整体法与隔离法应用-高中物理


1、如图所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m的 物体紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起 运动,则下列说法正确的是( A ) A、在竖直方向上,车厢壁对物体的摩擦力与物体的重 力平衡。 B、在水平方向上,车厢壁对物体的弹力与物体对车厢 壁的压力是一对平衡力 C、若车的加速度减小,车厢壁对物体的弹力不变。 D、若车的加速度增大,车厢壁对物体的摩擦力也增大
F’N 解:隔离m受力分析如图所示, θ 受到重力mg和支持力F’N, F合 且两力的合力方向必向左, 因加速度方向向左。由图 mg 知: θ F合=mgtanθ即 a mgtanθ=ma,得 FN a=gtanθ F 对M、m整体受力分析如图所 示,受三个力,F为合力。 θ 整体由牛顿第二定律得: (M+m)g F=(M+m)a=(M+m)gtanθ。
第三章 牛顿运动定律
整体法与隔离法专题
整体法与隔离法在动力学问题中的应用
1、连接体问题: 所谓连接体就是指多个相关联的物体, 他们一般具有相同的运动情况,(如有相同 的速度、加速度),比如几个物体叠放在一 起,或并排挤放在一起,或用绳子、轻杆连 在一起的物体系统。 2、内力和外力: 系统内部物体之间的作用力叫内力。 系统与外部物体之间的作用力叫外力。
1、如图所示,滑杆和底座固定在一起,静止在 水平地面上,其总质量为M。 一个质量为m的 猴子沿杆以0.4g的加速度加速下滑,则底座对 地面的压力为多大?
提示:应分别对M、m 各自单独受力分析由合 力决定列式方式,合力 不为零的由牛顿第二定 律列式,为零的由正反 方向力的大小相等列式 求未知力。
小 结:用隔离法时,必须按题目的需要进行恰当的选择隔 离体,否则将增加运算过程的繁琐程度。
隔离法与整体法:
隔离法:在求解系统内部的物体之间的相互 作用力时,将物体系统中的某一个(或几 个)物体分隔出来,单独研究的方法。 整体法:整个系统中的几个物体具有共同的 加速度,且不涉及求相互作用力时,将它 们作为一个整体来研究的方法。 用整体法进行受力分析,不考虑系统内物体 间的相互作用力(内力)。
2 、只要有可能,要尽量运用整体法。因为整体法的好处 是,各隔离体之间的许多未知力,都作为内力而不出现, 对整体列一个方程即可。
3 、用整体法解题时,必须满足一个条件,即连结体各部 分都处于平衡态。如果不是这样,便只能用隔离法求解。 4 、往往是一道题中要求几个量,所以更多的情况是整体 法和隔离法同时并用,这比单纯用隔离法要简便。
1、如图所示,在光滑的水平地面上,水平外力F 拉动小车和木块一起做加速运动(木块和小车 之间无相对滑动)。已知小车质量为M,木块 质量为m,加速度大小为a,木块和小车之间 的动摩擦因数为u,则在运动过程中,木块和 小车之间的摩擦力大小是(BD) A.umg B.mF/(M+m) C.u(M+m)g D.ma
对连接体的一般处理思路:
一般是先整体后隔离,在连接体内各物体 具有相同的加速度时,应先把它们看作一个整 体,分析整体的受力,利用牛顿第二定律求出 共同的加速度。 若再求系统内各物体间的相 互作用力,再把物体隔离,对该物体单独进行 受力分析,利用牛顿第二定律对该物体列方程 求解。即“整体分析求加速度,隔离物体求内 力” 或“先隔离物体求加速度,再整体分析求外力” 若连接体内各物体的加速度不同,则应该 用隔离法对每一个物体进行单独分析,分别对 各物体列方程求解,不能用整体法分析。
N 1 2 NB 2
F
FAB
先隔离分析求加速度,再整体分析求外力
例2:(长江例2)如图所示,质量为m的物体 放在倾角为θ的斜面上,斜面体的质量为M,斜 面体光滑,物体也光滑,现对物体施加一个水 平推力F,要使物体相对斜面体静止,力F应为 多大?
分析:两物体相对静止 在推力F的作用下必有 向左的共同的加速度, 故可先隔离m求加速度, 再整体由牛顿第二定律 求推力F。
例题讲解
口诀: 整体分析求加速度,隔离物体求内力
例1:两个物体A和B,质量分别为m1和m2互相接触 放在光滑的水平地面上,如图所示,若对物体A 施以水平推力F,则物体A对B的作用力为多大?
解:对A、B整体受力分析如图 F 所示,受重力(m1+m2)g 、支 持力FN和水平推力F。 A B 由牛顿第二定律得: F=(m1+m2)a , (m +m )g 即a= F/ (m1+m2) F 把B隔离出来单独受力分析 A B 如图所示,受重力m2g、支 持力FNB、A对B的水平作用 mg 力FAB。 对B物体由牛顿第二定律得: FAB=m2a=m2F/ (m1+m2)为所求。
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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

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
[解析] 对 、 、 整体受力分析可知,整体相对桌面没有相对运动趋势,故 ;将 和 看成一个整体, 整体有相对斜面向下运动的趋势,故 与 之间有摩擦力,即 ;对 进行受力分析, 相对于 有向下运动的趋势,故 和 之间存在摩擦力作用,即 ,故选项C正确。
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。


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

受力分析与整体法和隔离法的应用--高中物理第二章专项练习

受力分析与整体法和隔离法的应用--高中物理第二章专项练习

第二章相互作用受力分析与整体法和隔离法的应用1.受力分析的顺序:先场力再弹力后摩擦力,接触力要逐个接触面排查.2.对于多个物体组成的系统的问题通常整体法和隔离法交替使用.3.三重检验:(1)明确各力的施力物体、受力物体.(2)判断研究对象是否能保持原来运动状态.(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析,判断两次分析是否一致.1.如图所示,一物块在竖直向上的恒力F作用下沿固定的粗糙斜面向上匀速运动.不计空气阻力,则物块运动过程中受力的个数为()A.2个B.2个或4个C.2个或3个D.4个答案A解析物块受到竖直向下的重力和竖直向上的恒力F,假设还受到沿斜面向下的摩擦力和斜面的支持力作用,则物块受到的合力不为零,因物块做匀速直线运动,物块不会受到摩擦力作用,也不会受到斜面的支持力作用.故选A.2.如图,楔形物块M固定在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,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,使之匀速上滑,则小物块的受力示意图大致正确的是(重力加速度为g)()答案B解析对小物块进行受力分析,受到沿斜面向上的F,竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力,因为物块相对斜面沿斜面向上运动,所以物块受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,故选B.3.(2023·安徽黄山市屯溪第一中学月考)如图所示,一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,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,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则(重力加速度为g )()A .滑块一定受到三个力作用B .弹簧一定处于压缩状态C .斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg D .斜面对滑块的支持力大小可能为零答案C 解析以滑块为研究对象,进行受力分析,一定受重力作用,斜面和弹簧只能给滑块垂直斜面方向的力,因为滑块处于静止状态,所以滑块一定受到斜面的摩擦力作用,而弹力是摩擦力产生的必要条件,故滑块一定还受到斜面的支持力作用,但无法确定弹簧是伸长、压缩或是原长,滑块可能受弹簧的弹力,也可能弹力为零,故A 、B 、D 错误;摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡,则摩擦力F f =mg sin 30°=12mg ,故C 正确.4.(2023·重庆市联考)如图所示,将两个相同的木块P 、Q 置于粗糙斜面上,P 、Q 中间有一处于压缩状态的轻弹簧,弹簧不与P 、Q 拴接.木块P 受到一个沿斜面向下的恒定拉力F ,P 、Q 均静止.下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内)()A .P 一定受到5个力的作用B .Q 一定受到4个力的作用C .只移去弹簧后P 可能会沿斜面下滑D .只移去弹簧后P 所受摩擦力可能不变答案A 解析设木块质量为m ,斜面倾角为θ,对P 受力分析如图,则P 受到重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力五个力的作用,A 正确;Q 受到的弹簧弹力沿斜面向上,若Q 重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等,则Q 不受摩擦力,所以Q 可能受到重力、支持力、弹簧弹力三个力的作用,B 错误;有弹簧时,正交分解P 受到的重力,沿斜面方向受力平衡,有F f P =mg sin θ+F 弹+F ,只移去弹簧时,有F f P ′=mg sin θ+F ,可知木块P 受到的沿斜面向下的力变小,需要的摩擦力变小,故木块P仍然静止,C、D错误.5.(2023·湖北省黄冈中学模拟)如图所示,水平地面上叠放着矩形物体A和B,细线一端连接A,另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C,A、B、C均静止.下列说法正确的是()A.A可能受到三个力作用B.B可能受到四个力作用C.适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,则A对B的摩擦力不变D.适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,则B对地面的压力增大答案D解析物体A受力分析如图甲共受到四个力,故A错误;物体B受力分析如图乙共受到五个力,故B错误;适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,F T=m C g,可知F T减小,θ不变,由F f A=F T cosθ可知,B对A的摩擦力减小,则A对B的摩擦力减小;因为F N A=m A g-F T sinθ,F N B=F N A′+m B g,F T减小,θ不变,可知适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,B对地面的压力增大,故C错误,D正确.6.(多选)如图所示,有P、Q、N三个物块,质量均为m,它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态,现对Q施加一个水平向右的推力F,三个物块依然保持静止,则施加力F之后()A.P、Q两物块之间的摩擦力增大B.Q、N两物块之间的摩擦力可能减小C.Q一定受到5个力的作用D.Q、N两物块之间的压力增大答案BD解析对P受力分析可知,P受重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力,则P受力情况不变,故P、Q间的摩擦力不变,选项A错误;对P、Q受力分析可知,P、Q受重力、支持力、摩擦力及推力,由于水平推力的作用,Q、N间的摩擦力可能减小,选项B正确;若F沿斜面向上的分力与P、Q的重力沿斜面向下的分力平衡,则Q可以不受N对它的摩擦力的作用,所以Q将受重力、P对Q的压力、N对Q的支持力、P对Q的摩擦力及推力五个力的作用,若Q、N间有摩擦力,则Q受6个力的作用,选项C错误;因F有垂直于斜面的分力,故Q、N间的压力一定增大,选项D正确.7.如图,物体P和斜面均静止于地面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P开始向下滑动B.斜面对P的作用力不变C.P、Q间没有摩擦力的作用D.斜面对地面的摩擦力增大答案C解析对P受力分析,受重力、支持力、静摩擦力,设P的质量为M,根据平衡条件,有F N=Mg cosθ,F f=Mg sinθ,由于P处于静止状态,则有F f≤μF N,故μ≥tanθ,由于物体Q 轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力,P仍静止不动,斜面对P的作用力(支持力、静摩擦力的合力)等于P与Q的重力之和,所以变大,故A、B错误;Q处于静止状态,根据平衡条件得知,Q不受P的摩擦力,否则Q将沿水平方向运动,故C正确;以整体为研究对象,水平方向不受外力作用,所以水平方向合力为零,地面与斜面之间无摩擦力,故D错误.8.(2023·河北邯郸市高三检测)如图所示,有P、N两块质量相同的物块,在物块P上施加一沿水平方向的外力F,使它们叠放在竖直面上且处于静止状态,下列说法正确的是()A.物块P一定受到4个力的作用B.物块P一定受到3个力的作用C.物块N一定受到4个力的作用D.物块N可能受到6个力的作用答案A解析如果P、N之间没有摩擦力,则物块P不能平衡,所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力,加上重力和外力F,物块P一定受到4个力的作用,故A正确,B错误;整体分析可知,墙对N有向上的摩擦力,大小等于两者的重力之和,物块N还受到重力、墙对N的支持力,P对N的支持力,P对N的摩擦力,所以物块N一定受到5个力的作用,C、D错误.9.(2023·云南省昆明市第一中学月考)如图所示,截面为等腰三角形的木块A上放铁块B,木块A的斜边在竖直粗糙墙壁上,现对A施加竖直向上的力F,使得A、B一起向上匀速运动,运动过程中A、B一直保持相对静止.则木块A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6答案B解析对于B,其处于平衡状态,受到重力、摩擦力和支持力作用,A受到B给的摩擦力和压力作用,对于A、B整体,水平方向若受到墙壁的支持力,不可能平衡,故墙壁对A无支持力,则也无摩擦力作用,木块A还受重力作用和竖直向上的力F.故A一共受到4个力作用.故选B.10.(2023·福建省福州阳光国际学校月考)如图所示,物体B的上表面水平,物体C受到向右的水平推力F时,A、B、C均保持静止,下列说法正确的()A.物体A受3个力作用B.物体B受到4个力作用C.物体C受到5个力作用D.物体C对地面的压力的大小等于C的重力答案B解析物体A受重力和B对A的支持力2个力作用,选项A错误;物体B受到重力、A对B 的压力、斜面对B的支持力和摩擦力,共4个力作用,选项B正确;物体C受到重力、地面的支持力和摩擦力、力F、B对C的摩擦力和压力,共6个力作用,选项C错误;由整体分析可知,物体C对地面的压力的大小等于A、B、C的重力之和,选项D错误.11.如图所示,物块A、B处于静止状态,已知竖直墙壁粗糙,水平地面光滑,则物块A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6答案A解析对A、B整体进行分析,由于整体位于光滑水平面上处于静止状态,所以水平方向上整体一定不受力,即竖直墙壁对A没有支持力,所以A和竖直墙壁之间没有摩擦力.隔离A 进行分析,A一定受重力和B对其的支持力,其中支持力存在水平向左的分量,所以A一定还受到B对其的摩擦力,综上所述可知A的受力个数为3,故选A.12.如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,则()A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间可能存在静摩擦力C.A物块共受4个力作用D.B物块共受4个力作用答案D解析整体受力分析,由平衡条件可知,只受重力及地面的支持力,所以A与墙面间不存在压力及静摩擦力,则A、B错误;隔离法对A受力分析,由平衡条件有:重力、B对A的支持力及B对A的静摩擦力三力平衡,所以C错误;把A、B看成一个整体,只受重力及C对B的支持力,C与B之间没有静摩擦力,由牛顿第三定律知B还受A对B的压力及静摩擦力,则B物块共受4个力作用,所以D正确.。

整体法与隔离法在高中物理中的巧妙应用

整体法与隔离法在高中物理中的巧妙应用
与m 之 间的相互作用力看作是 内力 ,既然水平高 台
c . 有摩擦 力作用 , 但摩擦力的方向不能确定
D . 没有摩擦力作用
是光滑无 阻力 的,那么这个 整体所受 的外力就只有 聊} 了。又因细绳不发生形变 , 所 以 与m 应具有共 同 的加速度a 。 现将 牛顿第二定律用于本题 ,则 可写 出下列关
a =O. 7m/ s
 ̄ 1 1 2 1 3 1 — 4 1 5 I
—一
m。若 用水 平推 力雕 1 号物 ——— 物 体, 求:
( 1 ) 它们的加速度是多少? ( 2 ) 2 、 3 号物体间的压力 为多少?
解题策略 : 因各个物体的加速度相 同, 可以五个 物体整体为研究对象求 出整体 的加速度。 再 以3 、 4 、 5 号物体 为研究对象求出2 、 3 号物体 间的压力 。
( 作者单位 : 河 南省 汤 阴一 中)

思 路方 法
隔 离 法 在 高 中 物
■ 郝 玉焕
理学习常用到的基本 方法之一 , 熟练地掌握这种方法 , 巧妙地选择研究对 象, 往往会使问题变得简单明了。针对这个问题 , 我 面下 滑
个过程中木块没有动 ,求地面对木块 的摩擦力的大
小 和方 向 。 ( 重 力 加 速 度I Rg = l O / s z )
m 2 ,三木块均 处于静止状态 , 则 粗糙地面对三角形木块 ( )
图2
物体连接起来 , 求: 物体 和物体m的运动加 速度各
是多大?
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
采用整体此法解题时 , 把物体 和m看作一个整 体, 它们的总质量 为( + m) 。 把通过细绳连接着 的M

整体法与隔离法的应用(详解)

整体法与隔离法的应用(详解)

例1
A. F1
a
B. F2
C. (F1+ F2) / 2
F1
D. (F1- F2) / 2
A
B
F2
分析:
物体A和B加速度相同, 求它们之间的相互作用力, 采取先整体后隔离的方法, 先求出它们共同的加速度, 然后再选取A或B为研究对象, 求出它们之间的相互作用力.
选取A和B整体为研究对象, 共同加速度a为:
m
θ M
F
[解析]隔离m,由平行四边形定则可得: FN=mg/cosθ F合=mgtanθ 由牛顿第二定律可得:a= F合/m =gtanθ 对整体,由牛顿第二定律可得: F合 F=(M+m)a=(M+m)gtanθ [答案]BD F
FN θ
Hale Waihona Puke mF Mmg
θ
课程小结 (1)解答问题时,决不能把整体法和隔离法对立起来, 而应该把这两种方法结合起来,从具体问题的实际 情况出发,灵活选取研究对象,恰当选择使用隔离和 整体法. (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.
解:(1)由牛顿第二定律,
对整体可得:F=(M+m)a
F
m
M
F
隔离m可得:T=ma 联立解得:T=mF/(M+m)
T
(2)已知内力求外力。 先隔离分析计算加速度,然后 整体分析,计算外力。 例2 如图所示, A、B、C三物体
的质量分别为m1、m2、m3 , 带有 滑轮的 C 放在光滑的水平面上, 细绳质量及一切摩擦均不计, 为 使三物体无相对运动, 试求水平 推力F的大小?

高中物理教学中隔离法整体法

高中物理教学中隔离法整体法

浅谈高中物理教学中的隔离法与整体法隔离法与整体法是高中物理教学中常用的思维方法,所谓隔离法,就是把所研究的对象从整体或系统中隔离出来进行研究,这种方法称为隔离法。

所谓整体法,就是将整个系统看做一个整体,对系统进行整体研究,这种方法称为整体法。

下面就其应用介绍如下。

一、隔离法的应用1.物块a和b用轻绳相连后悬挂在轻弹簧下端静止不动,如图(甲)所示;连接a和b的绳子被烧断后,a上升到某一位置时速度的大小为v,这时b的下落速度大小为u,如图(乙)所示。

已知a和b的质量分别为m和m。

从甲状态到乙状态的过程中,弹簧的弹力作用于物块a的冲量等于多少?解:设弹力对a的冲量为i,取向上为正方向,根据动量定理:对a物体:i-mgt=mv-0(1)对b物体:-mgt=m(-u)-0(2)由(2)式得:t=,代入(1)式得:i=m(v+u)a、b都停止时相距s,s=l+s0+sa-sb=l+s02.如图所示,在真空中,匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷,已知a静止,b向右匀速运动,c向左匀速运动,比较他们的质量应有()a.a油滴质量最大b.b油滴质量最大c.c油滴质量最大d.abc质量一样大解:对于a粒子:ma g=qe ma=qe/g对于b粒子:mbg+qvb=qemb=q(e-vb)/g对于c粒子:mcg=qvb+qemc=q(e+vb)/g故mc>ma>mb二、整体法的运用3.质量为m的木块在光滑水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块,要使木块停下来,必须发射子弹数目为(子弹留在木块中不穿出)()a.b.c.d.解:以n颗子弹和m组成的系统动量守恒,n颗子弹入射前为初状态,子弹入射后木块停下来为末状态,以子弹方向为正。

nmv2=m-v1=0 n=4.在粗糙水平面上有一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的木块,m1>m2,如图所示。

高中物理力学方法-整体法 隔离法

高中物理力学方法-整体法 隔离法

整体法和隔离法一、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。

二、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。

三、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。

整体法与隔离法及应用

隔离法与整体法及其应用1.隔离法的含义及其应用把所研究的事物从整体或系统中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法。

应用隔离法能排除与事物无关的因素,使该事物的主要特征明确地显示出来,从而进行有效处理,使一些无法用整体来解决的问题得到满意的结论。

任何事物总是由各个部分组成的,事物的整体和局部之间既有联系又有区别。

在处理具体的物理问题时,可以根据不同的情况把整个物体系或整个物理过程分隔成几个部分,应用相应物理规律进行处理。

由于各物体在各种不同情况下会产生不同的结果,应用隔离法能为我们针对不同情况解决问题创造条件。

同时由于事物之间总是相互关联的,对局部事物问题的研究也有利于我们进一步了解局部之间的相互关系以及局部和整体之间的相互关系,往往能突破一点掌握全局,使问题得到顺利解决。

隔离法用于解决高中物理问题常见的有以下六种情况。

1.1(隔离物体)例1.如图(1)所示,质量为M 的木板上放一质量为m 的木块。

木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与水平支持面间的摩擦因数为μ2。

问:加在木板上的水平力F 多大时,才能将木板从木块下抽出来?简解:分别对m 及M 作受力分析后,根据牛顿第二定律对m :μ1m g=ma 1……①,对M :F-μ1mg-μ2(m +M )g=M a 2……②,将M 从m 下抽出,应满足a 2>a 1……③,将①、②代入③可得F>(μ1+μ2)(M+m)g 说明:共点力平衡条件、牛顿第二定律、动量定理、动能定理等力学规律均适用于隔离物体,分别列式联合求解。

至于具体应用哪一条物理规律,要视物体的运动状态和问题设置的目标而定。

此外,对于有相互关联的几部分不同气体,分别对它们应用相关的气体实验定律或气态方程列式讨论,也属这类方法应用。

对于点光源同时经不同的光学元件成像,如果要确定像的个数及虚实,或光路图等,则需要隔离光学元件进行分析。

1.2隔离过程例2.如图(2)所示,用长为L 的轻绳,一端系质量为m 的小球,另一端固定在O 处。

高中物理讲义:整体法、隔离法的应用(提高)

整体法、隔离法的应用(二)【考点归纳】一、整体法与隔离法在进行受力分析时,第一步就是选取研究对象。

选取的研究对象可以是一个物体(质点),也可以是由几个物体组成的整体(质点组)。

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。

二、解答平衡问题常用的物理方法1.隔离法与整体法隔离法:为了弄清系统(接连体)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、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。

2.整体法:当只涉及研究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)明确研究的系统和运动的全过程;(2)画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图;(3)选用适当的物理规律列方程求解。

微专题07 整体法与隔离法在平衡中的应用-2025版高中物理微专题

微专题07整体法与隔离法在平衡中的应用【核心要点提示】1.系统:几个相互作用的物体组成的整体2.内力与外力:系统内物体之间作用力为内力,外界对系统内任何一个物体的作用力即为外力。

【核心方法点拨】1.当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;(注意整体法不分析内力)2.当分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时,宜用隔离法.【微专题训练】【经典例题选讲】【例题1】(2018·杭州七校联考)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()解析:用整体法分析,把两个小球看作一个整体,此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力,两水平力相互平衡,故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向,即细线1一定竖直;再用隔离法,分析乙球受力的情况,乙球受到向下的重力mg,水平向右的拉力F,细线2的拉力F2。

要使得乙球受力平衡,细线2必须向右倾斜。

答案:A【变式1-1】(2016·河北省邯郸市高三教学质量检测)如图所示,用等长的两根轻质细线把两个质量相等的小球悬挂起来。

现对小球b施加一个水平向左的恒力F,同时对小球a施加一个水平向右的恒力3F,最后达到稳定状态,表示平衡状态的图可能是图中的()【解析】把两球连同之间的细线看成一个整体,对其受力分析,水平方向受向左的F和向右的3F ,故上面绳子一定向右偏,设上面绳子与竖直方向夹角为α,则T sin α=2F ,T cos α=2mg ,设下面绳子与竖直方向夹角为β,则T ′sin β=F ,T ′cos β=mg ,联立可得α=β,故选D 。

【答案】D【变式1-2】a 、b 两个带电小球的质量均为m ,所带电荷量分别为+q 和-q ,两球间用绝缘细线连接,a 球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为E ,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是()【解析】首先取整体为研究对象,整体受到重力、电场力和上面绳子的拉力,由于两个电场力的矢量和为:0电()F qE qE =+-=,所以上边的绳子对小球的拉力与总重力平衡,位于竖直方向,所以上边的绳子应保持在绳子竖直位置,再对负电荷研究可知,负电荷受到的电场力斜向右上方,所以下面的绳子向左偏转,故A 正确,BCD 错误。

高中物理整体法及隔离法

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【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【解析】隔离法:设PQ 与OA 的夹角为α,对P 有:mg +Tsinα=N对Q 有:Tsinα=mg所以 N=2mg , T=mg/sinα 故N 不变,T 变大.答案为B整体法:选P 、Q 整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg ,再选P 或Q 中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sinα【点评】为使解答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,若不能解答,再隔离考虑.【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?【解析】(1)设A 、B 恰好滑动,则B 对地也要恰好滑A OB P Q动,选A 、B 为研究对象,受力如图,由平衡条件得:F=f B +2T选A 为研究对象,由平衡条件有T=f A f A =0.1×10=1N f B =0.2×30=6N F=8N 。

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