衡条件、整体法、隔离法
共点力平衡条件 1．共点力：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力． 2．平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态． （1）共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零． （2）“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别： 竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零（静止），但这一状态不可能保持， 因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态． 物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态 3.共点力作用下物体的平衡条件是合外力为0 二、三个共点力体用下的动 态平衡的特点及解法 例题1：如右图所示，重力为G 的电灯通过两根细绳OB 与OA 悬挂于两墙之间，细绳OB 的一端固定于左墙B 点，且OB 沿水平方向，细绳OA 挂于右墙的A 点。 1．当细绳OA 与竖直方向成θ角时，两细绳OA 、OB 的拉力FA 、FB 分别是多大? 2．保持O 点和细绳OB 的位置，在A 点下移的过程中，细绳OA 及细绳OB 的拉力如何变化? 3．保持O 点和绳OA 的位置，在B 点上移的过程中，细绳OA 及细绳OB 的拉力如何变化? 例题2：如右图所示，圆环形支架上悬着两细绳OA 和OB,结于圆心O,下悬重为G 的物体.使OA 绳固定不动,将OB 绳的B 端沿半圆支架从水平位置缓慢移至竖直的位置C 的过程中,分析OA 绳和OB 绳所受的力的大小如何变化? FA 不断减小，FB 先减小后增大 例题3：如右图所示，长为5m 的细绳，两端分别系于竖立地面相距为4m 的两杆A 、B 点。绳上挂一个光滑的轻质滑轮，其下端连着一重为6N 的物体。 整体法和隔离法解决连接体 要点一 整体法 A B G C A B G C F A 1 F A 2 F A 3 F B 2 F B 1 F B 3
精选整体法隔离法习题附答案
精选整体法隔离法习题附答案
1．如图为一直角支架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，并在图示位置 平衡。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 【答案】B 【解析】分析受力作出示意图。再把两环、细绳作为“整体”研究可知，小环P 所受支持力等于2mg 即 ①mg F N -----≡2 ② f F N -------=/ 其中，F N 、F N / 分别为环P 、Q 所受支持力。由①式可知，F N 大小不变。 然后,依“极限思维”分析，当环P 向左移至O 点时，环Q 所受的拉力T 、支持力F N / 逐渐减小为mg 、0。由此可知，左移时环P 所受摩擦力将减小。 因此，正确的答案为：选B 。 B A O Q P F F f m m B A O Q P
3．两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E 的匀强电场中，小球1带正电,电量为2q, 小球2带负电，电量大小为q 。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T 为（不计重力及两小球间的库仑力．．．．．．．．．．．．． ） A ．32T qE = B ． 52 T qE = C ． T qE = D ．3T qE = 【答案】A 【解析】 试题分析：把球1球2及细线看成一个整体，整体在水平方向受到的合力为Eq Eq Eq F ==-2合 ，由ma F 2=合 得到m Eq a 2=，对球2进行受力分析得到ma Eq T =-，把a 代入解得T=2 32Eq m Eq m Eq ma Eq =+=+，A 对，BCD 错。 考点：本题考查受力分析，整体法，隔离法 点评：本题学生明确用整体法求出加速度，即是整体中每个物体的加速度，然后再隔离物体进行分析，去求所要求的物理量。 4．如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接 E 球1 球2
高中物理整体法及隔离法
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 【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。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 【解析】隔离法：设PQ 与OA 的夹角为α，对P 有： mg ＋Tsin α=N 对Q 有：Tsin α=mg 所以 N=2mg ， T=mg/sin α 故N 不变，T 变大．答案为B 整体法：选P 、Q 整体为研究对象，在竖直方向上受到的合外力为零，直接可得N=2mg ，再选P 或Q 中任一为研究对象，受力分析可求出T=mg/sin α 【点评】为使解答简便，选取研究对象时，一般优先考虑整体，若不能解答，再隔离考虑． 【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？ 【解析】（1）设A 、B 恰好滑动，则B 对地也要恰好滑 A O B P Q
平衡问题中整体法-隔离法
平衡问题中的连接体 1.两刚性球a、b的质量分别ma和mb，直径分别为da＞db．将a、b球依次放入一个竖直的内径为d（da＜d＜da+db）的平底圆筒中，如图所示，设a、b静止时对圆筒侧壁的压力大小分别为fa、fb，筒底受到的压力大小为F，已知重力加速度为g，所有接触面都是光滑的，则（） A．F=（ma+mb）g，fa=fb B．F=（ma+mb）g，fa≠fb C．mag＜F＜（ma+mb）g，fa=fb D．ma＜F＜（ma+mb）g，fa≠fb 2.一只球挂在三角形木块的左侧面.如图所示．球与木块均能保持静止.则 A．地面对木块的摩擦力向左 B．地面对木块的摩擦力向右 C．地面对木块无摩擦力 D．若地面光滑.挂上球后木块一定滑动 3.如图所示，在粗糙的水平面上放一个三角形木块a，若物体b在a的斜面上匀速下滑，则有 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 4.如图所示，质量为m的物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑，此过程斜面体B仍静止，斜面体的质量 为M，则水平地面对斜面体（） A．有水平向左的摩擦力 B．物块A受的滑动摩擦力大小与mgsinθ的大小关系无法判断 C．支持力为（m+M）g D．支持力小于（m+M）g4. 5.如下图所示，A、B两物体叠放在一起沿倾角为的斜面匀速下滑，已知它们的质量分别为和，A与B之间、B与斜面之间 的动摩擦因数分别为和，则A、B之间的摩擦力大小为（） 6.如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态。则关于A、B两个物体 间及物体A与墙面间弹力的说法正确的是 A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力 B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用 C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力 D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹 力的作用 7.如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止．若A与B的接触面是水平的，且F≠0．则B 的受力个数至少为（） A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
整体法和隔离法在平衡问题中的应用
荥阳市实验高中 2017—2018学年上学期 高一物理 导学案 制作人：侯宗然 审核人：陈小振 使用时间： 2017 年 12月 14日 周四 单印1×1400 在困惑中反思 在反思中进步 在困惑中反思 在反思中进步 1 图1-7-7 整体法和隔离法在平衡问题中的应用 学习目标： 1、学生通过预习认清什么是系统，什么是整体法、隔离法，什么是内力、外力 2、通过学习能够掌握什么时候用整体法、什么时候用隔离法解决物理问题 3、掌握用整体法和隔离法解力的平衡问题。 预习内容： 如图﹙1﹚所示，以A 、B 、C 为整体，就可以把A 、B 、C 这一整体叫做系统；A 、B 、C 是系统内的物体，A 、B 、C 之外的物体叫做系统外部物，如地球、地面；系统内部物体之间的作用力（N BA 、N AB N BC 、N CB ）叫做系统的内力，系统外部物体对系统内部物体的作用力（N 地 G A 、G B 、G C ）叫做系统外力。系统内力的特点：如图﹙2﹚所示，系统内力总是成 对出现且大小相等方向相反，有N BA ＝－N AB 和N BC ＝－N CB 。如果以ABC 为系统整体受力分析，N BA 和N AB 、N BC 和N CB 总是相互抵消。系统外力的特点：施力物体是系统外的物体。 整体法和隔离法的含义：所谓整体法就是把几个物体作为一个整体进行受力分 析。所谓隔离法就是把系统内的某一物体与体统内的其他物体隔离开来单独进行受力分析。 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。 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。 【自主练习1】：如图所示，A 、B 的质量均为m ，A 和B 用细绳b 连接再用细绳a 悬挂于墙上o 点。求细绳a 和b 的拉力？ 【自主练习2】：在粗糙水平地面上放着一个三角形木块abc 质量为M ，在它的两个粗糙斜面上分 别放有质量为m 1和m 2的两个物体，m 1> m 2，θ1< θ2。如图所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平地面对三角形木块( ) A ．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右 B ．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左 C ．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m 1、m 2、θ1、θ2的数值均未给出 D ．水平地面对M 的支持力一定等于(M +m 1+m 2)g 【课堂例1】：用轻质细线把两个质量未知小球悬挂起来，如图所示，今对小球a 持续施加一个向左偏下30o的恒力，并对小球b 持续施加一个向右偏上30o的 同样大的恒力，最后达到平衡，则表示平衡状态的图可能是（ ） 【课堂例2】：如图所示，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α=37 ，始终保持静止，求地面对斜面体的摩擦力和支持力（取g m s =102/） 当堂检测： 1、如图所示，F 1＝F 2＝1N ，分别作用于A 、B 两个重叠物体上，且A 、B 均保持静止，则A 与B 之间、B 与地面之间的摩擦力分别为（ ） A ．1N ，零 B ．2N ，零 C ．1N ，1N D ．2N ，1N 2、倾角为a 、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上，质量为m 的木块在斜面体上匀速下滑。下列结论正确的是（ ） A.木块收到的摩擦力大小是mgcosa B.木块对斜两体的压力大小是mg sin a C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin acosa D.桌面对斜面体的支持力大小是（M+m ）g 课下作业： 1、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、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡.现将 P 环左移一小段距离，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F N 和细绳上的拉力 F t 变化情况是（ ） A 、F N 不变，F t 变大 B 、F N 不变，F t 变小 C 、F N 变大，F t 变大 D 、F N 变大，F t 变小 2、如图所示，质量为2kg 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θ为37°．质量为1kg 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，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？（g=10m/s2 ，sin37°= 3/5 cos37°= 4/5 ） B AB A B C 图﹙1﹚ o a A b B 图﹙3﹚
物体的平衡的整体法和隔离法
整体法和隔离法解决平衡问题： （1）整体法：把几个物体视为一个整体，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：对单个物体进行分析、研究。 使用原则：通常在分析外力对系统的作用时，用整体法，在分析系统内部物体间相互作用力时，用隔离法；有时候整体法和隔离法交替使用。 适用条件：两物体对地静止或作匀速直线运动，或两物体虽作加速运动但相对静止（即对地有共同的加速度） 实战巩固练习: 1．如图所示，三个完全相同的物体叠放在水平面上，用大小相同、方向相反 的两个水平力F分别拉物块A和B三物体均处于静止状态( ) A．A对B的摩擦力大小为F，方向向左B．水平面对C没有摩擦力作用 C．B对A没有摩擦力作用D．C对B的摩擦力大小为F，方向向左 2．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着 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状态，则关于粗糙地面对三角形木块下列说法正确的是（） 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．没有摩擦力作用 3．如图，斜面放在光滑地板上并紧靠左边墙壁，两滑块叠放在一起沿斜面
匀速下滑，则 A．斜面受到墙壁的弹力. B．斜面受到滑块的摩擦力沿斜面向上. C．斜面受到M滑块的压力. D．M受到N的摩擦力沿斜面向上. 4．如图所示，两只均匀光滑的相同小球，质量均为m，置于静止的半径为R的圆柱形容器，已知小球的半径r(r 。 整体法和隔离法解决平衡问题： （ 1）整体法：把几个物体视为一个整体，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：对单个物体进行分析、研究。 使用原则：通常在分析外力对系统的作用时，用整体法，在分析系统内部物体间相互作用力时，用隔离法；有时候整体法和隔离法交替使用。 适用条件：两物体对地静止或作匀速直线运动，或两物体虽作加速运动但相对静止（即对地有共同的加速度） 实战巩固练习 : 1．如图所示，三个完全相同的物体叠放在水平面上，用大小相同、方向相反 的两个水平力 F 分别拉物块 A 和 B 三物体均处于静止状态( ) A． A 对 B 的摩擦力大小为 F，方向向左B．水平面对 C没有摩擦力作用 C． B 对 A 没有摩擦力作用D．C 对 B 的摩擦力大小为F，方向向左 2．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着 质量为 m 和 m 的两个木块 b 和 c，如图所示，已知m>m，三木块均处于静 1212 止状态，则关于粗糙地面对三角形木块下列说法正确的是（） 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．没有摩擦力作用 3．如图，斜面放在光滑地板上并紧靠左边墙壁，两滑块叠放在一起沿斜面 匀速下滑，则 A．斜面受到墙壁的弹力 .B．斜面受到滑块的摩擦力沿斜面向上. C．斜面受到 M滑块的压力 .D． M受到 N 的摩擦力沿斜面向上 . 4．如图所示，两只均匀光滑的相同小球，质量均为m，置于静止的半径为 R 的圆柱形容器，已知小球的半径r(r 整体法和隔离法 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 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 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？ 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？ 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 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？ 1．如图为一直角支架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，并在图示位置平衡。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 【答案】B 【解析】分析受力作出示意图。再把两环、细绳作为“整体”研究可知，小环P所受支持力等于2mg即 其中，F N 、F N /分别为环P、Q所受支持力。由①式可知，F N 大小不变。 然后,依“极限思维”分析，当环P向左移至O点时，环Q所受的拉力T、支持力F N /逐渐减 小为mg、0。由此可知，左移时环P所受摩擦力将减小。 因此，正确的答案为：选B。 A 静力学中存在着大量的类似此例的“连接体”问题。解题思维方法，无非为“整体”、“隔离”两种分析方法的交替使用，至于是先“整体”、还是“隔离”，则因题而异，变通确定。2．如图所示，叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B带+Q 的电量，A不带电；它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使B带电量消失，A带上+Q的电量，则A、B的运动状态可能为 A．一起匀速 B．一起加速 C．一起减速D．A加速，B匀速 【答案】A 【解析】 试题分析：由题意知B受到的向右的电场力与地面对B向左的摩擦力大小相等，当B带电量消失，A带上+Q的电量时，要讨论AB间的的摩擦力与地面对B的摩擦力之间的大小关系，当AB间的的摩擦力大于或等于地面对B的摩擦力时，AB还是一起运动，可把AB看成整体，整体受到的电场力与摩擦力平衡，所以仍然一起做匀速运动，A对，BC错；当AB间的的摩擦力小于地面对B的摩擦力时，此时A做加速运动，B做减速运动，D错。 考点：本题考查受力分析，整体法 点评：本题学生要讨论AB间的的摩擦力与地面对B的摩擦力之间的大小关系，从而去判断AB是一起运动还是分开运动。 3．两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1 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。 【例1】如图1-7-7所示，F1＝F2＝1N，分别 作用于A、B两个重叠物体上，且A、B均保持静止，则A与B之间、B与地面之间的摩擦力分别为（） A．1N，零B．2N，零 C．1N，1N D．2N，1N 【例2】用轻质细线把两个质量未知小球悬挂 起来，如图1-7-3所示，今对小球a持续施加一个 向左偏下30o的恒力，并对小球b持续施加一个向 右偏上30o的同样大的恒力，最后达到平衡，则表 示平衡状态的图可能是（） 【例3】四个相同的、质量均为m的木块用两 块同样的木板A、B夹住，使系统静止（如图1-7-4 所示），木块间接触面均在竖直平面内，求它们之 间的摩擦力。 补：若木块的数目为奇数呢？ 【例4】如图1-7-1所示，将质量为m1和m2 的物体分别置于质量为M的物体两侧，三物体均处 于静止状态。已知m1＞m2，α＜?，下述说法正确的 是（） A．m1对M的正压力大于m2对M的正压力 B．m1对M的摩擦力大于m2对M的摩擦力 C．水平地面对M的支持力一定等于(M+m1+m2)g 图1-7-7 D A C B 图1-7-3 图 1-7-4 A m α? 图1-7-1 m M物体的平衡的整体法和隔离法
高中物理整体法和隔离法精彩试题
整体法隔离法习题附答案
高中物理整体法和隔离法