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

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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﹚