整体法与隔离法ppt课件
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【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】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( B )
隔离A,由牛顿第二定律可得:F+mg-FN=ma,解得FN=25N
【例12】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 量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可忽略不 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a和人对吊板的压力F分别为( A )
【例4】所图所示,用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,对球a持 续施加一个向左偏下30°的恒力,并对球b持续施加一个向右偏上30°的同 大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是( ) A
【例5】如图所示,两个等大的水平力F分别作用在物体B、C上。物体A、 B、C都处于静止状态。各接触面与水平地面平行。物体A、C间的摩擦力 大小为f1,物体B、C间的摩擦力大小为f2,物体C与地面间的摩擦力大小为 f3,则( B )
0 , f F , f 0 0 , f 0 , f 0 B.f A.f 1 2 3 1 2 3
0 , f F , f F F , f 0 , f 0 D.f C. f 1 2 3 1 2 3
【例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至少多大才能产生相对 滑动? 【解析】(1)设A、B恰好滑动,则B对地 也要恰好滑动,选A、B为研究对象,受力 如图,由平衡条件得:F=fB+2T 选A为研究对象,由平衡条件有 :T=fA ∵ fA=0.1×10=1N fB=0.2×30=6N 解得:F=8N。 (2)同理可得:F=11N。
m C.( )kx M m
) C B.kx
m D.( )kx M
【例10】如图所示,在光滑水平面上有两个质量分别为m1和
m2的物体A、B,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧测力 计.若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为 a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉 A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2。则以 下关系式正确的是( A ) A.a1=a2,F1>F2 C.a1<a2,F1=F2 B.a1=a2,F1<F2 D.a1>a2,F1>F2
a
A. F1
C. (F1+ F2) / 2
B. F2
D. (F1- F2) / 2
F1
A
B
F2
【例8】如图所示, A、B、C三物体的质量分别为m1、m2、m3 , 带 有滑轮的 C 放在光滑的水平面上, 细绳质量及一切摩擦均不计, 为使 三物体无相对运动, 试求水平推力F的大小?
解: 设系统运动的加速度为a , 绳的弹力为T, 先隔离分析. 对B, 由平衡条件得: T=m2g . ①
整体法与隔离法
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( D ) A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 c m1 b B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 m2 a 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
A.4mg、2mg C.2mg、mg
B.2mg、0 D.4mg、mg
【例3】如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系 数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系 统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。 在这过程中下面木块移动的距离为( C )
A
F
C
对A, 由牛顿第 m2 g. m1
②
B
再取整体研究, 由牛顿第二定律:
m 2 F (m m m )a (m m m ) g. 1 2 3 1 2 3 m 1
【例9】如图,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B
上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动, 振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k, 当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小 等于( A.0
F A B
F
A B
T
T
fB
fA
A
T
二、牛顿运动定律中的整体与隔离
当系统内各物体具有相同的加速度时,应先把这个系统当作一 个整体(即看成一个质点),分析受到的外力及运动情况,利用牛顿 第二定律求出加速度.如若要求系统内各物体相互作用的内力,则把 物体隔离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该 物体列式求解.隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方便。 【例7】如图所示, 两个质量相同的物体A和B紧靠再一起, 放在光滑的 水平面上, 如果他们分别受到水平推力F1和F2, 而且F1> F2, 则A施于B 的作用力大小为 ( C )
【例11】如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块
A、B,A、B的质量均为2kg,它们处于静止状态,若突然将一个大
小为10N、方向竖直向下的力施加在物块A上,则此瞬间,A对B的压 力的大小为(
C
)(取g=10m/s2)
A.5N
C.25N
B.15N
D.35N
【解析】因为在瞬间弹簧弹力来不及变化,所以A、B整体所受合力为 F=10N,由牛顿第二定律可求得加速度 a=F/2m=2.5m/s2,
【例2】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( B )
隔离A,由牛顿第二定律可得:F+mg-FN=ma,解得FN=25N
【例12】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 量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可忽略不 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a和人对吊板的压力F分别为( A )
【例4】所图所示,用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,对球a持 续施加一个向左偏下30°的恒力,并对球b持续施加一个向右偏上30°的同 大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是( ) A
【例5】如图所示,两个等大的水平力F分别作用在物体B、C上。物体A、 B、C都处于静止状态。各接触面与水平地面平行。物体A、C间的摩擦力 大小为f1,物体B、C间的摩擦力大小为f2,物体C与地面间的摩擦力大小为 f3,则( B )
0 , f F , f 0 0 , f 0 , f 0 B.f A.f 1 2 3 1 2 3
0 , f F , f F F , f 0 , f 0 D.f C. f 1 2 3 1 2 3
【例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至少多大才能产生相对 滑动? 【解析】(1)设A、B恰好滑动,则B对地 也要恰好滑动,选A、B为研究对象,受力 如图,由平衡条件得:F=fB+2T 选A为研究对象,由平衡条件有 :T=fA ∵ fA=0.1×10=1N fB=0.2×30=6N 解得:F=8N。 (2)同理可得:F=11N。
m C.( )kx M m
) C B.kx
m D.( )kx M
【例10】如图所示,在光滑水平面上有两个质量分别为m1和
m2的物体A、B,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧测力 计.若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为 a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉 A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2。则以 下关系式正确的是( A ) A.a1=a2,F1>F2 C.a1<a2,F1=F2 B.a1=a2,F1<F2 D.a1>a2,F1>F2
a
A. F1
C. (F1+ F2) / 2
B. F2
D. (F1- F2) / 2
F1
A
B
F2
【例8】如图所示, A、B、C三物体的质量分别为m1、m2、m3 , 带 有滑轮的 C 放在光滑的水平面上, 细绳质量及一切摩擦均不计, 为使 三物体无相对运动, 试求水平推力F的大小?
解: 设系统运动的加速度为a , 绳的弹力为T, 先隔离分析. 对B, 由平衡条件得: T=m2g . ①
整体法与隔离法
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( D ) A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 c m1 b B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 m2 a 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
A.4mg、2mg C.2mg、mg
B.2mg、0 D.4mg、mg
【例3】如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系 数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系 统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。 在这过程中下面木块移动的距离为( C )
A
F
C
对A, 由牛顿第 m2 g. m1
②
B
再取整体研究, 由牛顿第二定律:
m 2 F (m m m )a (m m m ) g. 1 2 3 1 2 3 m 1
【例9】如图,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B
上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动, 振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k, 当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小 等于( A.0
F A B
F
A B
T
T
fB
fA
A
T
二、牛顿运动定律中的整体与隔离
当系统内各物体具有相同的加速度时,应先把这个系统当作一 个整体(即看成一个质点),分析受到的外力及运动情况,利用牛顿 第二定律求出加速度.如若要求系统内各物体相互作用的内力,则把 物体隔离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该 物体列式求解.隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方便。 【例7】如图所示, 两个质量相同的物体A和B紧靠再一起, 放在光滑的 水平面上, 如果他们分别受到水平推力F1和F2, 而且F1> F2, 则A施于B 的作用力大小为 ( C )
【例11】如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块
A、B,A、B的质量均为2kg,它们处于静止状态,若突然将一个大
小为10N、方向竖直向下的力施加在物块A上,则此瞬间,A对B的压 力的大小为(
C
)(取g=10m/s2)
A.5N
C.25N
B.15N
D.35N
【解析】因为在瞬间弹簧弹力来不及变化,所以A、B整体所受合力为 F=10N,由牛顿第二定律可求得加速度 a=F/2m=2.5m/s2,