牛顿第二定律整体法隔离法专题分析PPT讲稿
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力的分解利用整体法和隔离法求解平衡 ppt 20张
A.人拉绳的力是200 N 动，则
B.人拉绳的力是100 N
BC
C.人的脚给木块的摩擦力向右
D.人的脚给木块的摩擦力向左
把人和木板看做是一个整体，这个整体一起向右匀速运动，和外力为零。整体所 受的外力有，地面给的摩擦力，大小为200牛，还有两段绳子给的拉力。所以每根 绳子上面所承受的拉力是100牛。用隔离体法对木板进行分析。木板受到向左的摩 擦力大小为200牛，受到向右的拉力为100牛，则还应该受到人给木板的摩擦力方 向向右，大小也应该是一百牛。或者直接对人进行受力分析，受到向右的绳子拉 力，还能保持匀速运动，必然会有向左的摩擦力来平衡，摩擦力是木板给的，所 以人对木板的摩擦力方向应该向右。
B
变式.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m的铁环，两铁环系有等长的细绳，共同拴着 质量为M的小球，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N和摩擦力f将（D ） A．N增大，f不变 B．N增大，f增大 C．N不变，f不变 D．N不变，f增大
B
A
θ
例4.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： 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
课堂练习3.如图，质量m＝5 kg的木块置于倾角＝37、 质量M＝10 kg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。
34牛顿第二定律的应用(整体法与隔离法)副本PPT课件
图3-4-3
能力·思维·方法
【解析】因两个物体具有相同的沿斜面向上的加 速度，可以把它们当成一个整体（看做一个质 点），其受力如图3-4-4所示，建立图示坐标系：
图3-4-4
能力·思维·方法
由∑Fy=0， 有N1=（M+m）gcos+Fsin ；① 由∑Fx=(M+m)a， 有Fcos - f1-(M+m)gsin=(M+m)a，② 且f1=N1 要求两物体间的相互作用力， ∴应把两物体隔离.
图3-4-6
能力·思维·方法
【解析】此类问题若用常规的隔离方法分析将是很 麻烦的.把A和B看做一个系统，在竖直方向受到向 下的重力和竖直向上的支持力；在水平方向受到摩 擦力f，方向待判定.
斜劈A的加速度a1=0，物体B的加速度a2沿斜面 向下，将a2分解成水平分量a2x和竖直分量a2y（图 3-4-7）
A.当拉力F＜12N时，A静止不动 B.当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C.当拉力F=16N时，B受A摩擦力等于4N
CD
D.无论拉力F多大，A相对B始终静止
图3-4-2
例3 、如图所示，质量为m的光滑小球A放在盒子B
内，然后将容器放在倾角为a的斜面上，在以下几种
情况下，小球对容器B的侧壁的压力最大的是
f2 m
T
Mg
θ
★如图所示，质量为M的斜面放在水平面上， 其上游质量为 m 的物块，各接触面均无摩 擦，当用水平力F1推m时，M和m无相对滑
动，已知斜面倾角为ɑ，求F1的大小
F1
F2
m:M
能力·思维·方法
【例2】如图3-4-3，物体M、m紧靠着置于动摩擦因 数为的斜面上，斜面的倾角为θ，现施一水平力F作 用于M，M、m共同向上加速运动，求它们之间相互作 用力的大小.
能力·思维·方法
【解析】因两个物体具有相同的沿斜面向上的加 速度，可以把它们当成一个整体（看做一个质 点），其受力如图3-4-4所示，建立图示坐标系：
图3-4-4
能力·思维·方法
由∑Fy=0， 有N1=（M+m）gcos+Fsin ；① 由∑Fx=(M+m)a， 有Fcos - f1-(M+m)gsin=(M+m)a，② 且f1=N1 要求两物体间的相互作用力， ∴应把两物体隔离.
图3-4-6
能力·思维·方法
【解析】此类问题若用常规的隔离方法分析将是很 麻烦的.把A和B看做一个系统，在竖直方向受到向 下的重力和竖直向上的支持力；在水平方向受到摩 擦力f，方向待判定.
斜劈A的加速度a1=0，物体B的加速度a2沿斜面 向下，将a2分解成水平分量a2x和竖直分量a2y（图 3-4-7）
A.当拉力F＜12N时，A静止不动 B.当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C.当拉力F=16N时，B受A摩擦力等于4N
CD
D.无论拉力F多大，A相对B始终静止
图3-4-2
例3 、如图所示，质量为m的光滑小球A放在盒子B
内，然后将容器放在倾角为a的斜面上，在以下几种
情况下，小球对容器B的侧壁的压力最大的是
f2 m
T
Mg
θ
★如图所示，质量为M的斜面放在水平面上， 其上游质量为 m 的物块，各接触面均无摩 擦，当用水平力F1推m时，M和m无相对滑
动，已知斜面倾角为ɑ，求F1的大小
F1
F2
m:M
能力·思维·方法
【例2】如图3-4-3，物体M、m紧靠着置于动摩擦因 数为的斜面上，斜面的倾角为θ，现施一水平力F作 用于M，M、m共同向上加速运动，求它们之间相互作 用力的大小.
牛顿第二定律的应用-整体法与隔离法
解题过程
首先确定整体受到的重力 和支持力，然后根据牛顿 第二定律求出加速度。
03 隔离法应用
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从其周围物体中 隔离出来，对它进行受力分析，研究 其运动状态变化规律的方法。
特点
隔离法可以单独地分析每个物体的受 力情况，从而简化问题，易于理解和 掌握。
适用范围与条件
适用范围
公式
F=ma，其中F表示作用力，m表示 物体的质量，a表示物体的加速度。
适用范围与条件
适用范围
适用于宏观低速的物体，即物体的速 度远小于光速，此时物体的运动状态 变化符合牛顿第二定律。
条件
作用力必须是物体受到的合外力，且 物体具有质量。
牛顿第二定律的重要性
基础性
牛顿第二定律是经典力学的基础，是研究物体运动规律和作用力的基本公式。
汽车加速与刹车
当汽车加速或刹车时，乘客会受到一个向心或离心的力，这是由于牛顿第二定律中加速度与力之间的 关系。
电梯载人
当电梯加速上升或减速下降时，乘客会感到超重或失重，这是因为牛顿第二定律中加速度与力之间的 关系。
在工程中的应用
桥梁设计
桥梁设计需要考虑重力、风载、地震等外力作用，通过牛顿第二定律可以计算出桥梁的 承载能力和稳定性。
适用于需要单独分析某个物体的受力情况，或者需要排除其他物体的影响，单独研究某个物体的运动状态变化。
条件
隔离法的使用需要满足一定的条件，如物体间的相互作用力较小，可以忽略不计；或者需要将复杂的系统分解为 若干个简单的子系统进行研究等。
实例分析：连接体问题
问题描述
两个或多个物体通过轻绳、轻弹簧等 连接在一起，共同运动，求各物体的 加速度和运动状态。
牛二整体法与隔离法
要点二
解析
首先确定研究对象的运动状态和受力情况，物体做匀速圆周 运动，线速度为v，角速度为ω。然后隔离出研究对象，忽略 其他物体对它的影响，单独分析物体的运动状态和受力情况。 根据牛顿第二定律建立方程：F=m×v^2/r=mr×ω^2，其 中r为圆周运动的半径。最后求解得到物体受到的向心力 F=m×v^2/r=mr×ω^2。
牛二整体法与隔离法
目 录
• 牛二定律的概述 • 整体法 • 隔离法 • 整体法与隔离法的比较与选择
01
牛二定律的概述
定义
牛二定律，也称为牛顿第二运动定律，指的是物体受到的合外力与其加速度成正 比，与其质量成反比。数学公式表示为F=ma。
牛顿第二定律是经典力学中最重要的基本定律之一，揭示了力与运动的关系，是 解决动力学问题的关键。
04
整体法与隔离法的比较 与选择
适用场景比较
整体法适用于分析系统整体运动状态，确定整体受力情况，无需关注系统内部各部分之间的相互作用 力。
隔离法适用于分析系统内部某一物体或某一局部的运动状态和受力情况，需将该物体或局部从系统中 隔离出来分析。
优缺点比较
整体法优点
可以快速确定整体受力情况，无需逐一分析系统内部各部分之间的相 互作用力，简化计算过程。
整体法的应用条件
多个物体间的相对运动和受力关系较为简单，且可以忽略物体间的相互作用力。
多个物体组成的系统所受的外力可直接分析。
整体法的解题步骤
根据运动方程求解单个物 体的受力情况。
根据牛顿第二定律，列出 整体的运动方程。
确定需要分析的整体，明 确整体受到的外力。
01
03 02Βιβλιοθήκη 整体法的例题解析题目
隔离法的解题步骤
人教版高三一轮复习牛顿第二定律之板块模型(共26张PPT)
三.板块模型
1.板块模型的解决方法：运动学+整体隔离+牛顿第二定律（V-t图像辅助）
2.模型难点： （1）长木板表面是否存在摩擦力，摩擦力的种类；静摩擦还是滑动摩擦 力，如果是滑动摩擦力，FN如何计算。 （2）长木板和物块间是否存在摩擦力。 （3）长木板上下表面摩擦力的大小。 （4）共速后两者接下来如何运动。 （5）有外力施加时，两者发生相对滑动的条件。
两者的运动图像： 两者的位移关系：
例如：粗糙的水平面上，静止放置一质量为M的木板，一质量为m的物块，
物木块板以和速地度面V间0的从动木摩板擦的因一数端为滑向2另，一长端木，板已足知够板长块。间的动摩擦因数为 1 ，
分析：地面有摩擦需讨论带动带不动的情况
先分析木块，受到向左的摩擦力,加速度为am=1g ;再分析M,受到m及地面
速度匀加速运动，F增M大两者的静摩擦力增大。
当 F m（M m）g 时，板块间发生相对滑动，am>aM,F增大两 者间的滑动摩擦力不M变为 f mg ，am增大，aM不变。
思考：地面粗糙的情况如何分析？
例如：光滑的水平面上，静止放置一质量为M的木板，长木板静止放置一质量为m的物
块，现对长木板施加一外力F，板块间动摩擦因数为
力学之板块模型
一．基本知识储备： 1.运动学基本公式 2.整体法与隔离法（受力分析） 3.牛顿第二定律 二．整体法与隔离法回顾： 1.整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析和研究的方法。在力学 中，就是把几个物体视为一个整体作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体之外的物体 对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。 整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清楚系统的整体受力情况和全过程的受力 情况，从整体上揭示事物的本质和规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决 问题。通常在分析外力对系统的作用时，用整体法。
牛顿第二定律的应用整体法与隔离法ppt课件
F(m 1m2)a
求得：
a F
m1 m2
对B受力分析：
水平方向： FABm2a
联立以上各式得：
FA
B
m2F m1 m2
（2）当地面粗糙时，A,B作为一个整体，根据牛顿第二定律得：
F (m 1 m 2 )g (m 1 m 2 )a
对B受力分析：
水平方向： F AB m 2gm 2a
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。
三 ．解题方法： 1.若几个物体相对静止，或者加速度相同，可以用 整体法计算。
（1）已知外力求内力。 先整体分析，计算加速度，然后隔离分析计
算内力。
例1．在粗糙的水平地面上，质量分别为mA mB 的物体A、B中间用轻绳连接，现用水平力F拉 物体B，使A、B一起向右做加速运动， A、B 与地面的动摩擦因素都是μ，求绳子的拉力。
第三章 牛顿运动定律
3.3 牛顿第二定律的应用
——整体法与隔离法
整体法与隔离法
• 在求解连接体问题时常常用到整体法与隔 离法．所谓“连接体”问题，是指运动中 的几个物体或上下叠放在一起、或前后挤 靠在一起、或通过轻绳、轻杆、轻弹簧连 在一起、或由间接的场力作用在一起的物 体组．
• 内力：各物体间存在相互作用力. • 外力：整体之外的物体对整体的作用力.
【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7.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
新版 - 3.牛顿第二定律(共43张PPT)学习PPT
物体的速度一定改变 培养学生的概括能力和分析推理能力。
解答公：式没F有=矛ma盾中一的F指个的是滑物体所块受的的合力起。 始位置,使滑块上的挡光片在第
（1）滑块初速度
一个光电门的出光孔的附近,保证物体一开始 （2）导轨要水平
在物体所受的合外力不变的情况下，物体的加速度与质量成反比
实验分析：对于A， 对于B，
（2）过程与方法
是合外力。由公式 s 得：at在 的情v 况下0, 2 归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
1牛=1千克 ·米/秒2
0
如果位移S不变,则加速度a与时间t 的平方成 物体的速度一定改变
实验结论：在物体质量m一定的情况下， 越大，物体的运动状态越易改变。
m
1t
2
3=
0.225869
m 3 t12=
0.221931
结论：存在一定的微小误差，但可以近似认
为相等，即
m1t
2 2
=
m
2 t12
m
1t
2 3
=
m
3 t12m3t2 2 Nhomakorabea=
m
2
t
2 3
所以当滑块所受拉力不变的情况下，滑块的加速
a ∝ 度与滑块的质量成反比，即 1 m
综上所述，得到牛顿第二定律：
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质
得，s
1 2
at2
F1t12 = F所2 t以22 我们可以得到： a1 a2 t22 t12
使滑块在质量m=0.165 Kg不变，所受拉力 F不同的情况下，作几次匀加速运动，记录下 每种情况的拉力F和时间t值。
此演示实验误差较小，重复做其数据基 本不变。测量数据记录如下：（ ）
解答公：式没F有=矛ma盾中一的F指个的是滑物体所块受的的合力起。 始位置,使滑块上的挡光片在第
（1）滑块初速度
一个光电门的出光孔的附近,保证物体一开始 （2）导轨要水平
在物体所受的合外力不变的情况下，物体的加速度与质量成反比
实验分析：对于A， 对于B，
（2）过程与方法
是合外力。由公式 s 得：at在 的情v 况下0, 2 归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律。
1牛=1千克 ·米/秒2
0
如果位移S不变,则加速度a与时间t 的平方成 物体的速度一定改变
实验结论：在物体质量m一定的情况下， 越大，物体的运动状态越易改变。
m
1t
2
3=
0.225869
m 3 t12=
0.221931
结论：存在一定的微小误差，但可以近似认
为相等，即
m1t
2 2
=
m
2 t12
m
1t
2 3
=
m
3 t12m3t2 2 Nhomakorabea=
m
2
t
2 3
所以当滑块所受拉力不变的情况下，滑块的加速
a ∝ 度与滑块的质量成反比，即 1 m
综上所述，得到牛顿第二定律：
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质
得，s
1 2
at2
F1t12 = F所2 t以22 我们可以得到： a1 a2 t22 t12
使滑块在质量m=0.165 Kg不变，所受拉力 F不同的情况下，作几次匀加速运动，记录下 每种情况的拉力F和时间t值。
此演示实验误差较小，重复做其数据基 本不变。测量数据记录如下：（ ）
牛顿运动定律的综合应用及整体法及隔离法专题讲解
F合 (m1 m2 mn ) a
四、整体法与隔离法的综合应用 实际上，不少问题既可用“整体法”也可用“隔离法”解，也有不少问题则需 要交替应用“整体法”与“隔离法”。因此，方法的选用也应视具体 隔离法
内力
1.求内力：先整体求加速度，后隔离求内力。
（1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力。
例题分析
【例4】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 C．25N B．15N D．35N
2.求外力：先隔离求加速度，后整体求外力。
• 3．当系统内各物体由细绳通过滑轮连接，物体加速度大小相 同时，也可以将绳等效在一条直线上用整体法处理．如图1所 示，可以由整体法列方程为：•(m1－m2)g＝(m1＋m2)a.
图1
例题分析 【例1】相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两物块作匀加
加速度和所受外力
求解物体之间的内 力
1．系统：相互作用的物体称为系统．系统由两个或两个以上的物体组成． 2．系统内部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．
三、系统牛顿第二定律 牛顿第二定律不仅对单个质点适用，对系统也适用，并且有时对系统运用牛顿
第二定律要比逐个对单个物体运用牛顿第二定律解题要简便许多，可以省去一些
人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为( )
A．a=1.0m/s2，F=260N B．a=1.0m/s2，F=330N C．a=3.0m/s2，F=110N D．a=3.0m/s2，F=50N
整体法和隔离法ppt课件
10.质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图 所示，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受 到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用，两力在同
一竖直平面内，此时两木块保持静止，则( C )
A.b对a的支持力一定等于mg B.水平面对b的支持力可能大于2mg C.a、b之间一定存在静摩擦力 D.b与水平面之间可能存在静摩擦力
外力:系统以外的物体施加的力叫外力.
整体法：当连接体内的物体之间没有相对运 动(即有共同加速度)时，可把此物体组作为 一个整体对象考虑，分析其受力情况，整体 运用牛顿第二定律列式求解．(当然，当连 接体内的物体之间有相对运动时，仍可整体 运用牛顿第二定律求解．)
隔离法：求解连接体内各个物体之间的相互 作用力(如相互间的压力或相互间的摩擦力 等)时，可以把其中一个物体从连接体中 “单独”隔离出来，单独进行受力分析的方 法．
2.如图，质量m＝5 kg的木块置于倾角＝37、质量M＝10 kg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。
m F
M
N=(M+m)g-Fsin370=120N f=Fcos370=40N
整体法和隔离法交替使用
（1）已知外力求内力。 先整体分析，计算加速度，然后隔离分析计算内力。
14.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θ。质量为m的光 滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状 态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？
整体法求得 N=(M+m)g
隔离体法求得 f=mgtanθ
B
A
θ
16.如图所示，质量为M的木板悬挂在滑轮组下，上端由 一根悬绳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状态．求 （1）悬绳C所受拉力多大？ （2）人对木板的压力(滑轮的质量不计)．
牛顿第二定律的应用之整体法与隔离法
碰撞问题
总结词
碰撞问题是指两个或多个物体在短时间 内发生高速碰撞，导致物体运动状态发 生急剧变化的问题。通过牛顿第二定律 ，可以求解碰撞后的运动状态和运动规 律。
VS
详细描述
碰撞问题中，物体之间的相互作用力会在 极短的时间内使物体的运动状态发生急剧 变化。通过分析碰撞过程中物体的受力情 况和运动状态的变化，结合牛顿第二定律 ，可以求解碰撞后物体的速度、加速度和 位移等物理量的变化。
牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即没有加速度的参考系。在非惯性参考系中，物体的运动规律会 受到额外的力作用，这些力无法通过牛顿第二定律来描述。
在研究天体运动、相对论效应等非惯性参考系问题时，需要使用更复杂的理论框架，如广义相对论。
只适用于单一物体的运动状态改变问题
牛顿第二定律适用于描述单一物体在 受到外力作用时运动状态的改变，不 适用于涉及多个物体相互作用的问题。
05
牛顿第二定律的局限性
只适用于宏观低速物体
牛顿第二定律只适用于描述宏观低速物体的运动规律，对于微观高速的粒子运动，如光子、电子等，需要使用量子力学和相 对论等其他理论。
在宏观低速的范围内，牛顿第二定律能够很好地描述物体的加速度与作用力之间的关系，但在高速或微观领域，这种描述会 失效。
只适用于惯性参考系
适用条件
当多个物体之间的相互作用力远大于 外界对整体的作用力时，使用整体法 更为简便。
在分析物体的加速度和受力情况时， 如果多个物体之间的运动状态相同或 相近，整体法也适用。
应用实例
当一个斜面静止在水平地面上时，可以将斜面和斜面上放置 的物体视为一个整体，分析受到的重力和地面对整体的静摩 擦力，从而得出斜面是否会滑动。
总结词
连接体问题是指两个或多个物体通过相互作用力而连接在一起的问题。通过整体法和隔离法，可以求解连接体的 运动状态和运动规律。
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A.F1＜F2 B.F1=F2 C.F1＞F2 D.无法比较大小
A
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
练习：如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑 的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数 =0.2.A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N， 水平向右拉细线，假设A、B之间最大静摩擦力等于滑动 摩擦力.在细线不被拉断的情况下，下述中正确的是
（g=10m/s2） (CD) A.当拉力F＜12N时，A静止不动 B.当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C.当拉力F=16N时，B受A摩擦力等 于4N D.无论拉力F多大，A相对B始终静 止
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【解析】要判断A、B是否有相对滑动，可假设 F=F0时，A、B间的摩擦力达到最大值，求出此 时拉力的数值F0，若F＞F0，则A、B有相对滑 动；若F＜F0，则A、B无相对滑动. A、B间的最大静摩擦力为 f0=mAg=0.2×6×10=12N. 当A、B间的静摩擦力f=f0时，由牛顿第二定律 得： 对B： mAg=mBa, a=mAg/mB=0.2×6×10/2=6m/s2；
2.系统中各物体加速度相同时，我们可以把系统 中的物体看做一个整体.然后分析整体受力，由F=ma 求出整体加速度，再作进一步分析.这种方法叫整体 法.
3.解决连接体问题时，经常要把整体法与隔离法 结合起来应用.
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
简单连接体问题的处理方法
在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间 的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同 的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质 点），分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定 律求出加速度（或其他未知量）；
牛顿第二定律整体法隔离法专 题分析课件
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
一、连接体问题 当两个或两个以上的物体之间通过轻绳、轻杆相连 或直接接触一起运动的问题. 二、整体法与隔离法
1.当研究问题中涉及多个独进行受 力及运动情况的分析.这叫隔离法.
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
练习（2002年江苏大综合第28题）如图所示，物 体a、b和c叠放在水平桌面上，水平为Fb＝5N、 Fc＝10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保 持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c 与桌面间的静摩擦力的大小，则
A f1＝5N，f2＝0，f3＝5N B f1＝5N，f2＝5N，f3＝0 C f1＝0，f2＝5N，f3＝5N D f1＝0，f2＝10N，f3＝5N
如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从 系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力 情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程 ，隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方 法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体 的问题。
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
连接体问题可以分为三大类 1、连接体中各物体均处于平衡状态 2、各物体具有相同的加速度 3、连接体中一个物体静止，另一个 物体加速
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
对A、B整体： F0=(mA+mB)a=(6+2)×6=48N. 可见，F≤48N时，A、B均可保持相对静止 而一起做加速运动因细线能承受最大拉力 为20N＜48N，故在细线不断的情况下无论 F多大，A、B总相对静止 当F=16N时， A、B共同运动，则 a=F/mA+mB=16/6+2=2m/s2, 此时f=mBa=2×2=4N. 本题答案：CD
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【例1】放在水平桌面上的一木块，其质量为m ,在水平
向右的推力F作用下，向右运动，求木块的加速度为多 少？
AB
Ff
FN
0 aF
F
m
0 a F mg
mg
m
思考：将木块分成质量分别为m1、m2的A、B两块，
仍在推力F作用下运动，那么A、B的加速度是否与原 来的加速度相同？
为求a与b间的摩擦力 用隔离法研究a,f1=0. 为求b与c间的摩擦力 用隔离法研究 ab,f2=5N。为求c与桌 面间的摩擦力用整体 法研究abc,f3=5N
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【例2】.如图所示，静止的A、B两物体叠放在光 滑水平面上，已知它们的质量关系是mA＜mB，用水 平恒力拉A物体，使两物体向右运动，但不发生相 对滑动，拉力的最大值为F1；改用水平恒力拉B物 体，同样使两物体向右运动，但不发生相对滑动， 拉力的最大值为F2，比较F1与F2的大小，正确的是
为了解题方便，本题应将加速度分 解。 则 f=max =mgsinθcosθ
mg-N=may N=mg-mgsinθsinθ N =mg(1-sin2θ)
假如按习惯把重力、弹力、摩擦力分
解，问题就复杂得多。
mgsinθ+fcosθ
－
Nsinθ=ma
mgcosθ－Ncosθ－fsinθ=0
可见解题时合理选取坐标轴会给解题带来方便。
动过程中相对静止，它们具有相同 的加速度，所以先采用整体分析法， 求出木块和小车这个系统的整体加 速度，a=gsinθ，这样M的加速度 就求出。由于木块所受的弹力和摩 擦力对小车和木块这个系统来说是 内力，所以必须将木块从系统中隔 离出来分析。
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
先画出木块的受力图和加速度 的方向。
思考：求A对B的作用力大小。
AB
对B受力分析： Ff
FN FAB
0
a F m1 m2
0 a F (m1 m2 )g
m1 m2
mg
FAB
m2a
m2 F m1 m2
FAB m2 g m2a
FAB
m2
F
(m1
m1
m2 )g m2
m2 g
m2 F m1 m2
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
AB
F
思考：用水平推力F向左推，A、B间的作用 力与原来相同吗？
对A受力分析：
FN
FAB
Ff
mg
练习：如图所示：小车沿倾角为θ的光滑斜 面滑下，在小车的水平台面上有一质量为M 的木块和小车保持相对静止，求：
（1）小车下滑时木块所受的摩擦力。 （2）小车下滑时木块所受的弹力。
•审题：这里由于木块与小车在运
A
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
练习：如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑 的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数 =0.2.A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N， 水平向右拉细线，假设A、B之间最大静摩擦力等于滑动 摩擦力.在细线不被拉断的情况下，下述中正确的是
（g=10m/s2） (CD) A.当拉力F＜12N时，A静止不动 B.当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C.当拉力F=16N时，B受A摩擦力等 于4N D.无论拉力F多大，A相对B始终静 止
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【解析】要判断A、B是否有相对滑动，可假设 F=F0时，A、B间的摩擦力达到最大值，求出此 时拉力的数值F0，若F＞F0，则A、B有相对滑 动；若F＜F0，则A、B无相对滑动. A、B间的最大静摩擦力为 f0=mAg=0.2×6×10=12N. 当A、B间的静摩擦力f=f0时，由牛顿第二定律 得： 对B： mAg=mBa, a=mAg/mB=0.2×6×10/2=6m/s2；
2.系统中各物体加速度相同时，我们可以把系统 中的物体看做一个整体.然后分析整体受力，由F=ma 求出整体加速度，再作进一步分析.这种方法叫整体 法.
3.解决连接体问题时，经常要把整体法与隔离法 结合起来应用.
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
简单连接体问题的处理方法
在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间 的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同 的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质 点），分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定 律求出加速度（或其他未知量）；
牛顿第二定律整体法隔离法专 题分析课件
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
一、连接体问题 当两个或两个以上的物体之间通过轻绳、轻杆相连 或直接接触一起运动的问题. 二、整体法与隔离法
1.当研究问题中涉及多个独进行受 力及运动情况的分析.这叫隔离法.
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
练习（2002年江苏大综合第28题）如图所示，物 体a、b和c叠放在水平桌面上，水平为Fb＝5N、 Fc＝10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保 持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c 与桌面间的静摩擦力的大小，则
A f1＝5N，f2＝0，f3＝5N B f1＝5N，f2＝5N，f3＝0 C f1＝0，f2＝5N，f3＝5N D f1＝0，f2＝10N，f3＝5N
如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从 系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力 情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程 ，隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方 法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体 的问题。
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
连接体问题可以分为三大类 1、连接体中各物体均处于平衡状态 2、各物体具有相同的加速度 3、连接体中一个物体静止，另一个 物体加速
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
对A、B整体： F0=(mA+mB)a=(6+2)×6=48N. 可见，F≤48N时，A、B均可保持相对静止 而一起做加速运动因细线能承受最大拉力 为20N＜48N，故在细线不断的情况下无论 F多大，A、B总相对静止 当F=16N时， A、B共同运动，则 a=F/mA+mB=16/6+2=2m/s2, 此时f=mBa=2×2=4N. 本题答案：CD
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【例1】放在水平桌面上的一木块，其质量为m ,在水平
向右的推力F作用下，向右运动，求木块的加速度为多 少？
AB
Ff
FN
0 aF
F
m
0 a F mg
mg
m
思考：将木块分成质量分别为m1、m2的A、B两块，
仍在推力F作用下运动，那么A、B的加速度是否与原 来的加速度相同？
为求a与b间的摩擦力 用隔离法研究a,f1=0. 为求b与c间的摩擦力 用隔离法研究 ab,f2=5N。为求c与桌 面间的摩擦力用整体 法研究abc,f3=5N
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
【例2】.如图所示，静止的A、B两物体叠放在光 滑水平面上，已知它们的质量关系是mA＜mB，用水 平恒力拉A物体，使两物体向右运动，但不发生相 对滑动，拉力的最大值为F1；改用水平恒力拉B物 体，同样使两物体向右运动，但不发生相对滑动， 拉力的最大值为F2，比较F1与F2的大小，正确的是
为了解题方便，本题应将加速度分 解。 则 f=max =mgsinθcosθ
mg-N=may N=mg-mgsinθsinθ N =mg(1-sin2θ)
假如按习惯把重力、弹力、摩擦力分
解，问题就复杂得多。
mgsinθ+fcosθ
－
Nsinθ=ma
mgcosθ－Ncosθ－fsinθ=0
可见解题时合理选取坐标轴会给解题带来方便。
动过程中相对静止，它们具有相同 的加速度，所以先采用整体分析法， 求出木块和小车这个系统的整体加 速度，a=gsinθ，这样M的加速度 就求出。由于木块所受的弹力和摩 擦力对小车和木块这个系统来说是 内力，所以必须将木块从系统中隔 离出来分析。
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
先画出木块的受力图和加速度 的方向。
思考：求A对B的作用力大小。
AB
对B受力分析： Ff
FN FAB
0
a F m1 m2
0 a F (m1 m2 )g
m1 m2
mg
FAB
m2a
m2 F m1 m2
FAB m2 g m2a
FAB
m2
F
(m1
m1
m2 )g m2
m2 g
m2 F m1 m2
有相互作用力的系统 整体法与隔离法
AB
F
思考：用水平推力F向左推，A、B间的作用 力与原来相同吗？
对A受力分析：
FN
FAB
Ff
mg
练习：如图所示：小车沿倾角为θ的光滑斜 面滑下，在小车的水平台面上有一质量为M 的木块和小车保持相对静止，求：
（1）小车下滑时木块所受的摩擦力。 （2）小车下滑时木块所受的弹力。
•审题：这里由于木块与小车在运