隔离法与整体法在初中物理解题中的应用

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整体法和隔离法

整体法和隔离法

整体法和隔离法一.整体法和隔离法在平衡中的应用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、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,只分析这一整体对象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〕。

整体法的思维特点:整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在物理中的应用。

整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清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变体规律,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。

2. 隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。

在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。

隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用。

在分析系统内各物体〔或一个物体的各个部分〕间的相互作用时用隔离法。

3.实例分析例1. 如图1所示,质量为m=2kg的物体,置于质量为M=10kg的斜面体上,现用一平行于斜面的力F=20N推物体,使物体向上匀速运动,斜面体的倾角,始终保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力〔取〕解析:〔1〕隔离法:先对物体m受力分析,如图甲所示。

由平衡条件有甲垂直斜面方向:①平行斜面方向:②再对斜面体受力分析,如图乙所示,由平衡条件有乙水平方向:③竖直方向:④结合牛顿第三定律知⑤联立以上各式,可得地面对斜面体的摩擦力,方向水平向左;地面对斜面体的支持力,方向竖直向上。

〔2〕整体法:因此题没有要求求出物体和斜面体之间的相互作用力,而且两个物体均处于平衡状态〔尽管一个匀速运动,一个静止〕,故可将物体和斜面体视为整体,作为一个研究对象来研究,其受力如图丙所示,由平衡条件有:丙水平方向:⑤竖直方向:⑥将题给数据代入,求得比较上面两种解法,整体法的优点是显而易见的。

整体法和隔离法的妙用(解析版)

整体法和隔离法的妙用(解析版)

整体法和隔离法的妙用学校:_________班级:___________姓名:_____________模型概述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.整体法、隔离法的比较项目整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用一般隔离受力较少的物体4.整体法和隔离法在平衡问题中的应用当系统处于平衡状态时,组成系统的每个物体都处于平衡状态,选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合.一般地,当求系统内部间的相互作用力时,用隔离法;求系统受到的外力时,用整体法,具体应用中,应将这两种方法结合起来灵活运用.典题攻破1.受力分析中的整体法与隔离法1.(2024·浙江高考)如图,在同一竖直平面内,小球A、B上系有轻质刚性细线a、b、c、d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧光滑的定滑轮与物块P相连,c跨过右侧光滑的定滑轮与物块Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度使系统达到静止状态。

第6讲 有加速度的 整体法和隔离法的应用1

第6讲   有加速度的    整体法和隔离法的应用1

第6讲 整体法和隔离法的应用一般整体法和隔离法结合起来使用,一般先整体受力分析求出a ,再对其中一个物体隔离求受力。

概念 选用原则注意问题整体法将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析1.至少有两个物体。

2.物体的加速度相同。

3.不能求物体间的力。

1.整体中任一物体受到的外力都是整体受到的力。

2.不用考虑整体内部各个物体间的相互作用力3.要会选择合适的整体。

4.F 合=m 合 a ,即m 与F 合要对应。

隔离法 将研究对象与周围物体分隔开,单独分析研究系统内物体之间的相互作用力一般隔离分析受力较少的物体类型二:a 相同且都不等于0。

22.(2004年全国卷 )如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m 1和m 2,拉力F 1和F 2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F 1>F 2。

试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T 的大小。

23.如图所示,A 和B 两物体相互接触,并静止在水平面上.现有两个水平推力F 1、F 2分别作用在A 、B 上,A 、B 两物体仍保持静止,则A 、B 之间的作用力大小是 A.一定等于零 B .不等于零,但小于F 1 C .一定等于F 1 D .可能等于F 224.一根粗细均匀的铜棒的质量为m ,放在光滑的水平面上,在铜棒轴线方向受水平向右的拉力F 而做匀加速直线运动,则棒中自左向右各截面处的张力大小为A .都等于FB .逐渐增大C .逐渐减小D .都等于零25.(1998年全国卷)。

如图3-12,质量为2m 的物块A 与质量为m 的物块B 之间以及B 与地面的动摩擦因数为μ,在已知水平力F 的作用下,A 、B 做加速运动,A 对B 的作用力为 .15.质量分别为M 和m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上.用水平推力F 向右推M ,两物体向右加速运动时,M 、m 间的作用力为F N1;用水平力F 向左推m ,使M 、m 一起加速向左运动时,M 、m 间的作用力为F N2,如图(1)、(2)所示.则( ) A .F N1∶F N2=1∶1 B .F N1∶F N2=m ∶MC .F N1∶F N2=M ∶mD .条件不足,无法比较F N1、F N2的大小26.(2007年江苏卷)。

初中常见问题分析隔离法与整体法

初中常见问题分析隔离法与整体法

二、隔离法与整体法隔离法与整体法是在分析物理问题时常用的一种方法,主要指的是选研究对象的问题。

我们在研究两个或两个以上相关连物体时,常常可以取整体为研究对象称为整体法;我们也可以取某一物体为研究对象,称为隔离法。

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。

在处理问题时,研究对象选好会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。

例题分析:在连接体中的应用:例1: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fABF分析:A 、B 有相同的运动状态,可以以整体为研究对象。

求A 、B 间作用力可以A 为研究对象。

对整体 F=(M+m )a对木块A f=ma说明:当处理两个或两个以上物体的情况时可以取整体为研究对象,也可以以个体为研究对象,特别是在系统有相同运动状态时在动量、能量问题中的应用:例2:质量分别为M 、m 的铁块、木块在水中以速度v 匀速下沉,某时刻细绳突然断裂,当木块速度为0时,求铁块的速度。

分析:以铁块、木块组成的系统为研究对象,在绳断前、断后所受合外力均为零,所以系统动量守恒。

根据题意有:(M+m )v=Mv’变化:上题中如系统以加速度a 加速下沉,当速度为v 时细绳突然断裂,过时间t 后木块速度为0,求此时铁块的速度。

分析:以系统为研究对象,在绳断前、断后系统所受合外力不变,为:(M+m)a根据动量定理有:(M+m)at=Mv’-(m+M)v例3:质量为m 、带电量为+q 的甲乙两小球,静止于水平面上,相距L 。

某时刻由静止释放,且甲球始终受一恒力F 作用,过t 秒后两球距离最短(1)求此时两球的速度(2)若甲球速度达到最大时,两球相距L/2,求开始运动时甲乙两球的加速度之比。

F分析:(1)以系统为研究对象,根据动量定理有:Ft=2mv(2)以甲球为研究对象,甲球速度最大时其所受合力为0,所以,此时两球间库仑力F’=F ,则开始时两球间库仑力为F’/4。

整体法与隔离法在解题过程中的应用

整体法与隔离法在解题过程中的应用

整 体在竖 直方 向失 重 为 a 一 a i , 以 , s n 所
水平 面对 斜 劈 的 支 持 力 F 一 ( + + 优 ) m。 g— 2s 2方 向 竖 直 向 上 . ai , n

我 们把箱 子 、 带 电小 球 看 作 一 整体 , 箱 子 质 两 设
1 1 1
a一÷n 3 , £ t (一 ) ÷n +寺口 3 )一6 ( 一£ .
厶 厶 厶
由于 剪断连 接球 b的 细线 后 , b在 库 仑 引力 作 球
用 下 加 速 向 上 运 动 , b两 带 电 小 球 间 距 在 减 小 , 库 n, 由
由 两 式 得 到 n=4 1 ・ . T S I
FN ( o 一 + + 6 g+ 胆 . ) ⑧
从静 止 开 始 先 匀 加 速 后 匀 减 速 下 滑, 当他滑 到 竿 底 时速 度恰 好 为 0 .
图 4
下 滑 过 程 中 , 加 速 时 加 速 度 是 匀 减 速 时 的 加 速 度 的 匀
2 , 滑总 时间为 3s求 : 倍 下 . 当上 面 的演 员在匀 加速 下
A 小于 F ; N
图 1
图 2
图 3
,- J, 解析 _
本 题 中 斜 劈 和 物 块 m 静 止 , 于 平 衡 状 态 , 处 物 块 : 在斜 劈上有 沿 斜劈 向下 的加速 度 为
a 我 们可 以将 斜劈 和 两 物块 作 为 一个 整 体分 析 , a , 将
以, 平面对 斜劈 的摩擦 力 F, 。C S , 向水 平 水 一 a O 方
向左 .
Q 本 解析 题考查了“ 共点力作用下物体的 平衡” 、
‘ ‘ 牛顿第 二定 律 ” “ 仑 定 律” ‘ 、库 、 牛顿 第 三 定 ‘ 律” 物理知识 , 于物体 系 问题 . 物体 问 的受 力情 等 属 各 况复杂 , 条件 相 互 制 约 , 比较容 易 地 处 理好 此类 问 要 题 , 定要正确 使用 好整体 法和 隔离法 . 一

第22点 整体法与隔离法在平衡问题中的应用

第22点 整体法与隔离法在平衡问题中的应用

第22点整体法与隔离法在平衡问题中的应用对于由多个物体组成的系统进行受力分析时,一般要使用“整体法”和“隔离法”.所谓整体法,是把两个或两个以上的物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法.所谓隔离法,是将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来的分析方法,目的是便于进一步对该物体进行受力分析,得出与之关联的力.整体法和隔离法是相互依存、相互补充的,两种方法相互配合、交替使用,能更有效地解决有关系统的问题.一般只涉及系统外部对系统的作用力时,优先选用整体法;而涉及系统内物体间相互作用力时,必须选用隔离法.对点例题如图1所示,倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是()图1A.木块受到的摩擦力大小是mg cos αB.木块对斜面体的压力大小是mg sin αC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos αD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g解题指导先对木块m受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件,有F f=mg sin α①F N=mg cos α②由①式,选项A错误;斜面对木块的支持力和木块对斜面的压力相等,由②式得B错误;对M和m整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡,故桌面对斜面体的支持力为(M+m)g,静摩擦力为零,故C错误,D正确.答案D技巧点拨分析两个或两个以上运动状态相同的物体整体受力情况及外力对系统的作用时,宜用整体法;而分析系统内各物体的相互作用力时,必须用隔离法.如图2所示,木板B放在水平地面上,在木板B上放一重为1 200 N的物体A,物体A与木板B间、木板B与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B重力不计,当用水平拉力F将木板B匀速拉出,绳与水平方向成30°角时,问绳的拉力F T多大?水平拉力F多大?(重力加速度g=10 m/s2)图2答案248 N430 N解析(1)求绳的拉力F T:隔离A,其受力如图所示则水平方向上:F T cos 30°-F f1=0竖直方向上:F T sin 30°+F N1-G=0而F f1=μF N1联立以上三式解得F T≈248 NF f1=F T cos 30°≈215 N(2)求水平拉力F:隔离B,其受力如图所示A对B的摩擦力大小为F f1′,地对B的摩擦力为F f地,地对B的弹力大小F N2=F N1′,F N1′=F N1,F f1=F f1′故拉力F=F f地+F f1′=μF N2+μF N1′=2F f1=430 N。

整体法与隔离法的应用详解

F2 mm
再选取物体B为研究对象, 受力分析如图所示, 根据牛顿第二定律:
FN - F2 ma
F2
FN
FN
F2
ma
F2
m F1 F2 2m
F1
F2 2
.
变式1: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,地面光滑。求绳中张力。
解:(1)由牛顿第二定律,
课程内容
一、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。 采用整体法不需要考虑内力的影响,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。
二、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。 采用隔离物体法一般用来求内力,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。
(2)在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可以使连接体 中的某一部分物体,也可以使连接体中的某一个物体(包含两 个或两个以上的单个物体),而这“某一部分”的选取,也应根 据问题的实际情况,灵活处理.
平面上,其质量为M,它的斜面是光滑的,
在它的斜面上有一质量为m的物体,在用
水平力推斜面体沿水平面向左运动过程中,
物体与斜面体恰能保持相对静止,则下列 说法中正确的是( )
m
F
A.斜面体对物体的弹力大小为mgcosθ
B.斜面体对物体的弹力大小为mg/cosθ C.物体的加速度大小为gsinθ
θ
M
D.水平推力大小为(M+m)gtanθ
[解析]隔离m,由平行四边形定则可得:
FN=mg/cosθ
FN
F合=mgtanθ
θ

整体法和隔离法

整体法和隔离法一.整体法和隔离法在平衡中的应用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、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,只分析这一整体对象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)。

整体法的思维特点:整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在物理中的应用。

整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清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变体规律,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。

2. 隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。

在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。

隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用。

在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法。

3.实例分析例1. 如图1所示,质量为m=2kg的物体,置于质量为M=10kg的斜面体上,现用一平行于斜面的力F=20N推物体,使物体向上匀速运动,斜面体的倾角,始终保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力(取)解析:(1)隔离法:先对物体m受力分析,如图甲所示。

由平衡条件有甲垂直斜面方向:①平行斜面方向:②再对斜面体受力分析,如图乙所示,由平衡条件有乙水平方向:③竖直方向:④结合牛顿第三定律知⑤联立以上各式,可得地面对斜面体的摩擦力,方向水平向左;地面对斜面体的支持力,方向竖直向上。

(2)整体法:因本题没有要求求出物体和斜面体之间的相互作用力,而且两个物体均处于平衡状态(尽管一个匀速运动,一个静止),故可将物体和斜面体视为整体,作为一个研究对象来研究,其受力如图丙所示,由平衡条件有:丙水平方向:⑤竖直方向:⑥将题给数据代入,求得比较上面两种解法,整体法的优点是显而易见的。

受力分析中的整体法与隔离法

整体法和隔离法的应用一、受力分析中的整体法与隔离法1、整体法整体法就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部物体之间的相互作用力。

当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法。

运用整体法解题的基本步骤是:(1)明确研究的系统或运动的全过程(2)画出系统或整体的受力图或运动全过程的示意图(3)选用适当的物理规律列方程求解2、隔离法隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其它物体的作用力。

为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。

运用隔离法解题的基本步骤是(1)明确研究对象或过程、状态(2)将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来(3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图(4)选用适当的物理规律列方程求解二、应用整体法和隔离法解题的方法1、合理选择研究对象。

这是解答平衡问题成败的关键。

研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答,当选取所求力的物体,不能做出解答时,应选取与它相互作用的物体为对象,即转移对象,或把它与周围的物体当做一整体来考虑,即部分的看一看,整体的看一看。

但整体法和隔离法是相对的,二者在一定条件下可相互转化,在解决问题时决不能把这两种方法对立起来,而应该灵活把两种方法结合起来使用。

为使解答简便,选取对象时,一般先整体考虑,尤其在分析外力对系统的作用(不涉及物体间相互作用的内力)时。

但是,在分析系统内各物体(各部分)间相互作用力时(即系统内力),必须用隔离法。

2、如需隔离,原则上选择受力情况少,且又能求解未知量的物体分析,这一思想在以后牛顿定律中会大量体现,要注意熟练掌握。

3、有时解答一题目时需多次选取研究对象,整体法和隔离法交叉运用,从而优化解题思路和解题过程,使解题简捷明了。

所以,注意灵活、交替地使用整体法和隔离法,不仅可以使分析和解答问题的思路与步骤变得极为简捷,而且对于培养宏观的统摄力和微观的洞察力也具有重要意义。

整体法与隔离法的应用(附答案)

整体法与隔离法的应用整体法和隔离法在力的平衡问题和牛顿运动定律中的连接体问题中经常遇到这样的题目。

方法剖析:整体法:解题一般比较简单,但整体法整体法不能求内力。

隔离法:对系统内的物体受力分析时,一般先从受力简单的物体入手,采用隔离法进行分析, 注意事项:整体法的适用条件系统内各个物体的运动状态必须相同,两种方法实际问题常常需要整体法与实际应用隔离法交叉运用 精准练习巩固:1.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑。

已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

A 与B 的质量之比为( ) A.1μ1μ2 B.1-μ1μ2μ1μ2 C.1+μ1μ2μ1μ2 D.2+μ1μ2μ1μ22.如图所示,在粗糙水平地面上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半圆球B ,整个装置处于静止状态。

已知A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ,则下列说法正确的是( )A.A 物体对地面的压力大小为m A gB.A 物体对地面的压力大小为(m A +m B )gC.B 物体对A 物体的压力大于m B gD.地面对A 物体没有摩擦力3.如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m ,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上。

现分别用大小相等的力F 水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧。

则平衡时两球的可能位置是下面的( )4.在上题目的图中,如果作用在乙球上的力大小为F,作用在甲球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是()5.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∶16.(多选)如图所示,质量分别为m A、m B的A、B两个楔形物体叠放在一起,B靠在竖直墙壁上,在水平力F的作用下,A、B静止不动,则()A.A物体受力的个数可能为3B.B受到墙壁的摩擦力方向可能向上,也可能向下C.力F增大(A、B仍静止),A对B的压力也增大D.力F增大(A、B仍静止),墙壁对B的摩擦力也增大7.如图所示,一个质量为m的滑块置于倾角为30°的固定粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上的Q点,直线PQ与斜面垂直,滑块保持静止.则()A.弹簧可能处于原长状态B.斜面对滑块的摩擦力大小可能为零C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.滑块一定受到四个力作用8.物体B放在物体A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。

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