高中物理-整体法和隔离法(11页).doc
《高中物理-整体法和隔离法(11页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理-整体法和隔离法(11页).doc(11页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、-高中物理-整体法和隔离法-第 9 页 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。bcam1m2【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m1m2,三木块均处于静止,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AOBPQ【例2】有一个直角支架 AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直
2、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( )AN不变,T变大 BN不变,T变小CN变大,T变大 DN变大,T变小ABF【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1=0.4,B与地间2=0.l,则F多大才能产生相对滑动?FABC【
3、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A4mg、2mg B2mg、0 C2mg、mg D4mg、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,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳的中点施加一
4、个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为。问当F至少多大时,两球将发生滑动?【例7】如图所示,重为8N的球静止在与水平面成370角的光滑斜面上,并通过定滑轮与重4N的物体A相连,光滑挡板与水平而垂直,不计滑轮的摩擦,绳子的质量,求斜面和挡板所受的压力(sin370=0.6)。【例8】如图所示,光滑的金属球B放在纵截面为等边三角形的物体A与坚直墙之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B重力的6倍,不计球跟斜面和墙之间的摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数是多少?【例9】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),
5、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 【例10】如图所示,有两本完全相同的书A、B,书重均为5N,若将两本书等分成若干份后,交叉地叠放在一起置于光滑桌面上,并将书A固定不动,用水平向右的力F把书B匀速抽出。观测得一组数据如下:根据以上数据,试求:(1)若将书分成32份,力 F应为多大?(2)该书的页数。(3)若两本书任意两张纸之间的动摩擦因数相等,则为多少?二、牛顿运动定律中的整体与隔离FABC【例11】如图所示的三个物体A、B、C,其质量分别为m1、m2、m3,带有滑轮的物体B放在光滑平面上,滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不
6、计为使三物体间无相对运动,则水平推力的大小应为F_。ABv【例12】如图,底座A上装有一根直立竖杆,其总质量为M,杆上套有质量为m的环B,它与杆有摩擦。当环从底座以初速向上飞起时(底座保持静止),环的加速度为a,求环在升起的过程中,底座对水平面的压力分别是多大?MAmBC【例13】如图,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,与地面动摩擦因数=0.02在木楔的倾角为300的斜面上,有一质量为m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s。在这个过程中木楔没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度g=10m/s2)三、连接体中的整
7、体与隔离ABF【例14】如图所示,木块A、B质量分别为m、M,用一轻绳连接,在水平力F的作用下沿光滑水平面加速运动,求A、B间轻绳的张力T。F12345【例15】如图所示,五个木块并排放在水平地面上,它们的质量相同,与地面的摩擦不计。当用力F推第一块使它们共同加速运动时,第2块对第3块的推力为_。MFm【例16】如图所示,物体M、m紧靠着置于摩擦系数为的斜面上,斜面的倾角为,现施加一水平力F作用于M,M、m共同向上作加速运动,求它们之间相互作用力的大小。 整体法和隔离法答案一、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
8、遵循“先整体、后隔离”的原则。【例1】 【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?【例2】【解析】隔离法:设PQ与OA的夹角为,对P有:mgTsin=N对Q有:Tsin=mg所以 N=2mg, T=mg/sin 故N不变,T变大答案为B整体法:选P、Q整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg,再选P或Q中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sin【点评】为使解
9、答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,若不能解答,再隔离考虑【例3】ABFTTfB【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ATfAT=fA fA=0.110=1N fB=0.230=6N F=8N。(2)同理F=11N。【例4】【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f合fBf1F1又因为 mA=2mB=2mC 且动摩擦因数相同,所以 fB=F/4再以B为研究对象,受力如图所示,因B平衡,所以F1=fBsin 即:F1=Fsin/4【点评】本题也可以分别对A、B进行隔离研究,其解答过程相当繁
10、杂。【例5】【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第 3块砖对第2块砖摩擦为f2,则对四块砖作整体有:2f1=4mg, f1=2mg。对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg, f2=0,故B正确。【例6】【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F2N=2G 再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(/2)=N 2Tcos(/2)=F 联立解之【例7】【解析】分别隔离物体A、球,并进行受力分析,如图所示:由平衡条件可得: T=4N Tsin370+N2cos370=8 N2sin370=N1+Tcos370得 N1=1N N2=7N。【例8】【解析】首先以B为研究对象,进行受力分析如图由平衡条件可得: N
11、2=mBgcot300 再以A、B为系统为研究对象受力分析如图。由平衡条件得:N2=f, f=(mA+mB)g 解得 =3/7【例9】【分析】本题主要是胡克定律的应用,同时要求考生能形成正确的物理图景,合理选择研究对象,并能进行正确的受力分析。求弹簧2原来的压缩量时,应把m1、m2看做一个整体,2的压缩量x1=(m1+m2)g/k2。m1脱离弹簧后,把m2作为对象,2的压缩量x2=m2g/k2。d=x1-x2=m1g/k2。答案为C。【例10】【解析】(l)从表中可看出,将书分成 2,4,8,16,是2倍数份时,拉力F将分别增加6N,12N,24N,增加恰为2的倍数,故将书分成32份时,增加拉
12、力应为 48N,故力 F=46548=94.5N;(2)逐页交叉时,需拉力F=1905N,恰好是把书分成 64份时,增加拉力 482=96N,需拉力 F=94.596=190.5N可见,逐页交叉刚好分为64份,即该书有64页;(3)两张纸之间动摩擦因数为,则F=1905=G/64+2G/64+3G/64+128G/64=G/64(1+2+3+128)=1295【点评】请注意,将书分成份数不同,有所不同。二、牛顿运动定律中的整体与隔离【例11】【解析】以F1表示绕过滑轮的绳子的张力,为使三物体间无相对运动,则对于物体C有:F1m3g,以a表示物体A在拉力F1作用下的加速度,则有,由于三物体间无相
13、对运动,则上述的a也就是三物体作为一个整物体运动的加速度,故得F(m1m2m3)a(m1m2m3)g【例12】【解析】采用隔离法:选环为研究对象,则 f+mg=ma (1)选底座为研究对象,有F+f-Mg=0 (2)又f=f (3)(M+m)gFA B联立(1)(2)(3)解得:F=Mg-m(a-g)采用整体法:选A、B整体为研究对象,其受力如图,A的加速度为a,向下;B的加速度为0选向下为正方向,有:(M+m)g-F=ma 解之:F=Mg-m(a-g)【例13】f1mmgF1【解析】由匀加速运动的公式v2=vo2+2as,得物块沿斜面下滑的加速度为m/s2 (1)由于=5m/s2,可知物块受
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 整体 隔离法 11
限制150内