整体法隔离法教学文稿
高考专题整体法与隔离法(2021年整理)
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隔离法和整体法的运用一、隔离法隔离法的含义:所谓隔离法就是指对物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法.隔离法的思维特点:隔离法是从全局到局部的思维过程.通过隔离法分析物理问题,可弄清系统内每个物体的受力情况,弄清物体在每阶段的运动情况(包括运动的具体过程和细节)及几个过程间的相互联系.隔离法的适用情况:①求解某个物体的力和运动(如连结体中的某个物体)情况时.②求解某段运动中物体的运动规律时.③求解物体间的相互作用.④运用适用于单个或可视为单个物体的物理规律(如牛顿运动定律、动量定理、动能定理)解题.运用隔离法解题的基本步骤:①明确研究对象或过程、状态.这是隔离法解题的关键.选择隔离对象的原则:一是要包含待求量;二是所选隔离对象和所列方程数应尽可能地减少.②将研究对象从系统中隔离出来;或将所研究的某段过程、某种状态从运动的全过程中隔离出来.③对被隔离的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图和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.下面来归类分析应用隔离法的几种情况:1 隔离研究对象为了求解涉及系统中某个物体的力和运动,寻求与该物体有关的所求量与已知量之间的关系,必须将某个物体从系统中隔离出来研究.[例1]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=0B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0D.μ1≠0,μ2≠0[解析]将B隔离分析,由题知B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.正确选项为B、D[说明]为分析μ1和μ2,本题必须采用隔离法分别研究A和B,如此,根据运动情况分别研究它们的受力情况,十分清楚.2、隔离运动的过程物体往往会参与几个运动过程,为了求解涉及某个运动过程中的物理量,寻求所求量与未知量之间的联系,必须将某个运动过程从运动的全过程中隔离出来研究.[例3]木球从距水面高 20m处自由下落,共经过10s又返回到水面,求:①木球的密度.②木球在水中下沉的最大深度(取g= 10m/s2)[解析] 木球在空中作自由落体运动,在水中先向下以匀减速运动下沉至最大深度处,后向上作相同加速度的匀加速运动.①木球的密度:运动过程示意图如图4所示,木球在空中自由下落,落至水面速度由运动的对称性知,木球自水面运动至最深处时间与从最深处运动至水面的时间相等,故木球自水面运动至最深处时间木球在水中的加速度木球在水中的动力学方程为ρ水Vg -ρ木Vg=ρ水Va②木球在水中下沉的最大深度[说明]本题中,为了求出落至水面的速度v和在空中运动的时间t1,需隔离木球在空中自由下落过程分析.为了求出木球在水中的加速度a和在水中落至最深处的时间t2,并最终求得木球的密度ρ木和下沉的最大深度h2,需隔离木球在水中下沉过程分析.3、隔离的优化选择一些物理问题中,往往涉及几个研究对象和几个运动过程,为了使解题快捷,必须认真审题,揭示物理现象的本质,优化选择所要隔离的某个研究对象和某段运动过程. [例4] 一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如图5所示.最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H 0,压强等于大气压强p 0.现对气体缓慢加热,当气体温度升高了△T = 60K 时,活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升.继续加热直到气柱高度为H 1=1.5H 0.此后,在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H 2 = 1。
正交分解法、整体法和隔离法教案
正交分解法、整体法和隔离法教案一、教学目标:1. 让学生理解正交分解法的概念和应用。
2. 让学生掌握整体法的思路和操作步骤。
3. 让学生学会使用隔离法解决实际问题。
4. 培养学生的数学思维能力和解决问题的能力。
二、教学内容:1. 正交分解法:介绍正交分解法的定义、原理和应用。
2. 整体法:讲解整体法的思路、步骤和注意事项。
3. 隔离法:阐述隔离法的原理、方法和实践操作。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:正交分解法、整体法和隔离法的概念、原理和应用。
2. 教学难点:如何灵活运用正交分解法、整体法和隔离法解决实际问题。
四、教学准备:1. 教学PPT:正交分解法、整体法和隔离法的讲解和案例分析。
2. 案例素材:选取具有代表性的实际问题作为教学案例。
3. 练习题:针对每个知识点设计相应的练习题。
五、教学过程:1. 导入新课:通过一个实际问题引入正交分解法、整体法和隔离法。
2. 讲解正交分解法:阐述正交分解法的定义、原理和应用,举例讲解。
3. 讲解整体法:讲解整体法的思路、步骤和注意事项,举例讲解。
4. 讲解隔离法:阐述隔离法的原理、方法和实践操作,举例讲解。
5. 案例分析:分析实际问题,引导学生运用正交分解法、整体法和隔离法解决问题。
6. 练习与讨论:让学生独立完成练习题,并进行小组讨论。
8. 布置作业:设计具有针对性的作业,巩固所学知识。
六、教学评价:1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和提问情况。
2. 练习题完成情况:检查学生对知识的掌握程度。
3. 小组讨论:评估学生在讨论中的表现和合作精神。
4. 课后作业:检验学生对知识的运用和巩固情况。
七、教学反思:在课后对自己的教学进行反思,看是否达到了教学目标,学生是否掌握了正交分解法、整体法和隔离法。
如有需要,对教学方法和教学内容进行调整。
八、教学进度安排:1. 第1-2课时:正交分解法讲解与案例分析。
2. 第3-4课时:整体法讲解与案例分析。
3. 第5-6课时:隔离法讲解与案例分析。
专题整体法和隔离法解决连接体问题
(6)由问题(5)求出的推力F1是m、M相对静止的最小推 力,若推力大于这个最小推力,情况又如何变化呢? 答 由于随着推着推力F的增大,N必定要增大,由问题(5) 中讨论用的方程Ncosθ +μ Nsinθ =mg来看,似乎m要 上 升.不过我们注意到式中μ N这一项,它实际上是我们考 虑最小推力这一临界状态时的最大静摩擦力.当N增大时, Ncosθ 也增大,由于静摩擦力能“随机应变”,故它会 “自动”变小,以维持方程Ncosθ +fsinθ =mg继续成立. 但是随着N的继续增大,f 将不可避免会减小到零,若N再 增大,则 f 就只能反向变成沿斜面向下.这时方程变为
【思路剖析】 (1)若斜面体M不动,m在斜面上受哪几个力?作出受力
分 析图.若M不动,m能相对M静止吗?为什么? 答 m受重力mg,支持力N,摩擦力f,受力分析 如右图所示.因为这时:mgsinθ >f =μ mgcosθ
故知m将沿斜面加速下滑. (2)m、M相对静止是指m、M都静止吗? 答 不是,所谓相对静止是指m、M的运动状态相同.当 然也包括m、M都静止的情况. (3)如果按题目的要求用水平力F推动M运动时,m可能 相 对M静止吗? 答 当M不动时,由于N(cosθ +μ sinθ )<mg,因此m不 能相对M静止.但这可以通过增大N来实现m相对M静止. 当M静止时,它对m的弹力N较小,如果用F推动M去“主 动”挤压m,就能增大N,从而使m、M相对静止. (4)如何思考需要多大的推力F,才能使m、M相对静止呢? 答 由于m、M相对静止时,运动状态必须相同,而M在
f2′=μ 2N2
N2=N1+Mg=(M+m)g
综上所述可得:F=μ 1mg+μ 2(M+m)g+MaA
连接体问题的处理——整体法与隔离法
• 3.质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接, 绳跨过位于倾角α=30°的光滑斜面顶端的轻滑 轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水 平桌面上,如图所示。第一次,m1悬空,m2放 在斜面上,用t表示m2自斜面底端由静止开始运 动至斜面顶端所需的时间。第二次,将m1和m2 位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,发现m1 自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时 间为。求m1与m2之比。
【答案】 B
3.(2011·淮州检测)如图3-3-1所示, 质量为M的小车放在光滑的水平地面上, 右面靠墙,小车的上表面是一个光滑的斜
面,斜面的倾角为α,当地重力加速度为 g.那么,当有一个质量为m的物体在这个 斜面上自由下滑时,小车对右侧墙壁的压
力大小是( )
A.mgsin αcos α C.mgtan α
A.a′=a,T′=T C.a′<a,T′=T
B.a′>a,T′=T D.a′>a,T′>T
【解析】对图甲整体分析,由牛顿第二定律 得 a=M+F m,对小球受力分析如图(a)所示,因此 有 F-Tsin α=ma,Tcos α=mg;对图乙小球受力 分析如图(b)所示,因此有 T′sin α=ma′,T′cos α=mg,解得 T′=T=mg/cos α,a=Mmgtan α,a′ =gtan α,由于 M>m,故 a′>a.
连接体问题的处理——整体法 与隔离法
1.整体法:当系统中各物体的⑨加速度相同时,我们可以把 系统内的所有物体看成一个整体,这个整体的质量等于各物体的⑩ 质量之和,当整体受到的外力已知时,可用⑪牛顿第二定律求出整 体的加速度.
2.隔离法:从研究方便出发,当求解系统内物体间的⑫相互 作用力时,常把物体从系统中⑬隔离出来进行分析,依据牛顿第二 定律列方程.
《整体法与隔离法》课件
03
整体法与隔离法的比较
应用场景的比较
整体法
适用于分析系统整体的运动状态和平衡状态,如分析物体的平动、转动等。
隔离法
适用于分析系统内各部分之间的相互作用和运动状态,如分析连接体之间的相对 运动和相互作用。
分析方法的比较
整体法
将系统整体作为研究对象,通过整体 的运动状态和平衡条件来求解未知量 。
04
整体法与隔离法的实例 分析
实例一:桥梁分析
总结词
桥梁分析是整体法的典型应用
详细描述
在桥梁分析中,将桥梁作为一个整体来考虑,研究其静载和动载下的受力情况,从而确定桥梁的安全性和稳定性 。整体法能够全面地考虑桥梁的整体性能,避免了对各个部分的孤立分析。
实例二:建筑结构分析
总结词
建筑结构分析是隔离法的常见应用
05
实际应用中的选择建议
根据问题特性选择分析方法
简单问题
对于一些简单的问题,可以直接使用整体法或隔离法进行分析。如果问题涉及整体的运 动状态或受力情况,可以选择整体法;如果问题只关注部分或某个物体的运动状态或受
力情况,可以选择隔离法。
复杂问题
对于复杂的问题,可能需要结合整体法和隔离法的优点,进行综合分析。可以先用整体 法分析物体的运动状态或受力情况,再根据需要用隔离法对某个物体或部分进行详细分
02
隔离法概述
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从整体中隔离出来,对其进行分析的方 法。
特点
隔离法注重研究对象的独立性和特殊性,通过深入研究对象 的内在规律和特性,揭示其在整体中的作用和地位。
隔离法的应用场景
机械系统Байду номын сангаас
经济学
受力分析中的整体和隔离法教学文稿
受力分析中的整体和隔离法教学文稿受力分析是力学中非常重要的一部分,它是研究物体受力情况的基础。
在受力分析中,有两种常用的方法,分别是整体法和隔离法。
下面是关于这两种方法的教学文稿。
一、整体法整体法是指将一个物体作为整体来考虑,分析物体受力情况时将整个物体看做一个整体,考虑物体受力的平衡条件以及物体受力的不平衡条件。
使用整体法进行受力分析的步骤如下:1.确定物体所受的外力和内力,并绘制物体所受力的示意图。
2.使用平衡条件,即物体的合力为零,将所有的外力合成。
如果合力为零,则物体处于平衡状态。
如果合力不为零,则物体处于不平衡状态。
3.对于不平衡状态的物体,使用不平衡条件,即物体受力的和力矩为零,解析出物体所受的其他未知力。
4.根据计算所得的未知力,确定物体的受力情况。
使用整体法进行受力分析时,可以较好地观察和分析物体的受力情况。
但是,对于复杂的受力情况,整体法可能会比较繁琐,不易分析。
二、隔离法隔离法是指将物体切割成多个部分,将部分物体看作单独的物体进行受力分析,然后根据物体间的作用和反作用原理,将所得到的结果合成为整个物体的受力情况。
使用隔离法进行受力分析的步骤如下:1.根据物体的形状、结构和受力情况,将物体切割成多个部分,并绘制每个部分物体所受力的示意图。
2.针对每个部分物体,使用整体法分析其受力情况,得到每个部分物体所受力的大小和方向。
3.利用作用和反作用原理,将各个部分物体所受力的大小和方向合成为整个物体所受力的大小和方向。
4.根据计算所得的整体受力情况,确定物体的受力情况。
使用隔离法进行受力分析时,可以将复杂的受力情况简化为多个简单的受力情况,易于分析。
但是,使用隔离法需要较为熟练地掌握物体切割和合成的方法,且容易出现计算错误。
总结:整体法和隔离法是受力分析中常用的两种方法。
整体法将物体看作一个整体进行分析,适用于简单的受力情况;而隔离法将物体切割成多个部分,单独分析各部分物体的受力情况后再进行合成,适用于复杂的受力情况。
整体法与隔离法解题原理及技巧说课材料
A.g
B. (M+m)g/m
C.0
D. (M+m)g/M
[解析]方法一、隔离法
对框架由力的平衡条件可得:F= Mg
对小球,由牛顿第二定律可得:F+mg=ma
联立解得,小球的加速度a=(M+m)g/m
方法二、整体法
Байду номын сангаас
F
对整体,由牛顿第二定律可得: (M+m)g=ma+0 解得:a=(M+m)g/m
Mg
FN f
mg
FN斜
f
FN
Mg
对系统运用牛顿第二定律的表达式为:
F 合 m 1 a 1 m 2 a 2 m 3 a 3 m n a n
[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。
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)
练习3、如图所示,在光滑的水平地面上,有两个质量相 等的物体,中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在外力 作用下运动,已知F1>F2,当运动达到稳定时,弹簧的伸 长量为( )
一、整体法与隔离法 在实际问题中,常常遇到几个相互联系的、在外力作用 下一起运动的物体系。因此,在解决此类问题时,必然涉 及选择哪个物体为研究对象的问题。
方法 整体法
隔离法
研究对象 系统:将相互作用的几个 物体作为研究对象 物体:将系统中的某一物 体为研究对象
选择原则 求解物体系整体的 加速度和所受外力 求解物体之间的内 力或加速度
高中物理 4.3整体法和隔离法教案 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理教案
.专业.4.3 整体法和隔离法【【教教学学目目标标】】掌握用整体法和隔离法解力的平衡问题。
【【重重点点难难点点】】整体法和隔离法的应用 【【教教学学方方法法】】讲练结合 【【教教学学用用具具】】【【教教学学过过程程】】 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;.专业.(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。
人教版高中物理教案-物理学中整体法与隔离法
物理学中整体法与隔离法【高考展望】本专题主要讨论利用整体法与隔离法分析解决物理问题的方法。
整体法与隔离法是高中物理的基础知识,是高中物理中处理物理问题的常用方法和重要方法,也是历年高考热点。
整体法与隔离法不仅适用于静力学和牛顿运动定律,而且在动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、能量的转化和守恒定律、热学、电学、光学中均可应用。
【知识升华】有相互作用的两个物体或两个以上的物体所组成的比较复杂的系统,分析和解答这类问题,确定研究对象是关键。
对系统内的物体逐个隔离进行分析的方法称为隔离法;把整个系统作为一个对象进行分析的方法称为整体法。
在解决具体物理问题的时候,整体法的优点是只须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,更简洁、更本质的展现出物理量间的关系.缺点是无法讨论系统内部的情况。
一般来说,能用整体法的时候,优先使用整体法,这样便于减少计算量。
隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态的变化的原因以及物体间相互作用关系分析清楚,能把物体在系统内与其他物体相互作用的内力转化为物体所受的外力,以便应用牛顿第二定律进行求解。
【方法点拨】隔离法的缺点是涉及的因素多、比较繁杂。
一般地说,对于不要求讨论系统内部情况的,首选整体法,解题过程简明、快捷;要讨论系统内部情况的,那么就必须运用隔离法了。
实际应用中,隔离法和整体法往往同时交替使用。
这种交替使用,往往是解决一些难题的关键和求解基础。
【典型例题】类型一、整体法和隔离法在平衡状态中的应用例1、(2016 海南卷)如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a 和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。
若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。
则()A.f1=0,f2≠0,f3≠0B.f1≠0,f2=0,f3=0C.f1≠0,f2≠0,f3=0D.f1≠0,f2≠0,f3≠0【思路点拨】分别对a、ab以及abP整体进行受力分析,根据平衡条件可明确各研究对象是否受到摩擦力的作用。
高三物理教案整体法和隔离法通用5篇
高三物理教案整体法和隔离法通用5篇高三物理教案整体法和隔离法通用5篇作为一位无私奉献的人民教师,借助教案可以让教学工作更科学化。
教案要讲述内容观点正确,怎样写教案才更能起到其作用呢?下面小编给大家带来教案模板,希望对大家有所帮助。
高三物理教案整体法和隔离法(篇1)一、主要工作内容1、九年级即将面临中考,要认真做好复习计划,夯实基础,培养学生能力.2、强化备课实效性,注重常规教学,提高课堂教学效率,提高学生的学习效率.3、认真开展实验教学工作,作好实验仪器的管理和实验室的使用,提高学生的动手能力.4、抓好“学困生”帮扶工作,从而提高物理成绩和优秀率.5、通过教师结对帮扶工作,通过向老教师学习,努力提高自己教育教学水平.二、具体措施1、“学困生”帮扶工作计划对于初三学生,马上面临中考,学生整体成绩并不理想,生与生之间差距较大,两级分化突出,因此本学期重点放在初三备考中,加强复习,努力提高合格率.关于特优生和学困生的培养我的做法是:用分层的形式.①从第一阶段复习开始,对学困生就要采取分层的要求进行教学,为学困生提供学法指导和提供相应的资料,重点是增加兴趣、鼓足信心、降低要求、小组互助、合作学习.在考试前一周,对困难学生可以用基础题进行强化训练(自编一到二套以基础题为主的练习题)②侧重辅导,关心极优生.在班上寻找几名优等生从思想、学习方法等方面进行个别辅导和鼓励,培养物理学科的特优生.多练点知识的广度、深度、热点考题.2、德育工作加强自身德育工作,遵守学校各项规章制度,树立良好的教师形象,不体罚学生,不留怪发,不穿奇装异服,不给学生留重复性作业,注重学生“减负”工作,提高课堂实效性,尊重学生,争取成为学生的良师益友.3、九年级复习计划(1)科学制定计划稳步扎实复习.第一阶段:梳理教材,构建知识结构,过基础知识点关.在这一阶段,教师要帮助学生复习所有学过的基础知识,基本概念,基本规律以及基本技能,按知识结构进行归类、整理,使知识条理化,建构知识网络化,让学生看到各部分知识之间的内在联系.加强基础时,突出抓住9个知识点(力的概念、二力平衡条件、密度、压强、光的反射定律和平面镜成像特点、凸透镜成像规律、比热和热量的计算、欧姆定律、串并联电路的特点、电功电功率).在此,出部分知识点填空题,配适当基础练习题,紧扣概念砸牢“双基.第二阶段:专题训练.这一阶段,要通过一定量的习题,巩固上阶段的知识.我们将分成了选择题、探究题实验、问答题、综合题等三个板块.这阶段主要强化基础知识的应用,对学生理解中的误区和偏差,要及时纠正.在评讲题时应注意讲清解题的思路和方法,希望通过专题的训练,提高学生的解题能力,进而提高考试的成绩.第三阶段:模拟测试阶段.精选十套有代表性的模拟试题,进行中考模拟训练.通过训练,一方面可以巩固所学内容,并可以发现学生在学习中存在的问题,(注重解题规范要求:中考与平时考试不同,它是全省性的统一考试,标准是一样的,评卷又必须按统一标准进行.如作图题、计算题的一些具体要求,要通过复习,使学生形成习惯,减少不必要的失分.)以便及时进行查漏补缺;另一方面也是对学生进行考试过程的'适应性训练.(2)关注热点问题,把握考试动态①科学探究方法题主要考核物理概念、规律形成中的思想方法;教材中运用了常考的`控制变、建立理想模型法、实验推理法、转换法、类比法.常考:控制变量法、替代或等效法②)情景信息题即在考题中提供较多的情景信息(数据、图象、漫画)根据题目要求,通过观察分析从中筛选出有用的相关信息,用物理知识解决相应的问题.③社会热点问题,物理来自于生活、物理服务于社会.对一些社会中的热点问题、重大发现和高科技的应用都会有较多的体现,教材中大大加强了科学技术与社会关系的内容.例如,与资源、环境有关的是在利用自然资源和改善人类物质生活的时候,要考虑可持续发展的问题,如:“地球的温室效应”、“气候与热污染”、“石油危机和能源科学”、“核电站和核废料处理”,这是当前社会讨论的热点,另一类是与社会发展有关的,例如,内能的利用和火箭、通讯技术的发展、“能源革命”等,它讲的是科学技术的发展是社会需求的结果,科学技术促进了人类生产方式和生活方式的变革.我准备收集整理一下近两三年来国际国内的一些重大事件,从中了解有关的物理知识和背景.例如:伊拉克战争;三峡工程;神舟七号飞船;秦淮河的水污染和治理、海啸的灾难等都可能作为考题的来源和背景.(3)复习进度第一部分声现象3.1―3.2第二部分光学3.3—3.6第三部分热学3.8—3.11第四部分电学3.12—3.27第五部分力学4.1—4.20专题训练实验与探究4.21—4.30综合计算5.3—5.10模拟训练十套试卷5.11—6.5查漏补缺与存在主要问题6.7—中考4、个人提高计划①.在岗位练功中,坚持每周写好一篇钢笔字,画好简笔画.并提高计算机操作水平,写2—3篇质量较高的教学手记和案例,并做分析.②.多读书,读好书,本学期认真阅读有关教育教学方面的书,并认真做好笔记.③.物理实验室要及时做好账目管理,认真管理实验室卫生和仪器,加强学生动手操作能力,培养良好的实验操作习惯,保证实验教学的开出率.④.加强远程教育的学习,并运用到实际教学中去.⑤.通过与安林孙老师的师徒结对子活动,努力提高自己专业水平,提高教学基本技能.多与师傅电话沟通,探讨初三复习情况,平时也要在本校跨学科听课,虚心听取他人的意见.⑥.积极配合班主任工作,协助班主任做好班级各项管理工作,抓好班级的一日常规管理工作.⑦.由于我是年轻教师,要努力争取外出学习的机会,学习他人经验,并实际运用到自己的教学中去.⑧.及时总结教学经验、方法,形成有建设性的意见或书面材料,及时写随笔,心得,每学期上交论文一篇.高三物理教案整体法和隔离法(篇2)一、基本情况对高三理科生来讲,学生的思维能力已由具体的形象思维过渡到抽象思维,由表象向内部延伸;分析问题的能力也在不断提高,他们能懂得一个问题、一种现象不单从一个方向去思索,而是多角度、多侧面去寻求答案;物理学科成绩也在不断的提高,但由于历年高考物理试题难度大(较其它学科而言),学生思维能力、认识水平、学习基础等发展不平衡,导致多数学生对物理学习有畏难情绪,有些学生的物理成绩很差,历次的考试成绩不甚理想。
动态平衡、整体法与隔离法说课讲解
第一部分 动态平衡、平衡中地临界与极值问题一、平衡物体地动态问题(1) 动态平衡 : 指通过控制某些物理量使物体地状态发生缓慢变化; 处于一系列平衡状态中;(2) 动态平衡特征 :在这个过程中物体始终 一般为三力作用, 其中一个力地大小与方向均不变化, 方向不变,另一个力地大小与方向均变化;一个力地大小变化而 (3) 平衡物体动态问题分析方法 :解动态问题地关键为抓住不变量,依据不变地量来确定其他量地变化规律, 常用地分析方法有解析法与图解法; 晶品质心 _新浪博客解析法地基本程序为: 对研究对象地任一状态进行受力分析, 建立平衡方程, 求出应变物理量与自变物理量地一般函数关系式, 变化区间确定应变物理量地变化情况;然后根据自变量地变化情况及 图解法地基本程序为: 对研究对象地状态变化过程中地若干状态进行受力分 析,依据某一参量地变化 ( 一般为某一角 ) ,在同一图中作出物体在若干状态下地 平衡力图 ( 力地平形四边形或三角形 ) ,再由动态地力地平行四边形或三角形地边 地长度变化及角度变化确定某些力地大小及方向地变化情况;【例】如图所示,轻绳地两端分别系在圆环 A 与小球 B 上,圆环 A 套在 粗糙地水平直杆 MN 上;现用水平力 F 拉着绳子上地一点 O ,A 始Ff使小球 B 从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环 终保持在原位置不动;则在这一过程中,环对杆地摩擦力 与环对杆地压力 FN 地变化情况为 ( )B 、Ff 增大, FN 不变 D 、Ff 不变, FN减小 A 、Ff 不变, FN 不变 C 、Ff 增大, FN 减【解析】以结点 O 为研究对象进行受力分析如图 (a) ;由题可知, O 点处于动态平衡,则可作出三力地平衡关系图如图由图可知水平拉力增大;(a) ;以环、绳与小球构成地整体作为研究对象,作受力分析图如图 (b) ;由整个系统平衡可知: FN=(mA+mB)g ;Ff=F ;即 Ff 增大, FN 不变,故 B 正确; 【答案】 B 晶品质心 _新浪博客(1) 图解分析法对研究对象在状态变化过程中地若干状态进行受力分析, 依据某一参量地变 化,在同一图中作出物体在若干状态下力地平衡图 ( 力地平行四边形 ) ,再由动态 力地平行四边形各边长度变化及角度变化确定力地大小及方向地变化情况; 晶品质心 _新浪博客动态平衡中各力地变化情况为一种常见题型; 总结其特点有: 合力大小与方 向都不变; 一个分力地方向不变, 分析另一个分力方向变化时两个分力大小地变 化情况;用图解法具有简单、直观地优点;例 1、如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周地柱状物体A , A F , 与墙面之间放一光滑地圆柱形物体B ,对 A 施加一水平向左地力 整个装置保持静止. 若将 A 地位置向左移动稍许, 整个装置仍保持平衡,则 ( ) A .水平外力 F 增大B .墙对 B 地作用力减小C .地面对D . B 对 A A 地支持力减小地作用力减小解析:受力分析如图所示, A 地位置左移,θ角减小, FN1= Gtan θ, FN1 减小, B 项正确; FN = G/cos θ, FN 减小, D 项正确;以 AB 为一个整体受力分析, FN1= F ,所以水平外力减小, A 项错误;地面对 A 地作用力等于两个物体地重力,所以该力不变,C 项错误.本题难度中等. 答案 :BD 晶品质心 _新浪博客2、如图所示, 木棒 AB 可绕 滑轮吊有重物地水平绳与绳 B 点在竖直平面内转动, A 端被绕过定AC 拉住,使棒与地面垂直,棒与绳地质量及绳与滑轮地摩擦均可忽略, 如果把 C 端拉至离 B 端地水平距离远一些地 C ′点, AB 仍沿竖直方向,装置仍然平衡,那么AC 绳受地张力 F1 与棒受地压力 F2 地变化为 ( )B 、 F1 增大, F2 减小 A 、 F1 与 F2 均增大C 、F1 减小, F2 增大D 、 F1 与 F2 都减小 【例 3】如图所示装置,两根细绳拴住一球,保持两细绳间地夹角不变,若把整 个装置顺时针缓慢转过 90°,则在转动过程中, CA 绳地拉力 FA 大小变化情况 ; 为 , CB 绳地拉力 FB 地大小变化情况为 【解析】取球为研究对象,由于球处于一个动态平衡过程,球地受力情况如图所示:重力 mg ,CA 绳地拉力 FA ,CB 绳地拉力 FB ,这三个力地合力为零,根 据平衡条件可以作出 mg 、FA 、 FB 组成矢量三角形如图所示; 将装置顺时针缓慢转动地过程中, mg 地大小方向不变,而 FA 、FB 地大小方 向均在变, 但可注意到 FA 、FB 两力方向地夹角θ 不变;那么在矢量三角形中, FA 、FB 地交点必在 以 mg 所在地边为弦且圆周角为π-θ地圆周上, 所以在装置顺时针转动过程中, CA 绳地拉力FA 大小先增大后减小; CB 绳地拉力 FB 地大小一直在减小;(2) 相似三角形法对受三力作用而平衡地物体,先正确分析物体地受力,画出受力分析图,再寻找与力地三角形相似地几何三角形,利用相似三角形地性质,建立比例关系,把力地大小变化问题转化为几何三角形边长地大小变化问题进行讨论;例 4 、如图所示,AC为上端带定滑轮地固定竖直杆,质量不计地轻杆BC 一端通过铰链固定在C点,另一端 B 悬挂一重为G地重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F 拉绳,开始时∠BC A>90°;现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC;此过程中,杆BC所受地力(A、大小不变C、先减小后增大)B、逐渐增大D、先增大后减小晶品质心_新浪博客(3) 解析法根据物体地平衡条件列方程,地变化关系;在解方程时采用数学知识讨论某物理量随变量例5:人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处地小船,若水地阻力不变,则船在匀速靠岸地过程中,下列说法中正确地为((A )绳地拉力不断增大(B )绳地拉力保持不变(C)船受到地浮力保持不变(D )船受到地浮力不断减小)4、如图所示,用绳OA 、OB 与OC 吊着重物P 处于静止状态,其中绳OA水平,绳用FA 与OB 与水平方向成θ角.现用水平向右地力F 缓慢地将重物)P 拉起,FB 分别表示绳OA 与绳OB 地张力,则(A .FA、FB、F 均增大B.FA 增大,C.FA 不变,D.FA 增大,FB 不变,FB 减小,FB 减小,F 增大F 增大F 减小解析:把O A、OB与OC三根绳与重物P 看作一个整体,整体受到重力mg,A 点地拉力FA,方向沿着OA绳水平向左, B 点地拉力FB,方向沿着OB绳斜向右上方,水平向右地拉力 F 而处于平衡状态,有:FA=F+FBcosθ,FBsin θ=mg,因为θ不变,所以FB 不变.再以O点进行研究,O点受到OA绳地拉力,方向不变,沿着OA绳水平向左,OB绳地拉力,大小与方向都不变,OC绳地拉力,大小与方向都可以变化,O点处于平衡状态,因此这三个力构成一个封闭地矢量三角形( 如图) ,刚开始FC 由竖直方向逆时针旋转到图中地虚线位置,因此FA与FC 同时增大,又FA=F+FBcosθ,FB不变,所以 F 增大,所以 B 正确.答案:B 晶品质心_新浪博客二、物体平衡中地临界与极值问题1、临界问题:(1) 平衡物体地临界状态:物体地平衡状态将要变化地状态;物理系统由于某些原因而发生突变( 从一种物理现象转变为另一种物理现象,或从一种物理过程转入到另一物理过程地状态) 时所处地状态,叫临界状态;临界状态也可理解为“恰好出现”与“恰好不出现”某种现象地状态;(2) 临界条件:涉及物体临界状态地问题,解决时一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”等临界条件;晶品质心_新浪博客平衡物体地临界问题地求解方法一般为采用假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解;现”或“恰好不出现”;2、极值问题:解决这类问题关键为要注意“恰好出极值为指平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值;平衡物体地极值,一般指在力地变化过程中地最大值与最小值问题;【例4】如图所示,物体地质量为2kg,两根轻绳AB与AC地一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°地拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力 F 地大小范围;【方法提炼】抓住题中“若要使两绳都能伸直”这个隐含条件,它为指绳子伸直但拉力恰好为零地临界状态;当AC恰好伸直但未张紧时,F 有最小值;当AB恰好伸直但未张紧时,F 有最大值;【例5】如图所示,一球A夹在竖直墙与三角劈B地斜面之间,三角劈地重力为G,劈地底部与水平地面间地动摩擦因数为μ,劈地斜面与竖直墙面为光滑地;问:欲使三角劈静止不动,球地重力不能超过多大?( 设劈地最大静摩擦力等于滑动摩擦力质心_新浪博客)晶品【方法提炼】处理平衡物理中地临界问题与极值问题,首先仍要正确受力分析,搞清临界条件并且要利用好临界条件,列出平衡方程,对于分析极值问题,要善于选择物理方法与数学方法,做到数理地巧妙结合;对于不能确定地临界状态,我们采取地基本思维方法为假设推理法,衡条件及有关知识列方程求解;即先假设为某状态,然后再根据平6、如图所示,在质量为1kg 地重物上系着一条长30cm地细绳,细绳地另一端连着套在水平棒上可以滑动地圆环,环与棒间地动摩擦因数为0.75 ,另有一条细绳,其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环挂上重物G,而圆环将要滑动时,试问:0.5m 地地方.当细绳地端点(1)(2)(3) 长为30cm地细绳地张力为多少?圆环将要开始滑动时,重物G地质量为多少?角φ多大?( 环地重力忽略不计)解析:因为圆环将要开始滑动,所以可以判定本题为共点力作用下物体地平衡问题.由平衡条件Fx=0,Fy=0,建立方程有:μFN-FTcosθ=0,FN-FTsin θ=0;在所以tan θ=1/ μ,θ=arctan(1/设想:过O作OA地垂线与杆交于O地长为40cm. μ) =arctan(4/3).B′点,由A O=30cm,tan θ=4/3 得,B′在直角三角形中,由三角形地边长条件得AB′=50cm,但据题设条件AB=50cm,故B′点与定滑轮地固定处B点重合,即得φ=90°;(1) 如图所示,选取坐标系,根据平衡条件有:Gcosθ+FTsin θ-mg=0FTcosθ-Gsinθ=0.即FT=8N.(2) 圆环将要滑动时,得:mG g=FTcot θ,mG=0.6kg.(3) 前已证明φ为直角,故φ=90°.答案:(1)8N ;(2)0.6kg ;(3)90 °;晶品质心_新浪博客9、如图所示,一根弹性细绳原长为l ,劲度系数为k,将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上地投影点为O′) ,系在一个质量为m地滑块A 上,A 放在水平地面上.小孔O离绳固定端竖直距离为l ,离水平地面高度为平地面间地最大静摩擦力为正压力地h(h<mg/k) ,滑块A 与水μ倍.问:(1) 当滑块与O′点距离为拉力为多大?r 时,弹性细绳对滑块A地(2) 滑块处于怎样地区域内时可以保持静止状态?第二部分整体法与隔离法求解共点力平衡问题一、整体法整体法就为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地物体对整体地作用力,不考虑整体内部物体之间地相互作用力;当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体地力与运动时,法解题地基本步骤为:(1)明确研究地系统或运动地全过程;(2)画出系统或整体地受力图或运动全过程地示意图;(3)选用适当地物理规律列方程求解;一般可采用整体法;运用整体二、隔离法隔离法就为把要分析地物体从相关地物体系中假想地隔离出来, 体对该物体地作用力,不考虑该物体对其它物体地作用力;只分析该物体以外地物 为了弄清系统(连接体) 法解题地基本步骤为;内某个物体地受力与运动情况, 一般可采用隔离法;运用隔离 ( 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)画出某状态下地受力图或运动过程示意图;( 4)选用适当地物理规律列方程求解;三、应用整体法与隔离法解题地方法1、合理选择研究对象;这为解答平衡问题成败地关键; 研究对象地选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答, 当选取所求力地 物体,不能做出解答时,应选取与它相互作用地物体为对象,即转移对象,或把 它与周围地物体当做一整体来考虑,即部分地看一看,整体地看一看; 但整体法与隔离法为相对地,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地作用(不涉及物 体间相互作用地内力)时;但为,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,且又能求解未知量地物体分析,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,整体法与隔离法交叉运用,从而优化解题思路与解题过程,使解题简捷明了;所以, 注意灵活、 交替地使用整体法与隔离法, 不仅可以使分析与解答问题地思路与步 骤变得极为简捷,而且对于培养宏观地统摄力与微观地洞察力也具有重要意义;例 1、 所图所示,用轻质细线把两个质量未知地小球悬挂起来,对球 a 持续施加一个向左 偏下 30°地恒力,并对球 平衡状态地图可能为( b 持续施加一个向右偏上 A )30°地同大地恒力,最后达到平衡,表示例 2 如图,半径为R地光滑球,重为G,光滑木块厚为 h ,重为G ,用至1少多大地水平力F推木块才能使球离开地面?? ? ? ? 解法一:隔离球,受力如图甲(受三个力 N 1、N 2 与G),由平衡条件知 N 1 与 N 2 地合力与G等大反向,据三角形相似有N 2 G OC OB RR h? ? / 再隔离木块,受力如图乙,据水平方向力地平衡有 F=N 2 sin θ ②22 R ( R h) / R ? sin θ = ③G h( 2R h) /( R h)? ? ①②③联立得, F= 解法二:先取整体(把球与木块当整体)分析,此整体在水平方向受力如图丙所示,由平衡条件有F= N 1;? 再隔离球,受力图如图甲,由三角形相似有R 2 h)2(R R h N BC OB 1G h(2R R h) N 1 G F h例 3、如图所示, 重为 G 地一条质量分布均匀地链子,两端挂在两个等高地钩子 上,并与竖直方向成 α角.试求: (1)链子作用在左边钩A 上地力地大小与方向; (2)链子最低点处地张力.【例 4】如图所示, 质量 M = 2 3 kg 地木块 A 套在水平杆上, 并用轻绳将木块 A 与质量 m = kg 地小球相连. 今用跟水平方向成 α=30°角地力 F = 10 3 N ,拉着球带动木块一起 3 g 取 10 m/s 2向右匀速运动,运动中 M 、 m 相对位置保持不变, .求: (1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ; (2)木块与水平杆间地动摩擦因数 μ.例 5 如图所示,一个底面粗糙,质量为 m 地斜面体静止在水平地面上,斜面体地斜面部分为光滑地, 倾角为 30°;现用一端固定地轻绳系一质量也为m 地小球, 小球静止时轻绳与斜 面地夹角也为 30°;试求:⑴当斜面体静止时绳地拉力大小?⑵若地面对斜面体地最大静摩 擦力等于地面对斜面体支持力地么条件? k 倍, 为了使整个系统始终保持静止状态, k 值必须满足什练习:1、 如图所示, 光滑地金属球 B 放在纵截面为等腰三角形地物体 A 与竖直墙壁之间, 恰好匀A 地重力为B 地重力地 6 倍,不计球跟斜面与墙壁之间摩擦,问:物速下滑,已知物体体 A 与水平面之间地动摩擦因数μ为多少?( 3 / 7 )2、如图所示,质量为M 地直角三棱柱 A 放在水平地面上,三棱柱地斜面为光滑地,且斜面倾角为θ;质量为m 地光滑球放在三棱柱与光滑竖直墙壁之间, A 与 B 都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力与摩擦力各为多少?3、如图所示,一个质量为m、顶角为α地直角劈与一个质量为地正方体放在两竖直墙M壁之间,若不计摩擦,求地面对正方体地支持力别为多大?F1 ,左右墙壁对正方体地压力F2、F3 分。
专题讲解整体法和隔离法的综合应用
专题讲解整体法和隔离法(d e)综合应用Pleasure Group OfficeT985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18整体法和隔离法(de)综合应用1.涉及隔离法与整体法(de)具体问题类型(1)涉及滑轮(de)问题.若要求绳(de)拉力,一般都必须采用隔离法.本例中,绳跨过定滑轮,连接(de)两物体虽然加速度大小相同但方向不同,故采用隔离法.(2)水平面上(de)连接体问题.①这类问题一般多是连接体(系统)各物体保持相对静止,即具有相同(de)加速度.解题时,一般采用先整体、后隔离(de)方法.②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好(de)原则,或者正交分解力,或者正交分解加速度.(3)斜面体与上面物体组成(de)连接体(de)问题.当物体具有沿斜面方向(de)加速度,而斜面体相对于地面静止时,解题时一般采用隔离法分析.2.解决这类问题(de)关键正确地选取研究对象是解题(de)首要环节,弄清各个物体之间哪些属于连接体,哪些物体应该单独分析,分别确定出它们(de)加速度,然后根据牛顿运动定律列方程求解.选择研究对象是解决物理问题(de)首要环节.若一个系统中涉及两个或者两个以上物体(de)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(de)相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及(de)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(de)方法.一,平衡问题[典例1]如图2-9所示,放置在水平地面上(de)质量为M(de)直角劈上有一个质量为m(de)物体,若物体在直角劈上匀速下滑,直角劈仍保持静止,那么下列说法正确(de)是()图2-9A.直角劈对地面(de)压力等于(M+m)gB.直角劈对地面(de)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(de)摩擦力[解析]方法一:隔离法先隔离物体,物体受重力mg、斜面对它(de)支持力F N、沿斜面向上(de)摩擦力F f,因物体沿斜面匀速下滑,所以支持力F N和沿斜面向上(de)摩擦力F f可根据平衡条件求出.再隔离直角劈,直角劈受竖直向下(de)重力Mg、地面对它竖直向上(de)支持力F N地,由牛顿第三定律得,物体对直角劈有垂直斜面向下(de)压力F N′和沿斜面向下(de)摩擦力F f′,直角劈相对地面有没有运动趋势,关键看F f′和F N′在水平方向上(de)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(de)相对运动趋势(de)方向确定.对物体进行受力分析,建立坐标系如图2-10甲所示,因物体沿斜面匀速下滑,由平衡条件得:支持力F N=mg cos θ,摩擦力F f=mg sin θ.图2-10对直角劈进行受力分析,建立坐标系如图乙所示,由牛顿第三定律得F N=F N′,F f=F f′,在水平方向上,压力F N′(de)水平分量F N′sin θ=mg cos θsin θ,摩擦力F f′(de)水平分量F f′cos θ=mg sin θcos θ,可见F f′cos θ=F N′sin θ,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,直角劈受力平衡,由平衡条件得:F N地=F f′sin θ+F N′cos θ+Mg=mg +Mg.方法二:整体法直角劈对地面(de)压力和地面对直角劈(de)支持力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反.而地面对直角劈(de)支持力、地面对直角劈(de)摩擦力是直角劈和物体整体(de)外力,所以要讨论这两个问题,可以以整体为研究对象.整体在竖直方向上受到重力和支持力,因物体在斜面上匀速下滑、直角劈静止不动,即整体处于平衡状态,所以竖直方向上地面对直角劈(de)支持力等于物体和直角劈整体(de)重力.水平方向上地面若对直角劈有摩擦力,无论摩擦力(de)方向向左还是向右,水平方向上整体都不能处于平衡状态,所以整体在水平方向上不受摩擦力,整体受力如图丙所示.[答案]AC(2012·湖北调考)如图2所示,100个大小相同、质量均为m且光滑(de)小球,静止放置于L形光滑木板上.木板斜面AB与水平面(de)夹角为30°.则第2个小球对第3个小球(de)作用力大小为()图2B.48mgC.49mg D.98mg解析:选C以第3个到第100个这98个小球整体为研究对象,受到三个力(de)作用,即重力、斜面AB(de)支持力和第2个小球对第3个小球(de)作用力,由于整体处于平衡状态,沿斜面AB方向(de)受力应平衡,所以有F23=98mg sin 30°=49mg,所以选项C正确.二,非平衡问题[例2](2012·江苏高考)如图3-3-5所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升.夹子和木块(de)质量分别为m、M,夹子与木块两侧间(de)最大静摩擦力均为f.若木块不滑动,力F(de)最大值是(A)图3-3-5-(m+M)g+(m+M)g例2如图2-12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ(de)光滑斜面下滑,则M 和m间(de)摩擦力大小是多少(f=mgsinθ·cosθ方向沿水平方向m受向左(de)摩擦力,M受向右(de)摩擦力.)分析解答因为m和M保持相对静止,所以可以将(m+M)整体视为研究对象.受力,如图2-14,受重力(M十m)g、支持力N′如图建立坐标,根据牛顿第二定律列方程x:(M+n)gsinθ=(M+m)a①解得a=gsinθ沿斜面向下.因为要求m和M间(de)相互作用力,再以m为研究对象,受力如图2-15.根据牛顿第二定律列方程因为m,M(de)加速度是沿斜面方向.需将其分解为水平方向和竖直方向如图2-16.由式②,③,④,⑤解得评析 此题可以视为连接件问题.连接件问题对在解题过程中选取研究对象很重要.有时以整体为研究对象,有时以单个物体为研究对象.整体作为研究对象可以将不知道(de)相互作用力去掉,单个物体作研究对象主要解决相互作用力.单个物体(de)选取应以它接触(de)物体最少为最好.如m 只和M 接触,而M 和m 还和斜面接触.另外需指出(de)是,在应用牛顿第二定律解题时,有时需要分解力,有时需要分解加速度,具体情况分析,不要形成只分解力(de)认识.1一斜劈,在力F 推动下在光滑(de)水平面上向左做匀加速直线运动,且斜劈上有一木块与斜面保持相对静止,如图3-3-2所示,已知斜劈(de)质量为M ,木块(de)质量为m ,求斜面对木块作用力(de)大小.图3-3-22.如图3-3-3所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为m 1和m 2,中间用一原长为L 、劲度系数为k (de)轻质弹簧连接起来,现用一水平力F 向左推木块乙,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间(de)距离是( B )图3-3-3A .L +Fm 2m 1+m 2kB .L -Fm 1m 1+m 2kC .L -Fm 1m 2kD .L +Fm 2m 1k.如图5所示,在光滑水平地面上,水平外力F 拉动小车和木块一起做无相对滑动(de)加速运动.小车质量为M ,木块质量为m ,加速度大小为a ,木块和小车之间(de)动摩擦因数为μ,则在这个过程中,木块受到(de)摩擦力大小是( BD )图5A .μmgC .μ(M +m )gD .ma(2012·豫南九校联考)如图7所示,质量为M(de)劈体ABDC放在水平地面上,表面AB、AC均光滑,且AB∥CD,BD⊥CD,AC与水平面成角θ.质量为m(de)物体(上表面为半球形)以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑,在整个运动(de)过程中,劈体M始终不动,P为固定(de)弧形光滑挡板,挡板与轨道间(de)宽度略大于半球形物体m(de)半径,不计转弯处(de)能量损失,则下列说法中正确(de)是(D)图7A.水平地面对劈体M(de)摩擦力始终为零B.水平地面对劈体M(de)摩擦力先为零后向右C.劈体M对水平地面(de)压力大小始终为(M+m)gD.劈体M对水平地面(de)压力大小先等于(M+m)g,后小于(M+m)g.如图5所示,一个人坐在小车(de)水平台面上,用水平力拉绕过定滑轮(de)细绳,使人和车以相同(de)加速度向右运动.水平地面光滑,则(BC)图5A.若人(de)质量大于车(de)质量,车对人(de)摩擦力为0B.若人(de)质量小于车(de)质量,车对人(de)摩擦力方向向左C.若人(de)质量等于车(de)质量,车对人(de)摩擦力为0D.不管人、车质量关系如何,车对人(de)摩擦力都为0(2013·江西联考)如图6所示,动物园(de)水平地面上放着一只质量为M(de)笼子,笼内有一只质量为m(de)猴子,当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面(de)压力为F1;当猴子以同样大小(de)加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面(de)压力为F2.关于F1和F2(de)大小,下列判断中正确(de)是(BC)图6A.F1=F2B.F1>(M+m)g,F2<(M+m)gC.F1+F2=2(M+m)gD .F 1-F 2=2(M +m )g.(2012·福州模拟)如图9所示,质量为m 1和m 2(de)两个物体用细线相连,在大小恒定(de)拉力F 作用下,先沿光滑水平面,再沿粗糙(de)水平面运动,则在这两个阶段(de)运动中,细线上张力(de)大小情况是( C )图9A .由大变小B .由小变大C .始终不变D .由大变小再变大10.质量为M (de)光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F 作用在其上促使质量为m (de)小球静止在圆槽上,如图10所示,则( C )图10A .小球对圆槽(de)压力为MF m +MB .小球对圆槽(de)压力为mF m +MC .水平恒力F 变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽(de)压力增加D .水平恒力F 变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽(de)压力减小(2013·长沙模拟)如图5所示,光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m (de)三个木块,其中质量为2m 和3m (de)木块间用一不可伸长(de)轻绳相连,轻绳能承受(de)最大拉力为F T .现用水平拉力F 拉质量为3m (de)木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确(de)是( C )图5A .质量为2m (de)木块受到四个力(de)作用B .当F 逐渐增大到F T 时,轻绳刚好被拉断C .当F 逐渐增大到1.5 F T 时,轻绳还不会被拉断D .轻绳刚要被拉断时,质量为m 和2m (de)木块间(de)摩擦力为23F T12.如图11所示,固定在水平面上(de)斜面倾角θ=37°,长方体木块A (de)MN 面上钉着一颗小钉子,质量m =1.5 kg(de)小球B 通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间(de)动摩擦因数μ=.现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑.图11求在木块下滑(de)过程中小球对木块MN面(de)压力.(取g=10 m/s2,sin 37°=,cos 37°=答案: N,方向沿斜面向下5.如图6所示,质量为80 kg(de)物体放在安装在小车上(de)水平磅秤上,小车在平行于斜面(de)拉力F作用下沿斜面无摩擦地向上运动,现观察到物体在磅秤上读数为1 000 N.已知斜面倾角θ=30°,小车与磅秤(de)总质量为20 kg.(g=10 m/s2)图6(1)拉力F为多少(2)物体对磅秤(de)静摩擦力为多少解析: (1)选物体为研究对象,受力分析如图甲所示.甲将加速度a沿水平和竖直方向分解,则有:F N1-mg=ma sin θ解得a=5 m/s2取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象,受力分析如图乙所示.乙F-(M+m)g sin θ=(M+m)a所以F=(M+m)g sin θ+(M+m)a=1 000 N(2)对物体有F f静=ma cos θ=200 3 N根据牛顿第三定律得,物体对磅秤(de)静摩擦力大小为200 3 N,方向水平向左.答案:(1)1 000 N(2)200 3 N方向水平向左16.(14分)静止在水平面上(de)A、B两个物体通过一根拉直(de)轻绳相连,如图18所示,轻绳长L=1 m,承受(de)最大拉力为8 N,A(de)质量m1=2 kg,B(de)质量m2=8 kg,A、B与水平面间(de)动摩擦因数μ=,现用一逐渐增大(de)水平力F作用在B上,使A、B向右运动,当F 增大到某一值时,轻绳刚好被拉断(g=10 m/s2).图18(1)求绳刚被拉断时F(de)大小;(2)若绳刚被拉断时,A、B(de)速度为2 m/s,保持此时(de)F大小不变,当A静止时,A、B间(de)距离为多少答案:(1)40 N(2)3.5 m。
第二轮复习方法专题二:整体法和隔离法doc
整体法和隔离法在解答物理问题时,往往会遇到有相互作用的两个物体或两个以上的物体所组成的比较复杂的系统,或者有多个运动过程所构成的复杂运动。
分析和解答这类问题,确定研究对象是关键。
如果求解的物理量是系统内的某个物体或过程,则要用到隔离法;而把整个过程作为一个对象进行分析的方法称为整体法。
隔离法就是从整个系统或整个过程中将某一部分物体或某一部分运动过程隔离出来,然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况,从而把复杂问题转化为简单的一个个小问题求解。
隔离法是求解物理问题的重要方法,也是分析物理现象、物理过程、物理状态的基本方法。
整体法是以整个物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体。
多个状态,或多个物理变化过程组合作为一个整体加以研究的思维形式。
整体思维是一种综合思维,是多种思维的高度综合,其层次深、理论性强、运用价值高。
在物理研究与学习中要善于运用整体法研究、分析、处理和解决问题,它能使知识融会贯通,使思维有机结合。
灵活运用整体法思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。
其优点是只需分析整个系统与外界的关系,避开了系统内部复杂的相互作用,能更简洁、更本质地展现出物理量间的关系。
缺点是无法讨论系统内部的情况。
一般地说,对于不要求讨论系统内部情况的,首选整体法,解题过程简明、快捷;要讨论系统内部情况的,必须运用隔离法。
实际应用中,隔离法和整体法往往同时交替使用。
例1、如图所示,用轻质细绳连接的A和B两个物体,沿着倾角为a的斜面匀速下滑,试分析A与B之间的细绳上存在弹力的条件。
例2、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图所示,今对小球α持续施加一个向左偏下300的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上300的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是下图中的哪一个?()例3、如图所示,质量M=10kg的木块ABC静置于粗糙的水平地面上,地面的动摩擦因数μ1=0.02,斜面的动摩擦因数μ2=3/6,在木块的倾角为300的斜面上有一质量m=1.0kg的(重力加速度取g=10m/s2)物块由静止开始沿斜面下滑,求地面对木块的摩擦力的大小和方向。
整体法和隔离法教案
整体法和隔离法教案【教学目标】掌握用整体法和隔离法解力的平衡问题。
【重难点】整体法和隔离法的应用【教学方法】讲练结合【教学过程】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。
例题详析【例1】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(取g=10m/s2)A.5N B.15NC.25N D.35NFF2m[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,由整体可求得加速度a=F/2m=2.5m/s2隔离A,由牛顿第二定律可得:F+mg-F N=ma解得F N=25N[答案]:C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。
例题详析【例2】如图所示,长方体物块A叠放在长方体物块B上,B置于光滑水平面上.A、B质量分别为m A=6kg,m B=2kg ,A、B之间动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则()A.当拉力F<12N时,两物块均保持静止状态B.两物块间从受力开始就有相对运动C.两物块开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动D.两物块间始终没有相对运动,但AB间存在静摩擦力,其中A对B的静摩擦力方向水平向右[解析]:A与B刚要发生相对滑动的临界条件:①要滑动:A与B间的静摩擦力达到最大静摩擦力;②未滑动:此时A与B加速度仍相同。
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。
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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(2011年高考·新课标全国卷)如图所示,在光滑水平面
上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的
木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦
力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是 常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映 a1和a2变化的图线中正确的是
A
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
aA
45
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
离,作为一个单独的研究对象来分析的方法。 • 需要求内力时,一般要用隔离法。
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解:设两物体一起运动有相 a
T同大小的加速度为a,来自M有TMaT对m有 mgTma
解以上二式可得 a mg M m
a
T M mg Mm
拓展:细绳对m的拉力等于mg吗? 应该满足什么条件下细绳对m的拉力才近似 等于mg?
TMM mmg11mmgmg
M
条件 M: m
T
T
a
实例3.如图:m1>m2,滑轮质
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)
【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
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 ,AB一 起向右滑动。求A对B的作用力?
解析:取A、B整体为研究对 象,由牛顿第二定律,得:
F 2 m m g ( 2 m g m ) a 1
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:
故F1 =F/3
小结:
解决连结体问题的方法——整体法与隔离法
整体法——一般用来求连结体的加速度或合外 力。 隔离法——求系统内物体之间的相互作用力。
基本思路:先整体后隔离——即一般先以整体 作为研究对象,应用牛顿第二定律求出共同的 加速度,再隔离其中某一物体作为研究对象, 列式求出物体间的相互租用或其他的物理量。
F1mg m1a
联立上面两式解得 F1=F/3
拓展2:在斜面上推
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?
F1
A
F2
B
例4.如图所示,把质量为M的的物体放在光滑的 水平高台上,用一条不可伸长的轻绳绕过定滑 轮,把它与质量为m的物体连接起来,求物体m 运动的加速度a和绳子的拉力T?
解得:a1=4.78 m/s2 对整体有:F1=(M+m)a1,故F1=14.34 N.
小结
• 连接体问题,和解决连接体问题的方法, 即整体法和隔离法。
• 整体法就是把整个系统作为一个研究对象来分析 的方法。不必考虑系统的内力的影响,只考虑系 统受到的外力,依据牛顿第二定律列方程求解 .
• 一般用整体法求加速度. • 隔离法是把系统中的各个部分(或某一部分)隔
3、如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升。
夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最
大静摩擦力均为f。若木块不滑动,力F的最大值是( A)
A.
2f m M
M
B.
2f m M
m
C. 2f m M -(m+M)g
M
D. 2f m M +(m+M)g
m
临界问题
1、讨论A、B相对滑动的临界条件。 设A的质量为m,B的质量为M,水平面 光滑。
C
v A
2、如右图所示,50个大小相同、质量均为m的小
物块,在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面
向上运动.已知斜面足够长,倾角为30°,各物块与
斜面的动摩擦因数相同,重力加速度为g,则第3个小
物块对第2个小物块的作用力大小为
( B)
1 A.25F
24 B.25F
C.24mg+F2
D.因为动摩擦因数未知,所以不能确定
量和摩擦不计,则当将两物 体由静止释放后,绳上的拉 力和弹簧秤的读数是多少?
m1
m2
练习
1、如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定
的初速度v在动摩擦因数为的水平地面上做匀减速
运动,则其中一个质量为m的土豆A受其它土豆对 它的总作用力大小应是(不计其它外力及空气阻力)
A.Mg C.mg 1+ 2
B.mg D.mg 1 2
整体法隔离法
例1.如图所示,质量为2m的物块A和质量为m 的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力 F的作用下,A、B做加速运动.A对B的作用力 为多大?
解析:取A、B整体为研究对象, 其水平方向只受一个力F的作用
根据牛顿第二定律知:F=(2m+m)a a=F/3m
取B为研究对象,其水平方向只受A的作用力F1 , 根据牛顿第二定律知:F1 =ma