物理整体法隔离法专题.ppt

课本课本p66页第页第1题拓展：题拓展：已知箱子重已知箱子重100N，斜面重，斜面重200N，斜面，斜面始终静止在水平面上，求（始终静止在水平面上，求（1）重力在图示）重力在图示坐标系内的分力（坐标系内的分力（2）斜面对箱子的支持力）斜面对箱子的支持力、摩擦力。（、摩擦力。（3）地面对箱子的支持力、摩）地面对箱子的支持力、摩擦力擦力整体法、隔离法专题整体法、隔离法专题一、一、整体法、隔离法整体法、隔离法斜面和箱子能否看成整体（系统）？斜面和箱子能否看成整体（系统）？小结：小结：你你想把想把那几个物体看成整体，它们那几个物体看成整体，它们就必须就必须为整体为整体1、遇到靠弹力、摩擦力连接在一起的几个物体时，、遇到靠弹力、摩擦力连接在一起的几个物体时，可以根据问题的需要，把每个物体作为研究对象，这可以根据问题的需要，把每个物体作为研究对象，这种方法称为种方法称为隔离法隔离法，也可把这几个物体看成一个整体，也可把这几个物体看成一个整体或系统，这种方法称为或系统，这种方法称为整体法整体法。分析内力时要用隔离法分析内力时要用隔离法。有时解答一个问题时要。有时解答一个问题时要多次选取研究对象，根据具体问题，整体法和隔离多次选取研究对象，根据具体问题，整体法和隔离法要互相配合，灵活应用。法要互相配合，灵活应用。一般先挑受力简单物体研究一般先挑受力简单物体研究 研究两个以上的物体间的相互作用及它们的运研究两个以上的物体间的相互作用及它们的运动规律时，常把这些物体组合成一个动规律时，常把这些物体组合成一个整体整体（有时称（有时称连接体连接体），也可以认为这些物体组成一个），也可以认为这些物体组成一个系统系统。因。因此，把系统内物体间的相互作用力称为内力，系统此，把系统内物体间的相互作用力称为内力，系统之外的物体对该系统的作用力称为外力。之外的物体对该系统的作用力称为外力。系统内的物体靠内力（弹力、摩擦力、引力、斥系统内的物体靠内力（弹力、摩擦力、引力、斥力等）相互联系，力等）相互联系，它们的位移、速度、加速度可以它们的位移、速度、加速度可以相同，也可以不同相同，也可以不同。重点解决加速度大小相同的连。重点解决加速度大小相同的连接体问题。接体问题。2、内力、外力、内力、外力二、二、正交分解法正交分解法如何建立合适的坐标系？如何建立合适的坐标系？使更多的力（及其他矢量）与坐标轴重合，使更多的力（及其他矢量）与坐标轴重合，可可减少分解次数减少分解次数，方便计算。，方便计算。月考第月考第月考第月考第1111题题如如如如图图所示，放置在水平地面上的直角劈所示，放置在水平地面上的直角劈所示，放置在水平地面上的直角劈所示，放置在水平地面上的直角劈质质量量量量为为MM，上，上，上，上有一有一有一有一质质量量量量为为mm的物体，若物体在其上匀速下滑而直角的物体，若物体在其上匀速下滑而直角的物体，若物体在其上匀速下滑而直角的物体，若物体在其上匀速下滑而直角劈仍保持静止，那么下列劈仍保持静止，那么下列劈仍保持静止，那么下列劈仍保持静止，那么下列说说法中正确的是法中正确的是法中正确的是法中正确的是()()A A、直角劈、直角劈、直角劈、直角劈对对地面的地面的地面的地面的压压力等于力等于力等于力等于(M+m)g(M+m)g B B、直角劈、直角劈、直角劈、直角劈对对地面的地面的地面的地面的压压力大于力大于力大于力大于(M+m)g(M+m)g C C、地面、地面、地面、地面对对直角劈没有摩擦力直角劈没有摩擦力直角劈没有摩擦力直角劈没有摩擦力 D D、地面、地面、地面、地面对对直角劈有向左的摩擦力直角劈有向左的摩擦力直角劈有向左的摩擦力直角劈有向左的摩擦力ACAC分别画出物体、斜面的受力图分别画出物体、斜面的受力图把物体和斜面看成整体，画出整体把物体和斜面看成整体，画出整体的受力图的受力图 月考第月考第18题题.如图所示如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，竖线与竖直方向成放在静止的光滑斜面上，竖线与竖直方向成角角,设小设小球质量球质量m=0.5kg,斜面倾角斜面倾角=30,光滑斜面的质量光滑斜面的质量M=3kg,置于粗糙水平面上，整个装置处于静止状置于粗糙水平面上，整个装置处于静止状，(g=10m/s2)求求:(1)悬线对小球拉力的大小悬线对小球拉力的大小.(2)地面对斜地面对斜面的摩擦力的大小和方向面的摩擦力的大小和方向.分别画出小球、斜面的受力图分别画出小球、斜面的受力图把小球和斜面看成整体，画出整体把小球和斜面看成整体，画出整体的受力图的受力图 小结：小结：在力学范围内，分析物体受到几个力时，在力学范围内，分析物体受到几个力时，事先要做到未雨绸缪：因物体事先要做到未雨绸缪：因物体最多受力的个数最多受力的个数一般一般可以用公式可以用公式（2n+1+已知力个数）已知力个数）表示，表示，n表示物体表示物体与周围物体接触处的个数，与周围物体接触处的个数，“1”表示表示1个重力。个重力。有有一处接触，该处产生的作用力个数就可能为一处接触，该处产生的作用力个数就可能为0个或个或1个或个或2个个。最后一一验证得到正确答案，。最后一一验证得到正确答案，一定做到不一定做到不多力也不少力多力也不少力。老师在课堂上的解题板书已是最简单的，作图也是老师在课堂上的解题板书已是最简单的，作图也是最简单的，不能再少了，请大家最简单的，不能再少了，请大家杜绝杜绝偷工减料。偷工减料。遇到模棱两可的力，宁可信其有，不可信其无。先遇到模棱两可的力，宁可信其有，不可信其无。先认为有，再验证。可以认为有，再验证。可以通过方程计算说了算通过方程计算说了算。按步骤分析受力情况按步骤分析受力情况方法与技巧：方法与技巧：读题读题确定研究对象确定研究对象分析研究对象的运动情况分析研究对象的运动情况按顺序逐个分析按顺序逐个分析作图并验证（不多也不少）作图并验证（不多也不少）逻辑上：反证法、假设法、讨论法、归谬法逻辑上：反证法、假设法、讨论法、归谬法整体法、隔离法、微元法、极端值整体法、隔离法、微元法、极端值已知力、重力已知力、重力弹力弹力摩擦力摩擦力 方程是固定方程是固定的，但不同问题中受力情况的，但不同问题中受力情况是不相同的，多变的，只有按步骤分析，是不相同的，多变的，只有按步骤分析，正确率才会提高。因此受力分析正确率才会提高。因此受力分析画出受力画出受力图图是解决问题的关键。是解决问题的关键。f=NF=kx数学规律数学规律?运动学规律运动学规律?例例例例1 1、完全相同的直角三角形滑完全相同的直角三角形滑完全相同的直角三角形滑完全相同的直角三角形滑块块A A和和和和B B，按如，按如，按如，按如图图所示叠放，所示叠放，所示叠放，所示叠放，设设A A、B B接触的斜面光滑，接触的斜面光滑，接触的斜面光滑，接触的斜面光滑，A A与桌面与桌面与桌面与桌面间间的的的的动动摩擦因数摩擦因数摩擦因数摩擦因数为为，现现在在在在B B上作用一水平向右的推力上作用一水平向右的推力上作用一水平向右的推力上作用一水平向右的推力F F，恰好使，恰好使，恰好使，恰好使A A、B B一一一一起在桌面上匀速运起在桌面上匀速运起在桌面上匀速运起在桌面上匀速运动动，且，且，且，且A A、B B保持相保持相保持相保持相对对静止，静止，静止，静止，则则A A与与与与桌面桌面桌面桌面间间的的的的动动摩擦因数摩擦因数摩擦因数摩擦因数 跟斜面跟斜面跟斜面跟斜面倾倾角角角角 的关系的关系的关系的关系为为（）A A A A、=tan B=tan B=tan B=tan B、=tan/2=tan/2=tan/2=tan/2 C C C C、=2tan D=2tan D=2tan D=2tan D、与与与与无关无关无关无关A AB BF F F FB思路：思路：用隔离法用隔离法思路：思路：隔离法加整体法隔离法加整体法 例例例例2 2、有一个直角支架有一个直角支架有一个直角支架有一个直角支架AOBAOB，AOAO水平放置，表面粗糙，水平放置，表面粗糙，水平放置，表面粗糙，水平放置，表面粗糙，OBOB竖竖直向下，表面光滑，直向下，表面光滑，直向下，表面光滑，直向下，表面光滑，AOAO上套有小上套有小上套有小上套有小环环P P，OBOB上套上套上套上套有小有小有小有小环环QQ，两，两，两，两环质环质量均量均量均量均为为mm，两，两，两，两环间环间由一根由一根由一根由一根质质量可忽略、量可忽略、量可忽略、量可忽略、不可伸不可伸不可伸不可伸长长的的的的细绳细绳相相相相连连，并在某一位置平衡，如，并在某一位置平衡，如，并在某一位置平衡，如，并在某一位置平衡，如图图所示。所示。所示。所示。现现将将将将P P环环向左移一小段距离，两向左移一小段距离，两向左移一小段距离，两向左移一小段距离，两环环再次达到平衡，那么再次达到平衡，那么再次达到平衡，那么再次达到平衡，那么将移将移将移将移动动后的平衡状后的平衡状后的平衡状后的平衡状态态和原来的平衡状和原来的平衡状和原来的平衡状和原来的平衡状态态比比比比较较，AOAO杆杆杆杆对对P P环环的支持力的支持力的支持力的支持力N N和和和和细绳细绳的拉力的拉力的拉力的拉力T T的的的的变变化情况是化情况是化情况是化情况是（）A A、N N不不不不变变，T T变变大大大大B B、N N不不不不变变，T T变变小小小小C C、N N变变大，大，大，大，T T变变大大大大D D、N N变变大，大，大，大，T T变变小小小小B B整体法、隔离法整体法、隔离法例例例例3 3、在倾角为在倾角为在倾角为在倾角为3030的光滑斜面上放着一个质量的光滑斜面上放着一个质量的光滑斜面上放着一个质量的光滑斜面上放着一个质量m=2kgm=2kg的物体的物体的物体的物体A A，物体，物体，物体，物体A A由轻绳与质量为由轻绳与质量为由轻绳与质量为由轻绳与质量为mm的物体的物体的物体的物体B B相连，如图所示，相连，如图所示，相连，如图所示，相连，如图所示，A A和和和和B B都处于静止状态，求物都处于静止状态，求物都处于静止状态，求物都处于静止状态，求物体体体体B B的质量。的质量。的质量。的质量。(取取取取g=10m/sg=10m/s2 2)整体法、隔离法整体法、隔离法整体法、隔离法整体法、隔离法拓展：绳对定滑轮的作用力？（拓展：绳对定滑轮的作用力？（拓展：绳对定滑轮的作用力？（拓展：绳对定滑轮的作用力？（17.3N17.3N）答案：答案：答案：答案：1kg1kg例例例例4 4、如图所示，质量为如图所示，质量为如图所示，质量为如图所示，质量为mm的物块置于质量为的物块置于质量为的物块置于质量为的物块置于质量为MM的倾角为的倾角为的倾角为的倾角为 的斜面上，物块的斜面上，物块的斜面上，物块的斜面上，物块mm在拉力在拉力在拉力在拉力F F的作用下沿斜面匀速向上运的作用下沿斜面匀速向上运的作用下沿斜面匀速向上运的作用下沿斜面匀速向上运动，动，动，动，MM保持不动，物块与斜面间的动摩擦因数为保持不动，物块与斜面间的动摩擦因数为保持不动，物块与斜面间的动摩擦因数为保持不动，物块与斜面间的动摩擦因数为，则，则，则，则地面对斜面的支持力和摩擦力分别为多大？地面对斜面的支持力和摩擦力分别为多大？地面对斜面的支持力和摩擦力分别为多大？地面对斜面的支持力和摩擦力分别为多大？整体法、隔离法整体法、隔离法整体法、隔离法整体法、隔离法答案：答案：N=（M+m）gFsin f=Fcos或：或：N=（M+m）gmgsin（sin+cos）=Mg+mgcos2mgsincos f=mg（sin+cos）cos 例例5、如如图所示，球重所示，球重为G，半径，半径为R，紧靠靠在在竖直直墙上，木上，木块重重为W，厚，厚为h，放在球，放在球边，当当对木木块施以水平推力后，球施以水平推力后，球刚好好对地面地面压力力为零，如不零，如不计一切摩擦，求：（一切摩擦，求：（l）水平推力）水平推力F的的大小；（大小；（2）木）木块对地面的地面的压力力F F思路思路思路思路1 1、隔离法、隔离法、隔离法、隔离法思路思路思路思路2 2、整体法加隔离法、整体法加隔离法、整体法加隔离法、整体法加隔离法拓展：拓展：拓展：拓展：如图所示，如图所示，如图所示，如图所示，B B、C C两个小球均重两个小球均重两个小球均重两个小球均重GG，用细线悬挂，用细线悬挂，用细线悬挂，用细线悬挂而静止于而静止于而静止于而静止于A A、D D两点。求：两点。求：两点。求：两点。求：（1 1）ABAB和和和和CDCD两根细线的拉力各多大？两根细线的拉力各多大？两根细线的拉力各多大？两根细线的拉力各多大？（2 2）细线）细线）细线）细线BCBC与竖直方向的夹角是多少？与竖直方向的夹角是多少？与竖直方向的夹角是多少？与竖直方向的夹角是多少？答案：答案：系统的牛顿第二定律：系统的牛顿第二定律：要点：分析系统的外力，规定正方向要点：分析系统的外力，规定正方向求内力要用隔离法求内力要用隔离法大部分问题用隔离法一定能解决大部分问题用隔离法一定能解决例例6 6、如图所示，一根质量为如图所示，一根质量为M的木杆被细绳吊起，的木杆被细绳吊起，一只质量为一只质量为m的猫跳起抓住木杆向上爬，结果的猫跳起抓住木杆向上爬，结果细绳断了，木杆下落，但猫仍不停地沿杆向上细绳断了，木杆下落，但猫仍不停地沿杆向上爬，使得猫离地面高度不变，求木杆下降的爬，使得猫离地面高度不变，求木杆下降的加速度大小为多少？加速度大小为多少？思路思路1：隔离法：隔离法思路思路2：整体法：整体法例例例例题题7 7、求加速度求加速度求加速度求加速度a a、绳绳子拉力子拉力子拉力子拉力T T和和和和弹弹簧簧簧簧测测力力力力计计的示数。的示数。的示数。的示数。拓展：拓展：拓展：拓展：m2m1光滑桌面光滑桌面光滑桌面光滑桌面例例例例题题8 8、质质量量量量mm=2kg=2kg的物体放在的物体放在的物体放在的物体放在质质量量量量M=5M=5kgkg的斜面上，斜面的的斜面上，斜面的的斜面上，斜面的的斜面上，斜面的倾倾角角角角为为3737，已知物体与斜面的，已知物体与斜面的，已知物体与斜面的，已知物体与斜面的动动摩擦因素摩擦因素摩擦因素摩擦因素为为=0.4=0.4，斜面始斜面始斜面始斜面始终终保持不保持不保持不保持不动动。g g=10m/s=10m/s2 2，求：（求：（求：（求：（1 1）求物体下滑）求物体下滑）求物体下滑）求物体下滑的加速度（的加速度（的加速度（的加速度（2 2）地面）地面）地面）地面对对斜面的支持力和摩擦力。斜面的支持力和摩擦力。斜面的支持力和摩擦力。斜面的支持力和摩擦力。思路思路1、用隔离法、用隔离法思路思路2、用隔离法求出、用隔离法求出a，再用整体法求地面对斜面的，再用整体法求地面对斜面的支持力、摩擦力支持力、摩擦力答案：（答案：（1）2.8m/sm/s2 2 （2 2）4.48N4.48N，水平向左。，水平向左。，水平向左。，水平向左。66.64N66.64N，竖竖直直直直 向上。向上。向上。向上。例例9如图所示，框架质量为如图所示，框架质量为M，直立在水平桌面，直立在水平桌面上，在框架的竖直杆上套着一质量为上，在框架的竖直杆上套着一质量为m的滑环。的滑环。已知当滑环沿杆下滑时，框架对桌面的压力为已知当滑环沿杆下滑时，框架对桌面的压力为F，求滑环下滑的加速度。求滑环下滑的加速度。思路思路2：整体法加隔离法：整体法加隔离法思路思路1：隔离法：隔离法例例例例题题1010、如如如如图图所示，所示，所示，所示，质质量量量量为为50kg50kg的人站在的人站在的人站在的人站在30kg30kg的木板上，通的木板上，通的木板上，通的木板上，通过过定滑定滑定滑定滑轮轮拉拉拉拉动动木板与人一起向左以加速度木板与人一起向左以加速度木板与人一起向左以加速度木板与人一起向左以加速度a a=1m/s=1m/s2 2匀加匀加匀加匀加速运速运速运速运动动，木板与地面，木板与地面，木板与地面，木板与地面间间的的的的动动摩擦因数摩擦因数摩擦因数摩擦因数为为 =0.2=0.2，求：，求：，求：，求：人受到的摩擦力大小及方向。人受到的摩擦力大小及方向。人受到的摩擦力大小及方向。人受到的摩擦力大小及方向。拓展：拓展：人受的摩擦力方向与什么因素有关？人受的摩擦力方向与什么因素有关？答案：答案：70N，水平向左，水平向左答：答：与板和地面间的与板和地面间的 、人的质量、板的质量、人的质量、板的质量都有关。都有关。思路思路2：整体法与隔离法相结合整体法与隔离法相结合思路思路1：隔离法隔离法例例例例题题1111、如如如如图图所示，所示，所示，所示，A A、B B两个物体两个物体两个物体两个物体间间用最大用最大用最大用最大张张力力力力为为100100N N的的的的轻绳轻绳相相相相连连，已知，已知，已知，已知mmA A=4=4kgkg，mmB B=8 8kgkg ，在拉力，在拉力，在拉力，在拉力F F的作用下向上加速运的作用下向上加速运的作用下向上加速运的作用下向上加速运动动，为为使使使使轻轻绳绳不被拉断，不被拉断，不被拉断，不被拉断，F F的最大的最大的最大的最大值值是多少？是多少？是多少？是多少？思路思路2：整体法与隔离法相结合：整体法与隔离法相结合思路思路1：隔离法：隔离法答案：答案：150N 例例例例题题1212、如如如如图图所示，光滑水平面上放着所示，光滑水平面上放着所示，光滑水平面上放着所示，光滑水平面上放着质质量量量量为为MM的斜劈，斜劈的斜劈，斜劈的斜劈，斜劈的斜劈，斜劈上有一上有一上有一上有一质质量量量量为为mm的滑的滑的滑的滑块块，斜劈，斜劈，斜劈，斜劈倾倾角角角角为为，滑，滑，滑，滑块块与斜劈与斜劈与斜劈与斜劈间间摩擦不摩擦不摩擦不摩擦不计计，为为保保保保证证滑滑滑滑块块与斜劈相与斜劈相与斜劈相与斜劈相对对静止，用水平向左静止，用水平向左静止，用水平向左静止，用水平向左的力的力的力的力F F作用在斜劈上，求力作用在斜劈上，求力作用在斜劈上，求力作用在斜劈上，求力F F的大小。的大小。的大小。的大小。思路思路2：整体法与隔离法相结合：整体法与隔离法相结合思路思路1：隔离法：隔离法拓展：拓展：斜面对物体的支持力？斜面对物体的支持力？例题例题例题例题13131313、如图所示，质量为如图所示，质量为如图所示，质量为如图所示，质量为MM的木板可沿倾角为的木板可沿倾角为的木板可沿倾角为的木板可沿倾角为 的光滑斜的光滑斜的光滑斜的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为面下滑，木板上站着一个质量为面下滑，木板上站着一个质量为面下滑，木板上站着一个质量为mm的人，问：的人，问：的人，问：的人，问：（1 1 1 1）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动的加速度？的加速度？的加速度？的加速度？（2 2 2 2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？速度是多少？速度是多少？速度是多少？思路思路2：整体法与隔离法相结合：整体法与隔离法相结合思路思路1：隔离法：隔离法答案答案：（：（1）方向沿斜面向下方向沿斜面向下（2）方向沿斜面向下方向沿斜面向下