高一物理受力分析(整体法和隔离法)
江苏专版 高中物理第三章 专题9整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用课件新人教版必修第一册
2.倾角为 、质量为 的斜面体静止在水平桌面上,质量为 的木块静止在斜面体上,下列结论正确的是(重力加速度为 )( )
3.物体 在水平推力 作用下,将物体 压在竖直墙壁上, 、 均处于静止状态,如图所示。关于 、 两物体的受力情况,下列说法正确的是( )
A
A. 受到两个摩擦力的作用B. 共受到四个力的作用C. 共受到三个力的作用D. 受到墙壁摩擦力的大小随 的增大而增大
[解析] 以 、 整体为研究对象,整体受到重力、水平推力 、墙壁对整体水平向右的弹力和墙壁对整体向上的摩擦力作用,由于整体处于平衡状态,所以墙壁对 的摩擦力不随 的增大而增大,选项D错误;隔离 为研究对象, 受到重力、水平推力、 对 水平向右的弹力、 对 向上的摩擦力四个力作用,选项C错误;再隔离 , 受到 对 向下的摩擦力、墙壁对 向上的摩擦力、重力及水平方向上的两个弹力作用,选项A正确,B错误。
甲
乙
例题3 [2023江苏如皋期中]如图所示,用四根轻绳 、 、 、 将重力均为 的三个小球连接并悬挂在水平天花板的 点和竖直墙面的 点。轻绳 与竖直方向的夹角为 ,轻绳 处于水平方向,系统处于静止状态。求:
(1)细线 、 上的拉力大小 、 ;
[答案] 根据题意,将三个小球看成一个整体,受力分析,如图甲所示:
B
A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上C.球可能不受斜面的弹力D.斜面体和竖直墙之间可能没有弹力
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。
高一物理必修课件四整体法和隔离法在牛顿运动定律中的应用
05
整体法与隔离法结合使用 技巧探讨
明确研究对象和过程
确定研究对象
在解题前,首先要明确研究对象,即 要分析的是单个物体还是多个物体组 成的系统。
分析物理过程
明确研究对象后,要仔细分析物理过 程,确定每个物体或系统的运动状态 及受力情况。
灵活选择方法,简化计算过程
03
选择整体法
选择隔离法
结合使用
案例二:叠加体问题综合应用
01
问题描述
02
解决方法
两个或多个物体叠加在一起,并受到 外力作用,求解各物体的运动状态。
将叠加体看作一个整体,分析整体受 力情况,应用牛顿第二定律求解加速 度;再隔离各个物体,分析受力情况 ,应用牛顿第二定律求解相互作用力 。
03
案例分析
例如,两个物体A和B叠加在一起放在 光滑水平面上,物体B受到一个水平 向右的拉力作用。首先,将A和B看作 一个整体,分析整体受力情况,求出 加速度;然后,隔离物体A或B,分析 受力情况,求出A、B之间的相互作用 力。
07
总结与拓展
关键知识点回顾
整体法和隔离法的定义
受力分析
整体法是将多个物体视为一个整体进 行研究,而隔离法是将单个物体从系 统中隔离出来进行分析。
能够正确分析物体的受力情况,是应 用整体法和隔离法的基础。
牛顿运动定律
包括牛顿第一定律(惯性定律)、牛 顿第二定律(F=ma)和牛顿第三定 律(作用力和反作用力)。
求解未知量
通过整体加速度和已知条件,求解 未知的物理量,如各物体的质量、 加速度等。
传送带模型分析
01
确定研究对象
选择传送带上的物体作为研究 对象。
02
分析受力情况
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.
1.受力分析、整体法和隔离法
受力分析、整体法和隔离法打卡:2020高考物理备考第1小时编写:陈庆威第一步:【知识方法】一、受力分析1.明确研究对象研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.2.按顺序找力先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).3.只画性质力,不画效果力画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复.二、整体法与隔离法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。
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。
原则:(1)当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同时,中学阶段不建议用整体法)或都处于平衡状态(即a=0)时,要研究外力而非内力时,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。
第二步:【例题精选】【例题1】如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体M可能受到6个力B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有摩擦力D.物体M与N之间一定有摩擦力【例题2】(多选)如图所示,A、B两物体的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。
受力分析中的整体法与隔离法
整体法和隔离法的应用一、受力分析中的整体法与隔离法1、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2、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二、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。
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(√)。
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。
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
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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
高中物理解题方法整体法和隔离法(答案附后面)
高中物理解题方法---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【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【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?【例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?【例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【例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。
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,,
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F1,动滑轮两边绳中的张力为F2,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
所以
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
所以
解法2:以人为研究对象,受力如图9,
由平衡条件得①
以板为研究对象,受力如图10,
由平衡条件得②
又③④
解①②③④可得//
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
①②图11
由①②可解得
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
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
F F c 图2-2-8
图2-2-1。