专题整体法与隔离法
江苏专版 高中物理第三章 专题9整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用课件新人教版必修第一册
2.倾角为 、质量为 的斜面体静止在水平桌面上，质量为 的木块静止在斜面体上，下列结论正确的是（重力加速度为 ）( )
3.物体 在水平推力 作用下，将物体 压在竖直墙壁上， 、 均处于静止状态，如图所示。关于 、 两物体的受力情况，下列说法正确的是( )
A
A. 受到两个摩擦力的作用B. 共受到四个力的作用C. 共受到三个力的作用D. 受到墙壁摩擦力的大小随 的增大而增大
[解析] 以 、 整体为研究对象，整体受到重力、水平推力 、墙壁对整体水平向右的弹力和墙壁对整体向上的摩擦力作用，由于整体处于平衡状态，所以墙壁对 的摩擦力不随 的增大而增大，选项D错误；隔离 为研究对象， 受到重力、水平推力、 对 水平向右的弹力、 对 向上的摩擦力四个力作用，选项C错误；再隔离 ， 受到 对 向下的摩擦力、墙壁对 向上的摩擦力、重力及水平方向上的两个弹力作用，选项A正确，B错误。
甲
乙
例题3 [2023江苏如皋期中]如图所示，用四根轻绳 、 、 、 将重力均为 的三个小球连接并悬挂在水平天花板的 点和竖直墙面的 点。轻绳 与竖直方向的夹角为 ，轻绳 处于水平方向，系统处于静止状态。求：
（1）细线 、 上的拉力大小 、 ；
[答案] 根据题意，将三个小球看成一个整体，受力分析，如图甲所示：
B
A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上C.球可能不受斜面的弹力D.斜面体和竖直墙之间可能没有弹力
专题整体法和隔离法的应用
a＝MFAA＝MFBB＝9－3 2t＝3＋6 2t 故分离前的运动时间为 t＝2.5 s，则分离时的速度 v＝at≈3.3 m/s. (3)位移 s＝12at2≈4.2 m. 答案：(1)初速度为零的匀加速直线运动 (2)3.3 m/s，43 m/s2 (3)4.2 m
变式训练3-1 如右图所示，在劲度系数为k旳弹簧 下端挂有质量为m旳物体，开始用托盘托住物体，使弹簧 保持原长，然后托盘以加速度a匀加速下降(a<g)，求经过 多长时间托盘与物体分离．
解析：当托盘以加速度a匀加速下降时，托盘与物体 具有相同旳加速度，在下降过程中，物体所受旳弹力逐渐 增大，支持力逐渐减小，当托盘与物体分离时，支持力为 零．设弹簧旳伸长量为x，以物体为研究对象，根据牛顿 第二定律，有：
(2)设分离前两物体之间的正压力为 F′ 由 a＝9－2Mt－A F′＝F′＋M3B＋2t，得 t＝0，F′＝5 N 由于 FA 随 t 的增加而减小，FB 随 t 的增加而增加，可以 断定，分离前随着时间的增加，两物体之间的正压力 F′逐 渐减小，分离时两者之间的正压力 F′为零． 分离时两者的速度和加速度相等，加速度仍为 a＝43 m/s2. 此时两者之间的作用力为零，由加速度相等得：
变式训练1-1 质量分别为m1、m2、m3、m4旳四个 物体彼此用轻绳连接，放在光滑旳桌面上，拉力F1、F2分 别水平地加在m1、m4上，如图所示．求物体系旳加速度a 和连接m2、m3轻绳旳张力T.(F1>F2)
解析：由于物体系具有相同的向左加速度，所以可把 它们当成一个整体(或看作一个质点)，整个系统在水平方向 受到外力F1、F2，有：
【解析】 当小球和斜面接触，但两者之间刚好无压 力时，设滑块旳加速度为a′，此时小球受力如图所示，由 水平和竖直方向状态可列方程分别为：
《整体法与隔离法》课件
03
整体法与隔离法的比较
应用场景的比较
整体法
适用于分析系统整体的运动状态和平衡状态，如分析物体的平动、转动等。
隔离法
适用于分析系统内各部分之间的相互作用和运动状态，如分析连接体之间的相对 运动和相互作用。
分析方法的比较
整体法
将系统整体作为研究对象，通过整体 的运动状态和平衡条件来求解未知量 。
04
整体法与隔离法的实例 分析
实例一：桥梁分析
总结词
桥梁分析是整体法的典型应用
详细描述
在桥梁分析中，将桥梁作为一个整体来考虑，研究其静载和动载下的受力情况，从而确定桥梁的安全性和稳定性 。整体法能够全面地考虑桥梁的整体性能，避免了对各个部分的孤立分析。
实例二：建筑结构分析
总结词
建筑结构分析是隔离法的常见应用
05
实际应用中的选择建议
根据问题特性选择分析方法
简单问题
对于一些简单的问题，可以直接使用整体法或隔离法进行分析。如果问题涉及整体的运 动状态或受力情况，可以选择整体法；如果问题只关注部分或某个物体的运动状态或受
力情况，可以选择隔离法。
复杂问题
对于复杂的问题，可能需要结合整体法和隔离法的优点，进行综合分析。可以先用整体 法分析物体的运动状态或受力情况，再根据需要用隔离法对某个物体或部分进行详细分
02
隔离法概述
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从整体中隔离出来，对其进行分析的方 法。
特点
隔离法注重研究对象的独立性和特殊性，通过深入研究对象 的内在规律和特性，揭示其在整体中的作用和地位。
隔离法的应用场景
机械系统Байду номын сангаас
经济学
高中物理整体法、隔离法受力分析专题讲解
受力分析、物体的平衡1．隔离法：将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法。
隔离法的原则：把相连结的各个物体看成一个整体，如果要分析的是整体内物体间的相互作用力（即内力），就要把跟该力有关的某物体隔离出来。
当然，对隔离出来的物体而言，它受到的各个力就应视为外力了。
2．整体法：把相互连结的几个物体视为一个整体（系统），从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力（外力），称为整体法。
整体法的基本原则：（1）当整体中各物体具有相同的加速度（加速度不相同的问题，中学阶段不建议采用整体法）或都处于平衡状态（即a =0）时，命题要研究的是外力，而非内力时，选整体为研究对象。
（2）整体法要分析的是外力，而不是分析整体中各物体间的相互作用力（内力）。
（3）整体法的运用原则是先避开次要矛盾（未知的内力）突出主要矛盾（要研究的外力）这样一种辨证的思想。
3．整体法、隔离法的交替运用对于连结体问题，多数情况既要分析外力，又要分析内力，这时我们可以采取先整体（解决外力）后隔离（解决内力）的交叉运用方法，当然个别情况也可先隔离（由已知内力解决未知外力）再整体的相反运用顺序。
考点二：共点力作用下物体的平衡1.平衡状态一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态.如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块、沿斜面匀速直线下滑的木箱、天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态.2．共点力的平衡条件 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即0F =合。
3.平衡条件的推论（1）如果物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反，为一对平衡力。
（2）如果物体在三个力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。
（3）如果物体受多个力作用而处于平衡状态，其中任何一个力与其他力的合力大小相等、方向相反。
（4）当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零。
二 小力学专题3 整体法与隔离法—2021届高三物理一轮复习讲义
专题3 整体法与隔离法1. 整体法和隔离法：连接体、叠加问题首先想到整体隔离法，尤其是求底层物体与地面、墙壁等接触的摩擦力与弹力问题时，优先选择整体法，对于力少的物体采用隔离法分析；①初级整体法：系统各个物体都处于平衡状态，例如一个物体匀速，一个静止，分析整体合力为0；②中级整体法：系统各个物体有共同的加速度，一般先隔离系统一部分求到加速度，再对整体用牛二；（牛顿定律中会详细分析）③一些物体是平衡的，一些物体有加速度；∑ F 外⋅⋅⋅+++= 332211a m a m a m或者∑ F 外x ⋅⋅⋅+++=3x 32x 21x 1a m a m a m ， ∑F 外y ⋅⋅⋅+++= 3y 32y 21y 1a m a m a m 。
2.整体法的口诀整体法的三个层次：初级-中级-高级外力整体内隔离，优先分析简单体；初级整体都平衡，中级整体共加速；高级整体随意用，矢量性与系统性。
注意：内力与外力、天生的外力初级整体例1.如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A.3∶4B．4∶3C．1∶2D．2∶1例2.质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图3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()A．b对a的支持力一定等于mgB．水平面对b的支持力可能大于2mgC．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例3.a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的()例4.（多选）如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间，处于静止状态。
若不计一切摩擦，则()A.水平面对正方体的弹力大小为(M＋m)gB.墙面对正方体的弹力大小为mgtan αC.正方体对直角劈的弹力大小为mg cos αD.直角劈对墙面的弹力大小为mg sin α例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m a＞m b，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例6.如图所示，水平地面粗糙，竖直墙面光滑，A是一个光滑圆球，B是与A半径相等的半圆球，A、B均保持静止。
小力学专题3 整体法与隔离法—2021届高三物理一轮复习讲义
专题3 整体法与隔离法1. 整体法和隔离法：连接体、叠加问题首先想到整体隔离法，尤其是求底层物体与地面、墙壁等接触的摩擦力与弹力问题时，优先选择整体法，对于力少的物体采用隔离法分析；①初级整体法：系统各个物体都处于平衡状态，例如一个物体匀速，一个静止，分析整体合力为0；②中级整体法：系统各个物体有共同的加速度，一般先隔离系统一部分求到加速度，再对整体用牛二；（牛顿定律中会详细分析）③一些物体是平衡的，一些物体有加速度；∑ F 外⋅⋅⋅+++= 332211a m a m a m或者∑ F 外x ⋅⋅⋅+++=3x 32x 21x 1a m a m a m ， ∑F 外y ⋅⋅⋅+++= 3y 32y 21y 1a m a m a m 。
2.整体法的口诀整体法的三个层次：初级-中级-高级外力整体内隔离，优先分析简单体；初级整体都平衡，中级整体共加速；高级整体随意用，矢量性与系统性。
注意：内力与外力、天生的外力初级整体例1.如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A.3∶4B．4∶3C．1∶2D．2∶1例2.质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图3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()A．b对a的支持力一定等于mgB．水平面对b的支持力可能大于2mgC．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例3.a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的()例4.（多选）如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间，处于静止状态。
若不计一切摩擦，则()A.水平面对正方体的弹力大小为(M＋m)gB.墙面对正方体的弹力大小为mgtan αC.正方体对直角劈的弹力大小为mg cos αD.直角劈对墙面的弹力大小为mg sin α例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m a＞m b，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例6.如图所示，水平地面粗糙，竖直墙面光滑，A是一个光滑圆球，B是与A半径相等的半圆球，A、B均保持静止。
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【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【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μ1=0.4，B与地间μ2=0.l，则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θ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 D．4mg、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μ，一根轻绳两端固接在两个球上，在A OBPQ绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为θ。
专题：整体法与隔离法
交口一中高一物理学科学案编号030 时间2013-1-16主编高一物理组审核武卫平班级姓名专题：整体法与隔离法解决连接体问题基础知识1、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2．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．3．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．4、整体法：当连接体内各物体具有相同加速度时，把连接体作为一个整体来处理的方法称为整体法。
整体法只要分析外部物体对这一整体的作用力（外力），而不出现系统内部物体之间的作用力（内力），由此可以使解题十分简便。
5．隔离法：隔离法即把某个物体从连接体中隔离出来，这时连接体的其他物体对它的作用力就是外力。
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。
解题思路1、运用整体法解题的基本步骤：①明确研究的系统②画出系统的受力图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、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③对隔离出的研究对象分析研究，画出某状态下的受力图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的出现为原则。
①求内力：先整体后隔离。
例：相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力F，使两物块作匀加速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力T。
(1)地面光滑 （2）地面粗糙（动摩擦因数均为μ）②求外力：先隔离后整体。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
m2g
想一想：当A、B与水平地面间光滑时,且m1=m2=m时, （0＜F≤2mgθ 的直角斜劈始 终静止在水平地面上，质量为m的物体沿斜 劈匀速下滑，则斜劈对地面的压力F=＿＿ ＿＿，地面对斜劈的摩擦力Ff=_____.
例2
• 如图所示，质量为M倾角为θ 的直角斜劈始 终静止在水平地面上，质量为m的物体在力 F的作用下沿斜劈匀速上滑，则斜劈对地面 的压力F=＿＿＿＿，地面对斜劈的摩擦力 Ff1=＿＿＿，物体受到的摩擦力Ff2=_____.
研究对象的选择
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． 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； 当只涉及研究系统而不涉及系统内部的相互作用力和 运动时，一般可采用整体法。 有些问题（求内力），整体法不能解决，通常采 用隔离法． 有些复杂的问题通常采用整体法与隔离法相结合 的方法．（一般先整体后隔离）
研究对象的确定 整体法和隔离法
• 整体法：当问题中有两个或两个以上的物 体时，把这几个物体看成一个整体来研究 受力和运动情况的方法． • 隔离法：将某个物体隔离出来研究其受力 和运动情况的方法． • 外力：整体以外的物体对整体施加的力 • 内力：整体内部物体之间的相互作用力
整体法：当只涉及研究系统而不涉及系统内 部的相互作用力和运动时，一般可采用整 体法。 隔离法：为了弄清系统内某个物体的受力和 运动情况，一般可采用隔离法。
甲、乙两个带电小球的质量均为m，所带电量分别为
q和-q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线 悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的 匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧．平 衡时可能位置是图1中的（ ）
例6、如图示，人的质量为60kg，木板A的质量为 30kg，滑轮及绳的质量不计，若人想通过绳子拉住木 板，他必须用力的大小是 （ A ） A. 225N B. 300N C. 450N D. 600N
【例3】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： (B) 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
N F
解：对人分析受力，如图示： 由平衡条件得 F+N=Mg 对木板A分析受力，如图示 由平衡条件得 3 F=mA g +N
A
Mg 2F
F 2F
解得 F=( mAg +Mg)/ 4=225N
又解：对人和木板整体分析受力， 由平衡条件得 4 F=mA g +Mg 解得 F= ( mAg +Mg) / 4=225N
F
N
A θ B Aθ
m1 g
F
Ncosθ= m1g [1] F - Nsinθ= m1a [2] （2）对B受力分析如图所示，则： N2=m2g+Ncosθ [3] f2=μN2 [4]
N
Aθ
m1 g
F
N2
f2 θ
B
将[1]、[3]代入[4]式得： f2=μ(m1+ m2)g
N
取A、B组成的系统，有： F-f2=(m1+ m2) a [5] 由[1]、[2]、[5]式解得： F=m1g(m1+ m2)(tgθ+μ)/m2 故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为：
F
F
A
mAg N
A
mAg Mg
中间带有一个立柱的木箱质量为M，静止于水平桌面
上，质量为m的小环中央有孔套在立柱上（如图2）。 M被释放后沿立柱匀加速下滑，加速度大小为a （a<g）求这时桌面对木箱的支持力多大？
猴子爬杆。。。
例8. 如图所示，A、B两物体的质量分别是m1和m2， 其接触面光滑，与水平面的夹角为θ，若A、B与水平 地面的动摩擦系数都是μ，用水平力F 推A，使A、B一 起加速运动，求：（1）A、B 间的相互作用力 （2） 为维持A、B间不发生相对滑动，力F 的取值范围。 分析与解：A 在F 的作用下，有沿A、B 间斜面向 上运动的趋势，据题意，A、B 间恰好不发生相对滑 动时，则A 处恰好不脱离水平面，即A不受到水平面 的支持力，此时A与水平面间的摩擦力为零。 （1）对A 受力分析如图所示: 因此有：Ncosθ= m1g F - Nsinθ= m1a ∴N=m1g/cosθ [1] [2]