整体法与隔离法在高三物理复习中的应用
1在分析两个或两个 以上物体间的相互作用时,一 .
般采用整体法与隔离法进行分析 。
2 采用整体法进行受力分析时 ,要注意各个物体的 . 状态应该相同。 图1
3当直接分析一个物体 的受力不方便时,可转移研 . 究对象,先分析另一个物体 的受力 ,再根据牛顿第三定 律分析该物体 。
问题、重要功能关系、电学 、动量五方面的应用。
一
F= 2 2 由④⑤⑥得: ̄ 0 fI N 2x ⑥ F t . 2 3 = 故 A答案正确。
一
] 一 F L l 。 . . - _ J
( + , m g 乙
、
整体法和隔离法在受力分析中的应用
甲
例 l如 图 1 ,质量为 口 2k 的木板 放在水平地 =4g 面上,质量为 m = 2 g 2k 的木箱 放在木板 上。一根轻 绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上 ,轻绳与水平
2 1 年 02
和 田师范专科 学校 学报
J1 0 2第 3 卷第三期 u. 1 2 l
总第 7 期 7
整体法与隔离法在高三物理复习中的应用
胡俊梅
( 田地区第二中学 新疆和 田 880 ) 和 400
[ 摘 要] 学物理常用的思想方法之一是整体法和隔离 中 法,掌握此法,并能 解题中 够在 灵活运用, 快速解题,达到事半功倍 可以
整体还是单个物体。
以题说法
1 . 在动力学 中如果是连接体加速度相 同,连接体具 有一个共同的加速度是解题 的关键。 2通过整体分析受力 ,求合力 ,利用牛顿第 二定律 .
Байду номын сангаас
审题
“ 木板 从木箱 下面匀速抽 出”,说明
二、整体法与隔离法在动力学问题中的应用
例 2 如图 2 c 固定在小车上的水平横杆 ,物块 ,6 是
所受合力为零,受力平衡 。
l5 l
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和田师范专科学校学报
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总 第 7 期 7
的效果。本文主要探讨了整体法和隔离法在受力分析、动力学问题、重要功能关系、电学、动量五方面的应用。
[ 关键词] 物理;整 体法:隔离法
高三物理复习除要巩固和细化物理知识外,掌握一
解析 对 A物 体受力分析如图甲,由题意得: FCS=f FlFs 0m g TO0FI N ri = A ̄ (  ̄ + n F1 1N③ 由①②⑨得 :F= O f Fl = T I0 N 对A 、B物体整体 受力分析如图乙,由题意得: Fes+  ̄F F2Fs 0(A m )@ To0F = @ N+Ti =m + Bg n
动 ,M、m 与小车保持相对静止 ,悬线与竖直方向夹角
为0 【 M受到横杆的摩擦力为:( 。则 )
图2
不为零,A错;当 B速度最大时,弹簧伸长量最大,弹 性势能最大,B错:由于系统静止时弹簧被压缩,B 速
度最大时弹簧伸长,且伸长量和压缩量相等 ,C 减少 的 机械能等于 B增加的机械能,C正确。 A 大小为( . m+M)t a 向水平 向右 ga 方 n B大小为 Mgaa . t 方向水平向右 n C大小为f . +M gaa )t 方向水平 向左 n D 大小为 M t a 向水平 向左 . ga 方 n 解析 对 m 受力分析应用牛顿第二定律得 m t a ga = n ma =t a ,ag n ,方向向右 。取 M和 m整体分析:F=M+ a f(
m) ( m) aa a M+ g n ,A正确。 = t
3
点评 判断临界条件有 A、B连接体始终具有相同的 速度,做加速运动,加速度为零时速度最大,A、B质
量相 同,A 刚离开地面时弹簧拉力等于重力 。弹簧形变
点评 本题考查运动学与动力学结合问题及 “ 整体
量压缩量等于伸长量。
题 目变化 若木板 从木箱 A下面匀加速抽出,还 能取 A B整体为研究对象受力分析吗?为什么?
答:不能,因为 、 的状态不同, 仍然处于平
方向的夹角为 0 3。 =7。已知木箱 A与木板 之间的动摩 擦因数 】0 ,现用水平方 向大小为 20 的力 F将木 =. 5 0N
些重要的物理 思想和解决问题的技巧方法对轻松应对 高 考也很重要。隔离法与整体法是高中物理教学中常用而
重要的思维方法。 整体 法就是把几个物体视为一个整体进 行分 析研
究,只分析这一整体之外的物体对该整体 的作用力或作 用情况 ,不考虑整体 内部之 间的相互作用 。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,不考虑其他物 体 所受的作用 。在 高中物理学 中,此法 的运用十分广 泛 ,笔者主要探讨整体法和 隔离法在受力分析、动力学
中心穿过横杆, 通过细线悬 吊着小物体 m,当小车
在水平地 面上运动 的过程 中, 始终 未相 对杆 6 c移
解析
由 A刚离开地面时,B获得最大速度可知取
A B整体分析所受合力为零 ,即 4 s a 2 ,a 3o mgi = mg = 0 , n D正确;由于 C减小的重力势能即为 C的重力做的功 , C重力和绳拉力做功之和等于 C动能的增量 ,动能增量
以题说法
法 ”与 “ 隔离法”的综合应用。根据物体的运动情况判 断物体的受力情况,再根据物体 间的相互作用关系判断
另一物体的受力情况。解此题的关键是选好研究对象即
1功能关系 中只有 弹力和 重力做功 系统机械 能守 .
恒,系统总能量不变但系统内物体之间能量可以相互转 移或转化,整体能量不变 ,A 物体减少的机械能可能等 于 B或 C物体增加的机械能。常见有弹簧连接物体 ,只
板 从木箱 下面匀速抽 出 (i 7≈O ,cs7≈ s 3 。 . o3。 n 6
衡状态,受到的滑动摩擦力不变 。
以题说法
O ,重力加速度 g取 1ms) . 8 0 / ,则木板 与地面之间的
动摩擦因数 的大小为:( ) 2
A .. 04 C. 5 D.. 03 B.. 0. O6
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
整体法与隔离法在高中物理中的巧妙应用
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)
0
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
高考物理整体法隔离法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题
高考物理整体法隔离法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题一、整体法隔离法解决物理试题1.a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连。
当用大小为F的恒力沿水平方向拉着 a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1;当用恒力F竖直向上拉着 a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2;当用恒力F倾斜向上向上拉着 a,使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x3,如图所示。
则()A.x1= x2= x3 B.x1 >x3= x2C.若m1>m2,则 x1>x3= x2 D.若m1<m2,则 x1<x3= x2【答案】A【解析】【详解】通过整体法求出加速度,再利用隔离法求出弹簧的弹力,从而求出弹簧的伸长量。
对右图,运用整体法,由牛顿第二定律得整体的加速度为:;对b物体有:T1=m2a1;得;对中间图:运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度为:;对b物体有:T2-m2g=m2a2得:;对左图,整体的加速度:,对物体b:,解得;则T1=T2=T3,根据胡克定律可知,x1= x2= x3,故A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用,掌握整体法和隔离法的灵活运用.解答此题注意应用整体与隔离法,一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析,如果不能得出答案再分析其他物体.2.如图甲所示,一轻质弹簧的下端,固定在水平面上,上端叠放着两个质量均为m的物体A、B(物体B与弹簧栓接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。
现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示(重力加速度为g),则()A.施加外力的瞬间,F的大小为2m(g﹣a)B.A、B在t1时刻分离,此时弹簧的弹力大小m(g+a)C.弹簧弹力等于0时,物体B的速度达到最大值D.B与弹簧组成的系统的机械能先增大,后保持不变【答案】B【解析】【详解】A.施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:2mg=kx;施加外力F的瞬间,对整体,根据牛顿第二定律,有:22F F mg ma+-弹=其中:F弹=2mg解得:F=2ma故A错误。
高中物理高考题中的“整体与隔离”思想应用分析
高中物理高考题中的“整体与隔离”思想应用分析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。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律等问题中。
一、整体法和隔离法在受力分析中的应用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。
解题中一般遵循“先整体、后隔离”的原则。
方法:①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统。
②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来,分析周围物体对研究对象的力的作用。
按照先场力(重力、电场力、磁场力等,后接触力(弹力、摩擦力,再其他力的顺序进行分析;或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力的顺序进行分析。
例:(2013高考北京理综卷倾角为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(A.木块受到的摩擦力大小是m gcosαB.木块对斜面体的压力大小是mg sinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m g二、整体法与隔离法在牛顿运动定律中的应用当系统内各物体具有相同的加速度时,应先把这个系统当作一个整体(即看成一个质点,分析受到的外力及运动情况,利用牛顿第二定律求出加速度,如若要求系统内各物体相互作用的内力,则把物体隔离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该物体列式求解。
在运用牛顿运动定律处理连接体问题时,中的F指的是合外力,对于连接体问题,若将连接体作为整体,则不必分析连接体之间的相互作用,只需分析外界对连接体物体的作用力。
要求解连接体物体之间的相互作用力时,必须将物体隔离出来,化内力为外力,才能求解。
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。
高中物理新教材同步 必修第一册第3章 专题强化 整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用
专题强化整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用[学习目标] 1.知道整体法和隔离法,能灵活运用整体法和隔离法处理问题。
2.能够用整体法和隔离法处理共点力作用下多个物体的平衡问题(重难点)。
一、整体法和隔离法在受力分析中的应用1.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(外力),不考虑整体内部物体之间的相互作用力(内力)。
2.隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系统中隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其他物体的作用力。
3.(1)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。
(2)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。
(3)对于连接体问题,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,当然个别情况也可采用先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体相反的运用顺序。
例1如图所示,直角三棱柱A放在水平地面上,光滑球B放在三棱柱和竖直墙壁之间,A 和B都处于静止状态。
(1)试分别画出A、B及A、B作为一个整体的受力示意图;(2)求A对地面的压力的大小与A、B重力大小之间的关系。
答案见解析解析(1)隔离A为研究对象,它受到重力G A、B对它的压力F BA、地面支持力和地面对它的摩擦力,如图甲所示。
隔离B为研究对象,它受到重力G B、三棱柱对它的支持力F AB、墙壁对它的弹力F N1,如图乙所示。
以A、B整体作为研究对象,整体受到重力G A+G B、墙壁对其弹力F N1、地面支持力和地面对其摩擦力,如图丙所示。
(2)以A、B整体为研究对象,F N=G A+G B由牛顿第三定律,A对地面的压力F N′等于F N,则F N′=G A+G B故A对地面的压力的大小等于A、B重力大小之和。
例2(2023·濮阳一高高一期中)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和B的受力个数分别为()A.3和3 B.3和4C.4和4 D.4和5答案 B解析由整体分析可知,A、B整体受到地面向上的支持力、重力,墙壁对A、B无弹力;分别隔离A、B分析:A受重力、B对A的支持力和B对A的摩擦力共3个力;B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力、地面对B的支持力共4个力,故B正确,A、C、D错误。
高三物理总复习 正交分解法整体法和隔离法
物理总复习:正交分解法、整体法和隔离法【考点梳理】要点一、整体法与隔离法1、连接体:由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。
2、隔离体:把某个物体从系统中单独“隔离”出来,作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法(称为“隔离审查对象”)。
3、整体法:把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。
要点诠释: 处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。
作为连接体的整体,一般都是运动整体的加速度相同,可以由整体求解出加速度,然后应用于隔离后的每一部分;或者由隔离后的部分求解出加速度然后应用于整体。
处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。
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使用,常能更有效地解决有关连接体问题。
要点二、正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有:x F ma =(沿加速度方向) 0y F = (垂直于加速度方向)特殊情况下分解加速度比分解力更简单。
要点诠释:正确画出受力图;建立直角坐标系,特别要注意把力或加速度分解在x 轴和y 轴上;分别沿x 轴方向和y 轴方向应用牛顿第二定律列出方程。
一般沿x 轴方向(加速度方向)列出合外力等于ma 的方程,沿y 轴方向求出支持力,再列出f N μ=的方程,联立解这三个方程求出加速度。
要点三、合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时,这是二力不平衡问题,通常应用合成法求解。
要点诠释:根据牛顿第二定律,利用平行四边形法则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向。
特别是两个力相互垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。
【典型例题】类型一、整体法和隔离法在牛顿第二定律中的应用例1、如图所示,质量为2m 的物块A ,质量为m 的物块B ,A 、B 两物体与地面的摩擦不计,在已知水平力F 的作用下,A 、B 一起做加速运动,A 对B 的作用力为________。
整体法与隔离法专题讲义
高三物理专题复习(整体法与隔离法的应用)【内容提要】1.在处理物理问题时,常常遇到两个或两个以上物体的质点组,它们的运动情况可以相同,也可以不同。
在这种情况下,利用整体法与隔离法的物理思路,常常会简化处理过程。
2.整体法:如果质点组内物体的运动状况相同,这优先考虑整体法。
这种方法就是将质点组作为一个物体,分析质点组与外界的作用力,不考虑质点组内部物体间的相互作用。
这样考虑的优点是容易搞清质点组与外界得作用,从而搞清物体运动的全貌。
3.隔离法:将研究对象从原来的物理环境中隔离出来,分析物体间的相互作用,从而搞清物体内部各物体间何须作用的本质及格物体的运动规律。
【自主练习】1.两个所受重力大小分别为G A 和G B 的小球A 和B ,用轻杆连接,放置在光滑的半球形碗内。
小球A 、B 与碗的球心O 在同一竖直平面内,如图所示,若碗的半径为R ,细杆的长度为 2 R ,G A >G B ,由关于连接两小球的细杆AB 静止时与竖直方向的夹角θ,以下说法正确的是( )(A )arctan G B G A +π4(B )arctan G A G B +π4 (C )π2 -arctan G A G B(D )π4 -arctan G B G A2.放在粗糙水平面上的物体A 上叠放着物体B 。
A 和B 之间有一根处于压缩状态的弹簧。
A 、B 均处于静止状态,下列说法中正确的是 ( )A 、B 受到向左的摩擦力。
B 、B 对A 的摩擦力向右。
C 、地面对A 的摩擦力向右。
D 、地面对A 没有摩擦力。
3.半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN 。
在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ,整个装置处于静止,图10所示是这个装置的截面图。
现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q 滑落到地面之前,发现P 始终保持静止。
则在此过程中,下列说法正确的是( ) A .MN 对Q 的弹力逐渐减小B .P 对Q 的弹力逐渐增大C .Q 所受的合力逐渐增大D .地面对P 的摩擦力逐渐增大 4.一个倾角为θ(0°<θ<90°)的光滑斜面固定在竖直的光滑墙壁上,一铁球在一水平推力F 作用下静止于墙壁与斜面之间,与斜面的接触点为A ,如图所示。
专题18 整体法与隔离法处理连接体问题(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破
专题18整体法与隔离法处理连接体问题1.连接体的类型1)直接接触的连接体2)通过弹簧或轻绳相连的连接体轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。
轻弹簧在发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;弹簧形变量最大时两端连接体速率相等。
2.处理连接体问题的方法1)整体法:如果连接体各物体的加速度相同,可以把系统内的所有物体看成一个整体,用牛顿第二定律对整体列方程求解。
隔离法:如果求系统内物体间的相互作用力,常把某个物体(一般选取受力简单的物体)从系统中隔离出来,用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解。
2)加速度大小相等,方向不同的连接体:如下图,跨过定滑轮的细绳相连的两个物体不在同一直线上运动,虽然加速度方向不同但加速度大小相等,这类问题也可采用整体法和隔离法求解.3)连接体问题一般采用先整体后隔离的方法,也可以采用分别隔离不同的物体再联立的方法。
考点一力的分配规律如下图三种情况,m 1和m 2在力F 作用下以大小相同的加速度一起运动,则两物体间的弹力根据质量大小分配,且F 弹=m 2m 1+m 2F .1.如图所示,质量为3的物块A 与水平地面间的动摩擦因数为,质量为m 的物块B 与地面的摩擦不计,在大小为F 的水平推力作用下,A、B 一起向右做加速运动,则A 和B 之间的作用力大小为()。
A.K3B4B.4C.K4B4D.B 4【答案】A 【解析】以A、B 整体为研究对象,由牛顿第二定律可得整体的加速度为=KH3B 3r=K3B 4以B 为研究对象,由牛顿第二定律可得A 对B 的作用力AB =B =K3B4A 正确,BCD 错误。
2.如图所示,质量分别为2m 和3m 的两个小球静止于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k 的轻质弹簧的两端。
今在质量为2m 的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F 的水平拉力,使两球一起做匀加速直线运动,则稳定后弹簧的伸长量为()A.F 5kB.2F 5kC.3F 5kD.F k【答案】C 【解析】对整体分析,整体的加速度a =F5m,对质量为3m 的小球分析,根据牛顿第二定律有F 弹=kx =3ma ,可得x=3F5k,故A、B、D 错误,C 正确。
整体法和隔离法在高中物理力学中的应用
整体法和隔离法在高中物理力学中的应用作者:罗娟来源:《中学生数理化·自主招生》2019年第09期整体法是指整个系统中的几个物体具有共同的加速度,而将它们作为一个整体来研究的方法。
整体法在力学中的研究极为广泛,在整体受力分析时,可以将内部物体间的力视为内力,将外部物体间的力视为外力,从而达到事半功倍的效果;隔离法是指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割出来,单独进行研究的方法。
一、平衡問题中的整体与隔离例1如图1所示,水平地面上的放置着一个质量为M的直角木块,木块上有一个质量为m的物体,物体在直角木块上匀速下滑,木块仍保持静止,下列说法正确的是()。
A.直角木块对地面的压力等于(M+m)gB.直角木块对地面的压力大于(M+m)gC.地面对直角木块有向左的摩擦力D.地面对直角木块没有摩擦力解法1:采用隔离法。
先将物体隔离开,对物体进行受力分析,如图2甲所示,因物体沿斜面匀速下滑,由平衡条件得:支持力,摩擦力再对直角木块进行受力分析,如图2乙所示,由牛顿第三定律得,在水平方向上,压力F的水平分量,因此木块相对地面没有运动趋势,所以地面对木块没有摩擦力。
在竖直方向上,直角木块受力平衡,由此可得:解法2:采用整体法。
整体在竖直方向上受到重力和支持力,物体在斜面上匀速下滑,木块又静止不动,所以整体处于平衡状态,即竖直方向上地面对木块的支持力等于物体和木块整体的重力。
在水平方向上地面对木块有摩擦力,无论摩擦力的方向向哪,水平方向上整体都不处于平衡状态,所以整体在水平方向上不受摩擦力,整体受力分析如图2丙所示。
二、非平衡问题中的整体与隔离例2如图3所示,质量为80 kg的物体放在安装在小车上的水平磅秤上,小车在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面无摩擦地向上运动,现观察到物体在磅秤上读数为1000N。
已知斜面倾角。
(1)拉力F为多少?(2)物体对磅秤的静摩擦力为多少?解析:(1)选物体为研究对象,受力分析如图4所示。
