整体法与隔离法绝对经典)
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:
整体法和隔离法课件
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:(
高中物理整体法与隔离法
整体法与隔离法1.整体法: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。
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。
运用整体法解题的基本步骤:①明确研究的系统或运动的全过程。
②画出系统的受力图和运动全过程的示意图。
③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解2.隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法。
可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。
采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征明显地显示出来,从而进行有效的处理。
运用隔离法解题的基本步骤:①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少。
②将研究对象从系统中隔离出来;或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来。
③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图。
④寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解.3.整体和局部是相对统一的,相辅相成的。
隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用。
无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则4.应用例析【例4】如图所示,A、B两木块的质量分别为m A、m B,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间的弹力F N。
解析:这里有a 、F N 两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。
比较后可知分别以B 、(A +B )为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用)。
整体法与隔离法课件20张_图文
◆02突破三个考向◆
转解析
练习 1:相同材料的物块m和M用轻绳连接,在M上施加恒力 F,使两物块作 匀加速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。
(1)地面光滑,T=?
F
m
M
(2)地面粗糙,T=?
F
m
M
看(1)(2)解析
解:(1)由牛顿第二定律,对整体可得:F=(M+m)a 隔离m可得:T=ma 联立解得:T=mF/(M+m)
隔离法解析
整体法解析
[解析]方法一、隔离法 此题可先分析猫的受力情况,再分析木板的受 力情况,再用牛顿第二定律求得结果。
FN f
mg
对猫由力的平衡条件可得: f= mgsinα
对木板由牛顿第二定律可得: f +Mgsinα=Ma
式中M=2m,联立解得,木板的加速度为:
a=3gsinα/2
故C正确。
总结:1.若m1=m2,则拉力T=( F1+F2)/2 2. 若F1=F2,则拉力T=F1=F2 3.若F1、F2方向相同,则拉力T=( m2F1- m1F2)/( m1+m2)
转原题
练习3、如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上 站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时,猫立即沿着 板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为( ) A.gsinα/2 B.Gsinα C.3gsinα/2 D.2gsinα
FN斜
f
FN
Mg
转原题
[解析]方法二、整体法 当绳子突然断开时,虽然猫和木板不具有相同的加速度,但仍可以将它们看作一个 整体。分析此整体沿斜面方向的合外力,猫相对于斜面静止,加速度为0。
整体法和隔离法
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
思考:
1、用整体法还是隔离法?
2、是先整体后隔离?还是先 隔离后整体?
分析方法:对于受力复杂的系统,先整体
研究对象的选择:
1、对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可 采用整体法.
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.
G 2G
❖ 整体法:求系统外力
N
f地
F
ABC
3G
由图中可知:AB间的摩擦力为0,BC、 C与地面间的摩擦力为F。
(2)、若A、B、C一起以加速度a向右加速运动, AB、BC、C与地间的摩擦力又为多少?
(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、
后隔离。
N
N1
FN
f
f
F AB
FA
f f’ B mAg
G (1)、整体法
mAg
mBg
(2)、隔离法
❖ 例2、如图所示,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 住木板,他必须用力的大小( )
❖ A. 225N B. 300N C. 450N D. 600N
高考物理解题方法:隔离法和整体法
高考物理解题方法:隔离法和整体法1500字高考物理解题方法:隔离法和整体法高考物理是考察学生对物理知识的掌握和运用能力的科目。
在解题的过程中,可以采用不同的解题方法,以提高解题的准确性和效率。
其中,隔离法和整体法是两种常用的解题方法,下面将对这两种方法进行详细的介绍和比较。
隔离法是一种将复杂问题分解为简单问题的解题方法。
其基本思想是将复杂的物理问题分解为几个简单的子问题,并逐个解决。
具体来说,可以通过以下步骤来运用隔离法解题:1.明确解题思路:在解题之前,首先要明确解题思路,搞清楚问题的关键点是什么,需要使用哪些物理知识和公式进行计算。
2.分析问题:将复杂的问题分解为几个简单的子问题,并分别解决。
可以根据问题的具体情况,选择合适的解题方法和思路进行分析。
3.归纳总结:解决每个子问题后,要进行归纳总结。
回顾整个解题过程,检查是否存在错误或遗漏的问题,并进行必要的修正和调整。
整体法是一种将问题作为一个整体来解决的解题方法。
其基本思想是将问题转化为一个整体问题,通过整体的分析和计算,得出最终的答案。
具体来说,可以通过以下步骤来运用整体法解题:1.明确问题:在解题之前,要明确问题的研究对象和求解目标。
根据问题的具体情况,选择合适的物理知识和公式进行分析和计算。
2.整体分析:将问题作为一个整体进行分析。
可以通过综合运用不同的物理概念和公式,建立问题的数学模型,进行整体的分析和计算。
3.结果验证:计算得出问题的答案后,要进行结果的验证。
可以通过合理的实验和数据对比,检验结果的合理性和准确性。
从上述的介绍可以看出,隔离法和整体法是两种不同的解题方法,每种方法有其适用的情况和特点。
隔离法适用于复杂问题的解决,通过将问题分解为几个简单的子问题,逐个解决,提高解题的准确性。
而整体法适用于整体问题的解决,通过对整体的分析和计算,得出最终的答案,提高解题的效率。
在实际解题过程中,可以根据问题的具体情况灵活运用隔离法和整体法。
整体法与隔离法(绝对经典)
专题:整体法与隔离法【要点】1、系统(连接体):几个相互联系的、在外力作用下一起运动的物体系。
相互作用的物体称为系统或连接体,由两个或两个以上的物体组成。
2、内力与外力:系统内物体间的相互作用力叫内力,系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力。
3、方法选取原则:研究系统内力,用隔离法;当研究系统外力时优先考虑整体法;对于复杂的动力学问题,采用二者相结合。
【经典题型训练】例1、向右的水平力F作用在物体B上,AB匀速运动,则地面对B的摩擦力为多少?若F作用在A上,结果如何?【变式】滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾斜角为,滑块的质量为m,斜面的质量为M,求地面对斜面的支持力和摩擦力的大小。
例2、如图:在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的两块相同的砖,用两个大小相同均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少?【变式】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,(1)木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力(2)第2块与第3块间的摩擦力(3)第3块与第4块间的摩擦力例3.甲图所示的两小球静止,对a球施加一个左偏下30°的恒力,对b球施加一个右偏上30°的同样大的恒力,再次静止时乙图中哪张正确?【变式】两个质量相等的小球用轻杆连接后斜靠在竖直墙上处于静止状态,已知墙面光滑,水平面粗糙。
现将A球向上移动一段距离,两球再次达到平衡,将两次比较,地面对B球的支持力Fn和轻杆受到的压力F的变化情况是()A:Fn变小,F不变 B:Fn不变,F变大C:Fn变大,F变大 D:Fn不变,F变小例4.人的质量为60Kg,木板A的质量为30Kg,滑轮及绳的质量不计,一切摩擦不计,若人通过绳子拉住木板不动,则人的拉力的大小及人对木板的压力为多少?【变式】人的质量是m,木板的质量为M,木板与地面间的动摩擦因数为,在人的拉力作用下,人与木板一起向右匀速运动,求木板对人的摩擦力多大?【变式】质量为M的木板悬挂在滑轮组下,上端由一根绳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的状态(滑轮质量不计)。
(完整版)整体法和隔离法典型例题
匀变速直线运动难点1.概念、规律、推论之间的联系与区别(1)一个重要概念:加速度0t v v v a t t-∆==∆ (2)三个重要规律: ①速度-时间规律:0t v v at =+②位移-时间规律:2012x v t at =+③速度-位移规律:222t v v ax -= (3)三个重要推论:①相邻相等时间内的位移差是定值,即:2x aT ∆= ②中间时刻的瞬时速度等于生程的平均速度,即:022tt v v v +=③中间位置的瞬时速度等于初速度与末速度的方均根值,即:2x v =(4)五个二级结论(仅适用于初速度为零的匀变速直线运动,请注意推导过程) ①第1s 、第2s 、…第ns 的速度之比12:::1:2::n v v v n =②前1s 、前2s 、…前ns 的位移之比22212:::1:2::n x x x n =③第1s 、第2s 、…第ns 的位移之比:::1:3::(21)N x x x n I =-④前1m 、前2m 、…前nm 所用时间之比12:::1:2::n t t t n =⑤第1m 、第2m 、…第nm 所用时间之比:::1:(21)::(1)N t t t n n I =---7、用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动(A )(经常考试的实验)1、实验步骤:(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将打点计时器固定在平板上,并接好电路 (2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码. (3)将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔(4)拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带. (5)断开电源,取下纸带(6)换上新的纸带,再重复做三次 2、常见计算:(1)2B AB BC T υ+=,2C BC CDT υ+=(2)2C B CD BCa T T υυ--==整体法和隔离法典型例题1.(2011·天津理综·T2)如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力( )A. 方向向左,大小不变B. 方向向左,逐渐减小C. 方向向右,大小不变D. 方向向右,逐渐减小 【答案】选A .2.如图8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 的摩擦力方向没有改变 (B )地面对物体M 的摩擦力先向左后向右(C )物块m 上、下滑动时的加速度大小相同 (D )地面对物体M 的支持力总小于g m M )(+本题的正确答案是AD3.如图,质量为M 的楔形物块静置在水平地面上,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 )gB .(M +m )g -FC .(M +m )g +F sin θD .(M +m )g -F sin θm FM θ • • •• •• O A B C D E3.07 12.3827.8749.62.77.40图2-54.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,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5(09年安徽卷)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。
整体法和隔离法精品课件
B. 2 cot C.tan D.cot
3
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.
规律与方法 连接体都处于静止状态时的平衡问题
【例3】.(2010年高考山东卷)如图2-3-5所示,质 量分别为m1、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在地 面,m2在空中),力F与水平方向成θ角.则m1所受 支持力FN和摩擦力Ff正确的是( A、C)
置在水平地面上,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)Dg
B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g-
Fsinθ
A.FN=m1g+m2g-Fsinθ B.FN=m1g+m2g-Fcosθ
C.Ff=Fcosθ D.Ff=Fsinθ
规律与方法 连接体都处于静止状态时的平衡问题
【例4】(2011年慈溪中学模拟)如图所示,质量为m 的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平 面间,处于静止状态.m与M相接触的边与竖直方 向的夹角为α,若不计一切摩擦,求:
规律与方法 一物体匀速另一物体静止时的平衡问题
【例7】(2011海南).如图, 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 ) 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
二、整体法与隔离法
整体法隔离法ppt课件
;.
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、隔离法(经典)
例:如图所示,叠放、静止在水平地面上的
两个物体A、B,在水平拉力F的作用下,物
体A、B仍保持静止;
(1)求地面对B的摩擦力。
A
(2)求B对A的作用力。 (3)求B的受力情况。
B
F
N
f静
A
F
B
G
整体法
NA
A
B
f静
G
隔离法
NBABiblioteka FBFN G
引伸:如图所示,物体a、b、c叠放在水平桌面上,水 平力Fb=5N,Fc=10N,分别作用于物体b、c上,a、b、 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(C )
整体法、隔离法
西安市第一中学 李老师
物体受力分析的基本步骤
1、明确研究对象(方法:隔离法,整体法)。
2、按顺序画力: 重力 弹力 摩擦力
外力或其它场力
3、检查、验证。防止错画力、多画力和漏画力。
注意:
(1)不要把研究对象的受力与其他物体的受力 情况相混淆。 (2)每一个都必须要明确它的来源,每一个力 都应找到与它对应的施力物体。 (3)只分析性质力,不分析效果力。 (4)对有些难于确定的力,可用假设法来判断。 (5)研究对象的受力应与其运动状态相对应。 (6)作图时,可以将其它力的作用点平移到物 体的重心上,可转动的物体除外 。
受力分析的方法:整体法和隔离法
(一)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。
(二)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。
整体法和隔离法
整体法与隔离法选择研究对象是解决物理问题的首要环节.若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题,在选取研究对象时,要灵活运用整体法和隔离法.对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;很多情况下,通常采用整体法和隔离法相结合的方法.1.隔离法:(1)定义: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.(2)原则:把相连接的各物体看成一个整体,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:(1)把相互连接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.(2)原则:①当整体中各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态(即a=0)时考虑运用整体法.②试题要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相互作用(内力)时考虑运用整体法.整体法和隔离法不是完全独立的,很多情况下需要整体法和隔离法交替使用来解决问题,比如连接体问题,一般既要分析外力,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)的交替运用方法,当然个别情况也可按先隔离(由已知内力解决未知内力)再整体的顺序运用.3.整体法和隔离法的使用要点整体和部分是相对的,二者在一定条件下可以相互转化.一定层次上的整体是更大系统中的一个部分,具有部分的功能;一定层次上的部分也是由更小层次上的部分所组成的系统,具有整体的功能.由于整体和部分是辩证的统一,所以解决问题时不能把整体法和隔离法对立起来,而应该灵活地把两种方法结合起来使用;既可以先从整体考虑,也可以先对某一部分进行隔离,从整体到部分,由部分再回到整体,应据具体问题灵活选取研究对象,多方位、多角度地展开思路.【例1】在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的支持力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( )A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变【解析】本题考查物体的平衡和隔离法、整体法分析受力等知识点.把AB看做整体,在竖直方向由平衡条件得F+m A g+m B g=F,,据此可知当,缓慢增大时,F3缓慢增大.隔离物体B分析受力,物体B 受到竖直向下的重力m B g、力F、水平向右的墙对B的作用力F1,斜向左上方的A对B的作用力F2′,设F2′的方向与竖直方向夹角为α,由平衡条件得F2′cosα=F+m B g,F2′sinα=F1,由这二式可知当F缓慢增大时,F2′缓慢增大,由牛顿第三定律可知,B对A的作用力F2也缓慢增大,F1也缓慢增大.所以正确选项是C.【练习1】半圆柱体P放在粗糙的水平面上,其右端有竖直挡板MN,在P和MN之间放一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.如图是这个装置的纵截面图,若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动,在Q落到地面前,P始终保持静止.此过程中,下列说法正确的是(A.挡板MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C. P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大【解析】小圆柱体Q受重力、挡板MN对Q的弹力、P对Q的弹力作用处于平衡状态,即Q所受合力为零,由于重力大小方向不变,挡板MN对Q的弹力方向不变,对Q的动态变化过程分析可判断出挡板MN对Q的弹力逐渐增大,P对Q的弹力逐渐增大.运用整体法分析可知地面对P的摩擦力大小应等于挡板MN对Q的弹力,所以地面对P的摩擦力逐渐增大.答案:B【例2】两刚性球a和b的质量分别为m a和m b直径分别为d a和d b(d a>d b).将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(d a<d<d a+d b)的平底圆筒内,如图所示.设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2,筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的,则A.F=(m a+m b)g,f1=f2B.F=(m a+m b)g,f1≠f2C.m a g<F<(m a+m b)g,f1=f2D. m a g<F<(m a+m b)g,f1≠f2【解析】本题考查物体的受力分析和整体法的应用,意在考查考生用受力分析和整体法综合分析物体受力情况的能力;以a、b整体为研究对象,其重力方向竖直向下,而侧壁产生的压力水平,故不能增大对底部的挤压,所以F=(m a+m b)g;水平方向,由于两球处于平衡状态,所以受力也是平衡的,因此力的大小是相等的,即f1=f2,故正确答案为A.【练习2】有一个直角支架AOB,AO杆水平放置,表面粗糙,OB杆竖直向下,表面光滑.AO杆上套有小环P,OB杆上套有小环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,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【解析】以两环和细绳整体为研究对象,可知竖直方向上始终受力平衡,F N=2mg不变;以Q环为研究对象,在重力、细绳拉力F和OB杆弹力N作用下平衡,如右图所示,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=mgtanα将减小.再以整体为研究对象,水平方向只有OB 杆对Q的压力N和OA杆对P环的摩擦力,作用,因此,f=N,则f也减小.故选项B正确.答案:B【例3】如右图所示,放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体,若物体在其上匀速下滑,直角劈仍保持静止,那么下列说法正确的是( )A.直角劈对地面的压力等于(M+m)gB.直角劈对地面的压力大于(M+m)gC.地面对直角劈没有摩擦力D.地面对直角劈有向左的摩擦力【解析】方法1:隔离法先隔离物体,物体受重力mg、斜面对它的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f,因物体沿斜面匀速下滑,所以支持力N和沿斜面向上的摩擦力f可根据平衡条件求出.再隔离直角劈,直角劈受竖直向下的重力Mg、地面对它竖直向上的支持力N′,由牛顿第三定律得,物体对直角劈有垂直斜面向下的压力N′和沿斜面向下的摩擦力f′,直角劈相对地面有没有运动趋势,关键看f′和N′在水平方向的分量是否相等,若二者相等,则直角劈相对地面无运动趋势,若二者不相等,则直角劈相对地面有运动趋势,而摩擦力方向应根据具体的相对运动趋势的方向确定.对物体:建立坐标系如图甲所示,因物体沿斜面匀速下滑,由平衡条件得:支持力N =mgcos θ,摩擦力f =mgsin θ.对直角劈:建立坐标系如图乙所示,由牛顿第三定律得,N =N′,f =f′,在水平方向上,压力N′的水平分量N ′sin θ=mgcos θsin θ,摩擦力f′的水平分量f′cosθ=mgsinθcos θ,可见f′cosθ=N ′s inθ,所以直角劈相对地面没有运动趋势,所以地面对直角劈没有摩擦力.在竖直方向上,整体受力平衡,由平衡条件得:N 地=F′sinθ+N ′cos θ+Mg =mg +Mg.所以正确答案为:AC.方法2:整体法 直角劈对地面的压力和地面对直角劈的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反。
整体法和隔离法ppt课件
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).
整体法和隔离法
整体法和隔离法(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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受力分析中的整体和隔离法
受力分析的隔离法和整体法一、知识要点1、隔离法:保持物体的受力情景不变,而将物体隔离研究的方法.适用情况:求系统内各部分间的相互作用优缺点:分析细致、容易理解但比较麻烦2、整体法:将具有相同的运动状态的物体构成的物体系作为研究对象方法.适用情况:求系统受到的外力优缺点:未知量少、方程数少,比较简捷,但不易理解,较抽象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二、典型例题例1、如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是(A )A.αtan32B.αcot32C.αtan D.αcot例2、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( A )例3、完全相同的直角三角形滑块A、B如图1-25所示叠放,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面的动摩擦因数为μ,现在B上施加一水平推力F,恰好使A、B保持相对静止且一起匀速运动,则A对桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为(C )A. tanμθ= B. 2tanμθ=C.1tan2μθ= D. μ与θ无关例4、如图所示,在倾角为α的固定光滑斜面上有一块用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为(C)A.g2sin αB.g sin αC.32g sin αD.2g sin α例5、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ABα为10kg ,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。
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专题:整体法与隔离法【要点】
1、系统(连接体):几个相互联系的、在外力作用下一起运动的物体系。
相互作用的物体称为系统或连接体,由两个或两个以上的物体组成。
2、内力与外力:系统内物体间的相互作用力叫内力,系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力。
3、方法选取原则:
研究系统内力,用隔离法;当研究系统外力时优先考虑整体法;对于复杂的动力学问题,采用二者相结合。
【经典题型训练】
例1、向右的水平力F作用在物体B上,AB匀速运动,
则地面对B的摩擦力为多少?若F作用在A上,结果
如何?
【变式】滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾斜角为,
滑块的质量为m,斜面的质量为M,求地面对斜面的支持
力和摩擦力的大小。
例2、如图:在两块相同的竖直木板间,有质量均为m
的两块相同的砖,用两个大小相同均为F的水平力压
木板,使砖静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦
力为多少?
【变式】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,(1)木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力(2)
第2块与第3块间的摩擦力(3)第3块与第4块间的摩
擦力
例3.甲图所示的两小球静止,对a球施加一个左偏下30°的恒力,对b球施加一个右偏上30°的同样大的恒力,再次静止时乙图中哪张正确?
【变式】两个质量相等的小球用轻杆连接后斜靠在竖直墙上处
于静止状态,已知墙面光滑,水平面粗糙。
现将A球向上移动
一段距离,两球再次达到平衡,将两次比较,地面对B球的支
持力Fn和轻杆受到的压力F的变化情况是()
A:Fn变小,F不变 B:Fn不变,F变大
C:Fn变大,F变大 D:Fn不变,F变小
例4.人的质量为60Kg,木板A的质量为30Kg,滑轮及绳的质量不计,一切摩擦不计,若人通过绳子拉住木板不动,则人的拉力的大小及人对木板的压力为多少?
【变式】人的质量是m,木板的质量为M,木板与地面间的动
摩擦因数为,在人的拉力作用下,人与木板一起向右匀速
运动,求木板对人的摩擦力多大?
【变式】质量为M的木板悬挂在滑轮组下,上端由一根绳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的状态(滑轮质量不计)。
求(1)绳对人的拉力多大?(2)人对木板的压力多大?
例5:质量为m顶角为的直角劈和质量为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接触不计一切
摩擦,求(1)水平面对正方体的弹力大小;(2)墙面对正方
体的弹力大小。