整体法和隔离法.ppt

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1、整体法和隔离法现在学习的是第1页，共26页连接体都处于匀速状态时的平衡问题连接体都处于匀速状态时的平衡问题规律与方法规律与方法【例例2】(20082008全国理综全国理综)如图一固定斜面上两个质量相同如图一固定斜面上两个质量相同的小物块的小物块A和和B紧挨着匀速下滑紧挨着匀速下滑,A与与B的接触面光滑的接触面光滑.已知已知A与斜面之间的动摩擦因数是与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数与斜面之间动摩擦因数的的2倍倍,斜面倾角为斜面倾角为.B与斜面之间的动摩擦因数是与斜面之间的动摩擦因数是()tan32.Acot32.Btan.Ccot.D.如果能够运用整体法，我们应该如果能够运用整体法

2、，我们应该优先采用整体法，这样涉及的研优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，究对象少，未知量少，方程少，求解简便求解简便.A现在学习的是第2页，共26页【例例3】.(2010年高考山东卷年高考山东卷)如图如图235所示，质量分别所示，质量分别为为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，在地面，m2在空中在空中)，力力F与水平方向成与水平方向成角则角则m1所受支持力所受支持力FN和摩擦力和摩擦力Ff正正确的是（确的是（）AFNm1gm2gFsinBFNm1gm2

3、gFcos CFfFcos DFfFsinA、C 规律与方法规律与方法连接体都处于静止状态时的平衡问题连接体都处于静止状态时的平衡问题现在学习的是第3页，共26页连接体都处于静止状态时的平衡问题连接体都处于静止状态时的平衡问题规律与方法规律与方法【例例4】(2011年慈溪中学模拟年慈溪中学模拟)如图所示，质量为如图所示，质量为m的的正方体和质量为正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态，处于静止状态m与与M相接触的边与竖直方向的夹角相接触的边与竖直方向的夹角为为，若不计一切摩擦，求：，若不计一切摩擦，求：(1)水平面对正方体水平面对正方体M的弹

4、力大小的弹力大小 (2)墙面对正方体墙面对正方体m的弹力大小的弹力大小(2)FN2cosFN1 FN2sinmg.解得解得FN1mgcot.(1)水平面对正方体水平面对正方体M的弹力大小为的弹力大小为FN(Mm)g.墙面对正方体墙面对正方体M的弹力大小的弹力大小?现在学习的是第4页，共26页一物体匀速另一物体静止时的平衡问题一物体匀速另一物体静止时的平衡问题规律与方法规律与方法【例例6】.（08海南）如图，质量为海南）如图，质量为M的楔形物块静置在水的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为平地面上，其斜面的倾角为斜面上有一质量为斜面上有一质量为m的小物块的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒

5、力，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为持静止地面对楔形物块的支持力为()A（Mm）g B（Mm）gF C（Mm）gFsin D（Mm）gFsinD现在学习的是第5页，共26页一物体匀速另一物体静止时的平衡问题一物体匀速另一物体静止时的平衡问题规律与方法规律与方法【例例7】（2011海南）海南）.如图，如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保

6、持静止匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（，则地面对斜劈的摩擦力（）A.等于零等于零 B.不为零，方向向右不为零，方向向右 C.不为零，方向向左不为零，方向向左 D.不为零，不为零，v0较大时方向向左，较大时方向向左，v0较小时方向向右较小时方向向右A现在学习的是第6页，共26页连接体的动态平衡问题连接体的动态平衡问题规律与方法规律与方法【例例8】如图所示，在一根水平的粗糙的直横梁上，套有两个质量如图所示，在一根水平的粗糙的直横梁上，套有两个质量均为均为m的铁环，两铁环系有等长的细绳，共同拴着质量为的铁环，两铁环系有等长的细绳，共同拴着质量为M的的小球，两铁环与小球均保持静止。现使两

7、铁环间距离增大少许小球，两铁环与小球均保持静止。现使两铁环间距离增大少许，系统仍保持静止，则水平横梁对铁环的支持力，系统仍保持静止，则水平横梁对铁环的支持力N和摩擦力和摩擦力f将将（）AN增大，增大，f不变不变 BN增大，增大，f增大增大 CN不变，不变，f不变不变 DN不变，不变，f增大增大 D D现在学习的是第7页，共26页连接体的动态平衡问题连接体的动态平衡问题规律与方法规律与方法【例例9】有一个直角支架有一个直角支架AOB，AO水平放置水平放置,表面粗糙表面粗糙,OB竖直竖直向下向下,表面光滑。表面光滑。AO上套有小环上套有小环P，OB上套有小环上套有小环Q，两环质量，两环质量均为均为

8、m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并，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。现将在某一位置平衡。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到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，平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆杆对对P环的支持力环的支持力FN和摩擦力和摩擦力f的变化情况是（的变化情况是（）A.FN不变，不变，f变大变大 B.FN不变，不变，f变小变小 C.FN变大，变大，f变大变大 D.FN变大，变大，f变小变小 OABPQmgFN以整体为研究对象以整体为研究对象 FN=2mg不变；不变；P环向左移

9、的过程中环向左移的过程中将减小，将减小，OB对对Q的压力的压力N N=mgtan也将减小。再以整体为对象，水平方向只有也将减小。再以整体为对象，水平方向只有OB对对Q的压力的压力N和和OA对对P环的摩擦力环的摩擦力f作用，因此作用，因此f=N也减小。也减小。B现在学习的是第8页，共26页一、连结体（系统）一、连结体（系统）1、系统：在实际问题中，常常遇到几个相互联系的、在外力作、系统：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。相互作用的物体称为系统或连结体系用下一起运动的物体系。相互作用的物体称为系统或连结体系统由两个或两个以上的物体组成统由两个或两个以上的物体组成M

10、mF m M2、内力和外力：系统内部物体间的相互作用力叫、内力和外力：系统内部物体间的相互作用力叫内力内力，系统外部物体对系统内物体的作用力叫系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力外力ABF现在学习的是第9页，共26页二、整体法与隔离法二、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在很多物理问题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同会影响求解的繁简程度 对于连结体问题，研究时有隔离法和整体法两种方法。对于连结体问题，研究时有隔离法和整体法两种方法。

11、整整体法和隔离法的区别在于选取的研究对象不同。体法和隔离法的区别在于选取的研究对象不同。1、隔离法：将系统中的某一物体做为研究对象。、隔离法：将系统中的某一物体做为研究对象。2、整体法：将整个系统看做一个整体作为研究对象。、整体法：将整个系统看做一个整体作为研究对象。说明：说明：（1）只有当系统内各物体具有相同的运动状态时（）只有当系统内各物体具有相同的运动状态时（即都平衡或者都有相同的加速度），才能看做一个整体。即都平衡或者都有相同的加速度），才能看做一个整体。（2）对整体受力分析时，只分析系统所受外力，不分析体统内）对整体受力分析时，只分析系统所受外力，不分析体统内力力现在学习的是第10页

12、，共26页三、整体法与隔离法的选取原则三、整体法与隔离法的选取原则 当研究系统内力时，应采用隔离法；当研究系当研究系统内力时，应采用隔离法；当研究系统外力时，应优先考虑整体法。统外力时，应优先考虑整体法。如果能够运用整体法，我们应该优先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，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；简便；对于复杂的动力学问题，单纯采用整体法并不一对于复杂的动力学问题，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定能解决，通常采用整体法与隔离法相结合的方法现在学习的是第11页，共26页四、整

13、体法与隔离法的应用四、整体法与隔离法的应用1、整体隔离解平衡问题。、整体隔离解平衡问题。ABF例例1、如图所示，向右的水平恒力、如图所示，向右的水平恒力F作用在物体作用在物体B上上，AB均静止不动，则地面对均静止不动，则地面对B的摩擦力为多少？的摩擦力为多少？思考：若思考：若F作用在作用在A上，结果如何？上，结果如何？现在学习的是第12页，共26页例例2、滑块和斜面均处于静止状态，、滑块和斜面均处于静止状态，斜面倾角斜面倾角滑块滑块的质量为的质量为m，斜面的质量为，斜面的质量为M，求地面对斜面的支，求地面对斜面的支持力和摩擦力的大小。持力和摩擦力的大小。思考：若滑块沿斜面匀速下滑，斜面静止不动

14、，思考：若滑块沿斜面匀速下滑，斜面静止不动，情况如何呢？情况如何呢？现在学习的是第13页，共26页例例3、甲图所示的两小球静止，对、甲图所示的两小球静止，对a球施球施加一个左偏下加一个左偏下30的恒力，对的恒力，对b球施加一球施加一个右偏上个右偏上30的同样大恒力，再次静止的同样大恒力，再次静止时乙图中哪张正确？时乙图中哪张正确？ab现在学习的是第14页，共26页例例4、如图所示，在两块相同的竖直木板间、如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为，有质量均为m的两块相同的砖，用两个大的两块相同的砖，用两个大小均为小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，的水平力压木板，使砖静止不动，则第一块砖对

15、第二块砖的摩擦力为多少？则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少？12FF现在学习的是第15页，共26页【练习】、如图所示，在两块相同的竖直木【练习】、如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为板间，有质量均为m的四块相同的砖，用两的四块相同的砖，用两个大小均为个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不的水平力压木板，使砖静止不动，则第二块砖对第三块砖的摩擦力为多少动，则第二块砖对第三块砖的摩擦力为多少？4123FF第三块砖对第二块砖的摩擦力为多少？第三块砖对第二块砖的摩擦力为多少？现在学习的是第16页，共26页例例5、如图所示，人的质量为、如图所示，人的质量为60kg，木板，木板A的质量的质量为为3

16、0kg，滑轮及绳的质量不计，一切摩擦不计，滑轮及绳的质量不计，一切摩擦不计，若人通过绳子拉住木板不动，则人的拉力的大小若人通过绳子拉住木板不动，则人的拉力的大小及人对木板的压力为多少？及人对木板的压力为多少？A思考：若人和木板以加速度思考：若人和木板以加速度a=1m/s2向上做匀向上做匀加速直线运动，结果如何呢？加速直线运动，结果如何呢？现在学习的是第17页，共26页v例例6、如图，人的质量是、如图，人的质量是m，木板的质量为，木板的质量为M，木板与地面间的动摩擦因数为木板与地面间的动摩擦因数为，在人的拉力作，在人的拉力作用下，人与木板一起向右做匀速运动，求木板对用下，人与木板一起向右做匀速运

17、动，求木板对人的摩擦力多大？人的摩擦力多大？现在学习的是第18页，共26页v解：对人和木板整体受力分析解：对人和木板整体受力分析mgFf木木F木木由平衡条件得由平衡条件得x：2F=f地地y：FN=(Mg+mg）且且f地地=FN解得：解得：2)(gmMF对人受力分析对人受力分析FF（M+m）gf地地FN由平衡条件得由平衡条件得2gm）（木MFf现在学习的是第19页，共26页思考：若人和木板一起以加速度思考：若人和木板一起以加速度a向右作匀加速直线运动则结向右作匀加速直线运动则结果如何？果如何？解：对人和木板整体受力分析解：对人和木板整体受力分析mgFf木木F木木由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得x

18、：2F-f地地=（M+m）ay：FN=(Mg+mg）且且f地地=FN解得：解得：2)()(amMgmMF对人受力分析对人受力分析FF（M+m）gf地地FN由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得ma木fFaa解得：解得：2)()(amMgmMf木现在学习的是第20页，共26页作业：如下图示的质量为作业：如下图示的质量为M的斜面体倾角为的斜面体倾角为，斜面上有一质量为，斜面上有一质量为m的木块由静止沿斜面下滑，此过程斜面不动。斜面光滑的木块由静止沿斜面下滑，此过程斜面不动。斜面光滑,试试求水平地面对斜面体的支持力求水平地面对斜面体的支持力N和静摩擦力和静摩擦力f。现在学习的是第21页，共26页2、整体隔

19、离求解匀变速直线运动、整体隔离求解匀变速直线运动相同材料的物块相同材料的物块m和和M用轻绳连接，在用轻绳连接，在M上施加恒力上施加恒力 F，使，使两物块作匀加速直线运动两物块作匀加速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。求在下列各种情况下绳中张力。FMm(1)地面光滑，地面光滑，FT=?(2)地面粗糙，地面粗糙，FT=？(3)竖直加速上升，竖直加速上升，FT=?(4)斜面光滑，加速上升，斜面光滑，加速上升，FT=?MmFmMFmMmFFTmMmFFTmMmFFT现在学习的是第22页，共26页例例2、如图一木板静止在光滑水平面上，木板的质量是、如图一木板静止在光滑水平面上，木板的质量是M，木板，

20、木板上停着一个小滑块质量为上停着一个小滑块质量为m，它与木板间的动摩擦因数为，它与木板间的动摩擦因数为，已，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：要想使知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：要想使m和和M一起向右做一起向右做加速运动，加速运动，F最大为多少？最大为多少？FmMgmMF)(思考：若思考：若F作用在作用在m上，结果如何？上，结果如何？现在学习的是第23页，共26页例例3、如图所示，质量为、如图所示，质量为m的物块放在倾角为的物块放在倾角为的光滑斜面的光滑斜面上，斜面体的质量为上，斜面体的质量为M，地面光滑。现对斜面体施加一个水，地面光滑。现对斜面体施加一个水平推力平推力F，要使物体，要使

21、物体m相对斜面静止，相对斜面静止，F应为多大？应为多大？mMFtan)(gmMF现在学习的是第24页，共26页作业：作业：1、如图所示，倾角为如图所示，倾角为的斜面体置于水平面上，其质的斜面体置于水平面上，其质量为量为M，它的斜面是光滑的，在它的斜面上有一质量为，它的斜面是光滑的，在它的斜面上有一质量为m的物的物体，在用水平力推斜面体沿水平面向左运动过程中，物体与斜体，在用水平力推斜面体沿水平面向左运动过程中，物体与斜面体恰能保持相对静止，则下列说法中正确的是面体恰能保持相对静止，则下列说法中正确的是()A.斜面体对物体的弹力大小为斜面体对物体的弹力大小为mgcosB.斜面体对物体的弹力大小为

22、斜面体对物体的弹力大小为mg/cosC.物体的加速度大小为物体的加速度大小为gsinD.水平推力大小为水平推力大小为(M+m)gtanmMF答案答案BD现在学习的是第25页，共26页2、如图所示，长方体物块如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块叠放在长方体物块B上，上，B置于光滑水平面上置于光滑水平面上.A、B质量分别为质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A、B之间动摩擦因数之间动摩擦因数=0.2，开，开始时始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（的过程中，则（）A当拉力当拉力F12N时，两物块均保持静止状态时，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，当拉力超过两物块开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动时，开始相对滑动 D两物块间始终没有相对运动，但两物块间始终没有相对运动，但AB间存在静摩擦力，其中间存在静摩擦力，其中A对对B的静摩的静摩擦力方向水平向右擦力方向水平向右FAB【答案】【答案】D现在学习的是第26页，共26页