整体法与隔离法

整体法与隔离法
整体法与隔离法

整体法与隔离法

1、如图所示,两个木块的质量关系是m a =2m b ,用细线连接后放在倾角为θ的光滑固定斜面上.在它们沿斜面自由下滑的过程中,下列说法中正确的是( )

A .它们的加速度大小关系是a a <a b

B .它们的加速度大小相等,且a <gsin θ

C .连接它们的细线上的张力一定为零

D .连接它们的细线上的张力一定不为零

2、如图所示,粗糙水平面上放置B 、C 两物体,A 叠放在C 上,A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 和3m ,物体B 、C 与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT ,现用水平拉力F 拉物体B ,使三个物体以同一加速度向右运动,则

A .此过程中物体C 受重力等五个力作用

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1.5F T 时,轻绳刚好被拉断

D .若水平面光滑,则绳刚断时,A 、C 间的摩擦力为6

T F 3、如图所示,斜面静止在水平地面上,A 、B 两个物体通过光滑的滑轮相连,连接A 物体的细线与斜面平行,下列说法中正确的是( )

A .当A 沿斜面匀速下滑时,地面对甲乙的摩擦力均

为零

B .当A 沿斜面加速下滑时,地面对甲乙的摩擦力方

向均向左

C .当A 沿斜面加速上滑时,地面对甲乙的摩擦力方向均向左

D .把B 球向左拉到水平位置放手向下摆到最低点的过程中,若A 保持静止,则地面对甲乙的摩擦力方向可能向右

4、如图,机车a 拉着两辆拖车b ,c 以恒定的牵引力向前行驶,连接a ,b 间和b ,c 间的绳子张力分别为T 1,T 2,若行驶过程中发现T 1不变,而T 2增大,则造成这一情况的原因可能是()

A 、b 车中有部分货物落到地上

B 、c 车中有部分货物落到地上

C 、b 车中有部分货物抛到c 车上

D 、c 车上有部分货物抛到b 车上

5、某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞后的速度图线如图a .降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图b .已知人的质量为50kg ,降落伞质量也为50kg ,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f 与速度v 成正比,即f=kv(g 取10m /s 2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:

(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?

(2)求阻力系数k 和打开伞瞬间的加速度a 的大小和方向?

(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?

6、如图所示,一细绳跨过装在天花板上的滑轮,细绳的一端悬挂一质量为M的物体,另一端悬挂一载人的梯子,人的质量为m,系统处于平衡状态.不计摩擦及滑轮与细绳的质量,

要使天花板受力为零,人应如何运动?

7、如图所示,一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮,某人以恒定的速度向下拉绳,物块最多只能到达板的中点,而且此时板的右端尚未到达桌边定滑轮。求:

(1)物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移;

(2)若板与桌面间有摩擦,为使物块能达到板的右端,板与桌面的动摩擦因数的范围

8、如图所示,木板A长L=6m,质量为M=8kg,在水平面上向右做直线运动.某时刻木板A 速度v o=6m/s,在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N,与此同时,将一个质量m=2kg的小物块B轻放在木板A上的P点(小物块可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),P点到木板A右端距离为1m,木板A与地面间的动摩擦因数为0.16,其他摩擦均不计.取g=10m/s2.求:

(1)小物块B从轻放到木板A上开始,经多长时间两者同速?

(2)小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程,恒力F对木板A所做的功及小

物块B离开木板A时木板A的速度?

高一物理必修一专题整体法和隔离法的应用

A 级 基础巩固题 1.如右图所示,长木板静止在光滑的水平地面上,一木块以速度v 滑上木板,已知木板质量是M ,木块质量是m ,二者之间的动摩擦因数为μ,那么,木块在木板上滑行时 ( ) A .木板的加速度大小为μmg /M B .木块的加速度大小为μg C .木板做匀加速直线运动 D .木块做匀减速直线运动 答案:ABCD 解析:木块所受的合力是摩擦力μmg ,所以木块的加速度为 μmg m =μg ,做匀减速直线运动;木板同样受到摩擦力作用,其加速度为μmg M ,做匀加速直线运动,故A 、B 、C 、D 均正确. 2.如下图所示,质量均为m 的A 、B 两球之间系着一条不计质量的轻弹簧放在光滑水平面上,A 球紧靠墙壁,今用力F 将B 球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F 撤去的瞬间,则 ( ) A .A 球的加速度为F 2m B .A 球的加速度为零 C .B 球的加速度为F m D .B 球的加速度为零 答案:BC 解析:用力F 压B 球平衡后,说明在水平方向上,弹簧对B 球的弹力与力F 平衡,而A 球是弹簧对A 球的弹力与墙壁对A 球的弹力相平衡,当撤去了力F 的瞬间,由于弹簧的弹力是弹簧形变而产生的,这一瞬间,弹簧的形变没有消失,弹簧的弹力还来不及变化,故弹力大小仍为F ,所以B 球的加速度a B =F m ,而A 球受力不变,加速度为零,B 、C 两选项正确. 3.如下图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其它外力及空气阻力,则中间一质量为m 的土豆A 受到其他土豆对它的作用力大小应是 ( ) A .mg B .μmg C .mg 1+μ2 D .mg 1-μ2 答案:C 解析:对箱子及土豆整体分析知. μMg =Ma ,a =μg . 对A 土豆分析有 F =m 2(a 2+g 2)

受力分析的基本方法整体法和隔离法

受力分析的基本方法整体 法和隔离法 Prepared on 22 November 2020

受力分析(整体法求外力.隔离法求内力) 一 平衡问题的受力分析 1 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 和摩擦力f 的变化情况是( ) A .F 不变,f 变大 B .F 不变,f 变小 C .F 变大,f 变大 D .F 变大,f 变小 2.如图所示,两个质量都是m 的小球A 、B 用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。已知竖直墙面光滑,水平地面粗糙,现将A 向上移动一小段距离,两球再次平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B 球的支持力N 和轻杆上的压力F 的变化情况是( ) 不变,F 变大 不变,F 变小 变大,F 变大 变大,F 变小 3.如图所示,质量为m 的木块放在质量为M 的粗糙斜面上,用水平恒力力F 推木块,木块和斜面都保持静止。求: (1)水平面对斜面的支持力大小1N (2)水平面对斜面的摩擦力大小1f (3)斜面对物体的支持力大小2N (4)斜面对物体的摩擦力大小2f

4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1m 和2m 的两个木块b 和c ,如图所示,已知1 m >2m ,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 二 非平衡问题的受力分析 1.如图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a 、b 沿斜面下滑,而楔形木块静止不 动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ( ) A .Mg+mg B .Mg+2mg C .Mg+mg(sin α+sin β) D .Mg+mg(cos α+cos β) 2物体B 放在A 物体上,A 、B 的上下表面均与斜面平行,如图。当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时( ) A 、A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向上 B 、A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下 C 、A 、B 之间的摩擦力为零 D 、A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质 b c a m 1 m 2 M α β a b

整体法与隔离法应用练习题

整体法与隔离法应用练 习题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

整体 法与隔离法应用练习题 1、 如图所示,质量为2m 的物块A 与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m 的 物块B 与地面的摩擦系数为μ.在已知水平推力F 的作用下,A 、B 作加速运动.A 对B 的作用力为____. 答案:3 2mg F μ+ 2、如图所示,在光滑水平面上放着两个物体,质量m 2=2m 1,相互接触面是光滑的,与水平面的夹有为α。用水平力F 推m 1,使两物体一起做加速运动,则两物体间的相互作用力的大小是_____。 解:取A 、B 系统为研究对像F=(m 1+m 2)a=3m 1a ∴1 3m F a = 取m 2为研究对像N x =Nsin α=m 2a ∴αsin 2a m N = =113sin 2m F m α=α sin 32F 3、如右图所示,斜面倾角为θ,连接体A 和B 的质量分别为A m ,B m ,用沿斜面向上的力F 拉B 使它们一起沿斜面向上运动,设连接A ,B 的细绳上的张力为T ,则(1)若 它们匀速沿斜面向上运动,F :T=,(2)若它们匀加速沿斜面向上运动,F :T=。 答案:A B A m m m :)(+A B A m m m :)(+ 4、质量分别为m 和M 的物体叠放在光滑水平桌面上,A 受恒力F 1的作用,B 受恒力F 2的作用,二力都沿水平向,且F 1>F 2,运动过程中A 、B 二物体保持相对静止,物体B 受到的摩擦力大小为___________,方向为_________________。 答案: m M MF MF ++2 1;水平向左。 5、如图所示,两个木块1、2中间夹一根轻弹簧放在光滑水平 F 12 F

整体与隔离法

分卷I 一、单选题(共15小题,每小题5.0分,共75分) 1.如图所示,两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态.已知墙面光滑,水平地面粗糙.现将A球向上移动一小段距离,两球再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B球的支持力F N和轻杆上受到的压力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 2.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,整个装置处于平衡状态.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的作用力为F 3.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 3.如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上,O为球心.有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为θ=30°,下列说法正确的是().

A.小球受到轻弹簧的弹力大小为mg B.小球受到容器的支持力大小为 C.小球受到容器的支持力大小为mg D.半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg 4.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚受到水平地面的支持力约为() A.G B.G C.G D.G 5.如图所示,两个光滑金属球a、b置于一个桶形容器中,两球的质量ma>mb,对于图中的两种放置方式,下列说法正确的是(). A.两种情况对于容器左壁的弹力大小相同 B.两种情况对于容器右壁的弹力大小相同 C.两种情况对于容器底部的弹力大小相同 D.两种情况两球之间的弹力大小相同 6.如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现用大小相等、方向相反的水平力F分别推A和B,它们均静止不动,重力加速度为g,则().

高中物理解题方法---整体法和隔离法

高中物理解题方法---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( ) 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 【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】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 A O B P Q

整体法和隔离法习题有答案)

一、选择题(本题共12小题,每题3分,共 1.以下对于惯性的认识中不正确的是:( A B .处于完全失重状态的物体惯性消失 C .相同力作用下加速度小的物体惯性大 D 2.如图1所示,重物B 放在光滑的平板车连结起来。当A 和B ( A ) A .重力、支持力;C .重力、支持力、弹簧拉力、摩擦力; 3A .用50N B .一个真实的力F 可以正交分解为F 1和 C D 4.放在光滑平面上的物体受水平向右的力F 1和水平向左的力F 2,原先F 1>F 2,物体向右运动。在F 1 逐渐减小到等于F 2的过程中,发生的物理情景是:( B ) 5 6(

7.如图4静止。突然发现物体A A .匀速上升; B .加速下降; C .加速上升; D .减速上升。 8.如图6(a ),滑块M 在质量为m 撤去,改用拉力F 拉细绳,如图(b 则:( B ) A .a 2=a 1; B .a 2>a 1; C .a 2

整体法与隔离法1

牛顿第二定律——连接体问题(整体法与隔离法) 一、连接体:当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连,或多个物体直接叠放在一起的系统 二、处理方法——整体法与隔离法 系统运动状态相同 整体法 问题不涉及物体间的内力 使用原则 隔离法 三、连接体题型: 【例1】A 、B 力N F A 6=推A ,用水平力N F B 3=拉B ,A 、B 3N 【练1】如图所示,质量为M 的斜面A 置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为μ,物体B 与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F 作用下,A 与B 一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动。已知斜面的倾角为θ,物体B 的质量为m ,则它们的加速度a 及推力F 的大小为( ) A. )sin ()(,sin θμθ++==g m M F g a B. θθcos )(,cos g m M F g a +== C. )tan ()(,tan θμθ++==g m M F g a D. g m M F g a )(,cot +==μθ C 10. 河南省桐柏实验高中2010届高三上学期期末模拟如图所示,物体A B C 放在光滑水平面上用细线a b 连接,力F 作用在A 上,使三物体在水平面上运动,若在B 上放一小物体D,D 随B 一起运动,且原来的拉力F 保持不变,那么加上物体D 后两绳中拉力的变化是( ) A.T a 增大 B.T b 增大 C.T a 变小 D.T b 不变 A

19.江苏省马塘中学2010届高三阶段测试质量分别为m 1和m 2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,m 1悬空,m 2放在斜面上,用t 表示m 2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m 1和m 2位置互换,使m 2悬空,m 1放在斜面上,发现m 1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为3t 。求m 1与m 2之比。 解: 第一次,小物块受力情况如图所示,设T 1为绳中张力,a 1为两物块加速度的大小, l 为斜面长,则有 1111a m T g m =- (1) 1221sin a m g m T =-α (2) 2 12 1t a l = (3) 第二次,m 1与m 2交换位置.设绳中张力为T 2,两 物块加速度的大小为a 2,则有 2222a m T g m =- (4) 2112sin a m g m T =-α (5) 2 2321?? ? ??=t a l (6) 由 (1)、(2) 式注意到α =30°得()g m m m m a 212 1122+-= (7) 由 (4)、(5) 式注意到α =30°得()g m m m m a 2 11 2222+-= (8) 由 (3)、(6) 式得9 2 1a a = (9) 由 (7)、(8)、(9) 式可解得 19 1121=m m (10) 6.湖南省长沙市一中2010届高三第五次月考如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块,其中质量为2m 和3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T 。现用水平拉力 F 拉其中一个质量为3m 的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是 ( ) 1g 1

高中物理整体法与隔离法

整体法与隔离法 1.整体法: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。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。 运用整体法解题的基本步骤: ①明确研究的系统或运动的全过程. ②画出系统的受力图和运动全过程的示意图. ③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 2.隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征明显地显示出来,从而进行有效的处理。 运用隔离法解题的基本步骤: ①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少. ②将研究对象从系统中隔离出来;或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来. ③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图或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. 3.整体和局部是相对统一的,相辅相成的。 隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则 4.应用例析 【例4】如图所示,A、B两木块的质量分别为m A、m B,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间的弹力F N。

整体法与隔离法(绝对经典)

Attitude determines altitude 专题:整体法与隔离法 【要点】 1、系统(连接体):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接体,由两个或两个以上的物体组成。 2、内力与外力:系统内物体间的相互作用力叫内力,系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力。 3、方法选取原则: 研究系统内力,用隔离法;当研究系统外力时优先考虑整体法;对于复杂的动力学问题,采用二者相结合。 【经典题型训练】__ 例1、向右的水平力F作用在物体B上, AB匀速运动,* 则地面对B的摩擦力为多少?若F作用在A上,结果B 如何? 【变式】滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾斜角为 I, 滑块的质量为m,斜面的质量为M求地面对斜面的支持力和 摩擦力的大小。 例2、如图:在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的两 块相同的砖,用两个大小相同均为F的水平力压木板,使 砖静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少? 【变式】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,(1)木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力(2)第2块与第3块间的摩擦力(3)第3块与第4块间的摩擦力 a球施加一个左偏下300的恒力,对b球施加再 次静止时乙图中哪张正确? 甲乙 例3.甲图所示的两小球静止,对 一个右偏上30。的同样大的恒力,

Attitude determines altitude 【变式】两个质量相等的小球用轻杆连接后斜靠在竖直墙上处于静 止状态,已知墙面光滑,水平面粗糙。现将A球向上移动一段距 离,两球再次达到平衡,将两次比较,地面对B球的支 持力Fn和轻杆受到的压力F的变化情况是() A: Fn变小,F不变 B : Fn不变,F变大 C: Fn变大,F变大 D : Fn不变,F变小 例4.人的质量为60Kg,木板A的质量为30Kg,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 小及人对木板的压力为多少? 【变式】人的质量是m,木板的质量为M木板与地面间的动摩 擦因数为卩,在人的拉力作用下,人与木板一起向右匀速运 动,求木板对人的摩擦力多大? 【变式】质量为M的木板悬挂在滑轮组下,上端由一根绳C固定 在横梁下,质量为m的人手拉住绳端,使整个装置保持在空间处于 静止的状态(滑轮质量不计)。求(1)绳对人的拉力多大?(2) 人对木板的压力多大? 例5:质量为m顶角为口的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙 和水平面之间,处于静止状态。M与M接触不计一切摩擦,求(1) 水平面对正方体的弹力大小;(2)墙面对正方体的弹力大小 m

高考-高中物理-力学专题-整体法和隔离法

专题整体法和隔离法 、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ml和m2的两个木块b和c,如图所示,已知粗糙地面 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,0B竖直向下,表面光 滑,A0上套有小环P, 0B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,A0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 A -f F—-B-— 滑动?(2)若A、B间卩1=0.4 , B与地间"=0」,贝U 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0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 12 3 4 ml

牛顿第二定律的应用整体法与隔离法

牛顿第二定律的应用(一)——整体法与隔离体法 专题 考点聚焦 1.知道什么是连接体与隔离体。 2.知道什么是内力和外力。 3.学会连接体问题的分析方法,并用来解决简单问题。 例题展示 例1如图所示,A 、B 两木块的质量分别为m A 、m B ,在水平推力F 作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A 、B 间的弹力F N 。 解析:这里有a 、F N 两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。 比较后可知分别以B 、(A +B )为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用)。可得 F m m m F B A B N += 例2如图所示,m A =1kg ,m B =2kg ,A 、B 间静摩擦力的最大值是5N ,水平面光滑。用水平力F 拉B ,当拉力大小分别是F =10N 和F =20N 时,A 、B 的加速度各多大? 解析:先确定临界值,即刚好使A 、B 发生相对滑动的F 值。当A 、B 间的静 摩擦力达到5N 时,既可以认为它们仍然保持相对静止,有共同的加速度,又可以认为它们间已经发生了相对滑动,A 在滑动摩擦力作用下加速运动。这时以A 为对象得到a =5m/s 2;再以A 、B 系统为对象得到 F =(m A +m B )a =15N (1)当F =10N<15N 时, A 、B 一定仍相对静止,所以2B A B A 3.3m/s =+= =m m F a a (2)当F =20N>15N 时,A 、B 间一定发生了相对滑动,用质点组牛顿第二定律列方程: B B A A a m a m F +=,而a A =5m/s 2,于是可以得到a B =7.5m/s 2 例3如图所示,质量分别为M 、m 的滑块A 、B 叠放在固定的、 倾角为θ的斜面上,A 与斜面间、A 与B 之间的动摩擦因数 分别为μ1,μ2,当A 、B 从静止开始以相同的加速度下滑时, B 受到摩擦力( .BC ) A.等于零 B.方向平行于斜面向上 C.大小为μ1mgcos θ D.大小为μ2mgcos θ 例4.如图,质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A 、B 之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k ,当物体离开平衡位置的位移为x 时,A 、B 间摩擦力的大小等于(D ) A .0 B .k x C .( M m )k x D .( m M m +)k x B A θ A B

整体法及隔离法受力分析(答案解析版)

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( ) 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 【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】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 A O B P Q

整体法与隔离法经典习题

整体法与隔离法经典习题 1.粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可 伸长的轻绳相连,木块间的动摩擦因数均为卩,木块与水平面间的动摩擦因数相同,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力?现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块一起匀速前进。则需要满足的条件是() A.木块与水平面间的动摩擦因数最大为「 B.木块与水平面间的动摩擦因数最大为 - C.水平拉力F最大为2卩mg D. 水平拉力F最大为6卩mg 2.如下图所示,重为G的匀质链条挂在等高的两钩上,并与水平方向成日角,试求: (1)链条两端受到的力。??? (2)链条最低处的张力 3.吊篮重300N人重500N绳子质量及其与滑轮摩擦不计,要使吊篮离地上升,则人的拉 力至少多大 4.有一直角支架AOBAC水平放置,0B竖直向下,表面光滑, 有小环P, OB上套有小环Q。两环质量均为m两环间由一根忽略不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图所示。环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的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 AO上套 质量可 现将P 平衡状A

的支持力为F 3,地面对A 的摩擦力为F 4,若F 缓慢增大而且整个装置仍保持静止,在此过 程中( ) A. F i 保持不变,F 3缓慢增大 B . F 2、F 4缓慢增大 C. F i 、F 4缓慢增大 D . F 2缓慢增大,F 3保持不变 8. 如图所示,质量为m 的物体在与斜面平行向上的拉力 F 作用下,沿着水平地面上质量为 C.N 变大,T 变大 C.N 变大,T 变小 5?将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中 对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木 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9角及F 为已知,求A 与B 之间的压力为多少 6.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 卩是多少 7.如图所示,质量为M 的直角三棱柱A 放在水平地面上, 三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为9.质量为m 的光滑 球B 放在三棱柱和光滑竖直墙之间.A 、B 处于静止状态,现对B 加一竖直 向下的力F ,F 的作用线过球心?设墙对 B 的作用力为只,B 对A 的作用力为F 2,地面对A 部分完全 块左侧垂 B

高中物理—整体法和隔离法

整体法和隔离法 新课导入 【情景引入】如图,质量m=5 k g的木块置于倾角θ=37?、质量M=10 k g的粗糙斜面上,用一平行于斜面、大小为50 N的力F推物体,使木块静止在斜面上,求地面对斜面的支持力和静摩擦力。 【答案】120N;40N 【解析】通过题目引出这节课的主题 该题让学生独立完成,老师观察学生的解题过程,随后引导学生可以将两个物体看成是一个物体,并指出内力在两个物体间能相互抵消。 F N=(M+m)g-F sin37°=120N F f=F cos37°=40N 知识点讲解 知识点一:整体法和隔离法 一、外力和内力 外力:系统之外的物体给这个系统的力它鞥改变物体的运动状态 内力:系统内部各物体间的相互作用力,它不能改变系统的运动状态 例如如下图所示,在光滑水平面上两物体中间放一压缩弹簧,释放后弹簧对两物体的作用力,是这两物体组成的系统的内力,但墙壁对A的弹力是这个系统的外力。太阳系内各星体间的相互作用力是太阳系这个系统中内力。

二、关于研究对象的选取 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(内力),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. 隔离法与整体法,这两种方法不是相互对立的,在实际运用中要很好地结合使用,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往采取两种方法交叉运用,相辅相成。 课堂练习 【例1】如图所示,两个质量都为m的小球A、B用轻杆连接后斜靠在墙上处于平衡状态,已知墙面光滑,水平面粗糙,现将A球向上移动一小段距离,两球再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态与原来平衡状态相比较,地面对B的支持力F N和摩擦力F f的大小变化情况是()A.F N不变,F f增大 B.F N不变,F f减小 C.F N增大,F f增大 D.F N增大,F f减小 【难度】★★ 【答案】B 【解析】对A、B系统整体作受力分析,地面对B的支持力F N的大小等于A、B总重力的大小,即F N不变,地面对B的摩擦力F f水平向左,大小等于墙壁对A水平向右的弹力F N;对A球进行隔离法分析受力,F N=mg tan θ,其中θ为轻杆与竖直墙面的夹角,A球上移,θ减小,F N减小,即F f减小,选项B正确. 【总结】整体法解题一般比较简单,但整体法不能求内力,利用隔离法对物体进行受力分析是,一般先从手里简单的物体入手,注意整体法使用的条件是系统你各个物体的运动状态必须相同 【例2】如图所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。m和M的接触面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,若不计一切摩擦,下列说法正确的是() A.水平面对正方体M的弹力大小大于(M+m)g B.水平面对正方体M的弹力大小为(M+m)g cosα C.墙面对正方体m的弹力大小为mg tanα D.墙面对正方体M的弹力大小为mg cotα 【难度】★★ 【答案】D

隔离法与整体法1

冯老师补课资料――全能专题系列 2014/2/14 隔离法与整体法1 1. 如图示,用力F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B 物体上加一个小物体,它和中间的物体一起运动,且原拉力F 不变,那么加上物体以后,两段绳中的拉力T a 和T b 的变化情况是( ) A .T a 增大 B .T b 增大 C .T a 变小 D .T b 不变 2. 如图所示,质量为m l 和m 2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F 作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后竖直向上运动,在三个阶段的运动中,线上张力的大小( ) A .由大变小 B .由小变大 C .始终不变 D .由大变小再变大 3. 如图所示,板B 和滑块A 的质量相等.板B 用平行于斜面 的绳拴在倾角为α的斜面顶端上方,滑块A 与板B 之间及与斜面之间的动摩擦因数都是μ,滑块A 沿斜面加速下滑,则其加速度大小为( ) A .)cos 3(sin αμα-g B .)cos 2(sin αμα-g C .)cos (sin αμα-g D .)cos (tan αμα-g 4. 如图所示,物块A 、B 叠放在水平桌面上,装砂的小桶C 通过细线牵引A 、B 一起在水平桌面上向右加速运动.设A 、B 间的摩擦力大小为f 1,B 与桌面间的摩擦力大小为f 2,若增大C 桶内砂的质量,而A 、B 仍一起向右运动,则摩擦力f 1和f 2的变化情况是( ) A .f 1不变、f 2变大. B .f l 变大、f 2不变. C .f l 和f 2都变大. D .f 1和f 2都不变. 5. (2010海南)如图,水平地面上有一楔形物块a ,其斜面上 有一小物块b ,b 与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上,a 与b 之间光滑,a 和b 以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时( ) A .绳的张力减小,b 对a 的正压力减小 B .绳的张力增加,斜面对b 的支持力增加 C .绳的张力减小,地面对a 的支持力增加 D .绳的张力增加,地面对a 的支持力减小

整体法与隔离法的综合应用

整体法与隔离法的综合应用 在研究静力学问题或力和运动的关系问题时,常会涉及相互关联的物体间的相互作用问题,即“连接体问题”。连接体问题一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统。研究此系统的受力或运动时,求解问题的关键是研究对象的选取和转换。一般若讨论的问题不涉及系统内部的作用力时,可以以整个系统为研究对象列方程求解–––“整体法”;若涉及系统中各物体间的相互作用,则应以系统某一部分为研究对象列方程求解–––“隔离法”。这样,便将物体间的内力转化为外力,从而体现其作用效果,使问题得以求解,在求解连接问题时,隔离法与整体法相互依存,交替使用,形成一个完整的统一体,分别列方程求解。 一. 在静力学中的应用 在用“共点力的平衡条件”求解问题时,大多数同学感到困难的就是研究对象的选取。整体法与隔离法是最常用的方法,灵活、交替的使用这两种方法,就可化难为易,化繁为简,迅速准确地解决此类问题。 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 ,如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则量为m1和m2的木块,m m 12 粗糙水平面对三角形木块() A. 在摩擦力作用,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; D. 以上结论都不对。 图1 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。

整体法与隔离法绝对经典

专 题: 整 体 法 与 隔 离 法 【要点】 1、 系统(连接体):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 称为系统或连接体,由两个或两个以上的物体组成。 2、 内力与外力:系统内物体间的相互作用力叫内力, 系统外部物体对系统内物体的作用力 叫外力。 3、方法选取原则: 研究系统内力,用隔离法;当研究系统外力时优先考虑整体法;对于复杂的动力学问题, 采用二者相结合。 B 的摩擦力为多少?若F 作用在A 上,结果如何? 求地面对斜面的支持力和摩擦力的大小。 例2、如图:在两块相同的竖直木板间,有质量均为 块相同的砖,用两个大小相同均为F 的水平力压木板, 静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少? 【经典题型训练】 例1、向右的水平力F 作用在物体B 上, AB 匀速运动, A ---- F 【变式】滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾斜角为 u ,滑块的质量为m,斜面的质量为 则地面对

【变式】两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块 的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不玮严 (1)木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力(2)第2块3块间的摩擦力(3)第3块与第4 块间的摩擦力例3.甲图所示的两小球静止,对a球施加一个左偏下30°的恒力,对b球施 加一个右偏上 30 °的同样的恒力,再次止时乙图中张正确? 【变式】两个质量相等的小球用轻杆连接后斜靠在竖直墙上处状态,已 知墙面光滑,水平面粗糙。现将A球向上移动一段距再次达到平衡,将两 次比较,地面对B球的支持力Fn和轻杆 压力F的变化情况是() 例4.人的质量为60Kg,木板A的质量为30Kg,滑轮及绳的质量 切摩擦不计,若人通过绳子拉住木板不动,则人的拉力的大小及 板的压力为多少? 【变式】人的质量是m,木板的质量为M木板与地面间的动摩擦因数为I」, 在人的拉力作用下,人与木板一起向右匀速运动,求木板对人的摩擦力多大? A: Fn变小,F不变B Fn不变,F变大 C: Fn变大,F变大D Fn不变,F变小 于静止 离,两球 受到的 不计,一 人对木

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、(2014 浙江省金华市联考) 如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.则() A.A对地面的压力等于(M+m)g B.A对地面的摩擦力方向向左 C.B对A的压力大小为R r mg R D.细线对小球的拉力大小为r mg R 【答案】AC 【解析】以A、B整体为研究对象可知A对地面的压力等于(M+m)g,选项A正确;A、B整体在水平方向没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,A对地面没有摩擦力,选项B错误;以B为研究对象,进行受力分析可知:F2cosθ=mg,F1=mg tanθ,解得B对A的

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