高三物理专题受力分析------整体法和隔离法
高三物理专题受力分析------整体法和隔离法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。
合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。
隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。
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。
隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。
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。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。
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;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。
对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。
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A O BP Q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 。
(2)同理F=11N 。
【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?【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f 合又因为 m A =2m B =2m C 且动摩擦因数相同,所以 f B =F/4再以B 为研究对象,受力如图所示,因B 平衡,所以F 1=f B sinθ 即:F 1=Fsinθ/4【点评】本题也可以分别对A 、B 进行隔离研究,其解答过程相当繁杂。
【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 B F T T f B A T f A F A B C θ θ f B f 1F 1 A B FA.4mg、2mg B.2mg、0 C.2mg、mg D.4mg、mg【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第 3块砖对第2块砖摩擦为f2,则对四块砖作整体有:2f1=4mg,∴ f1=2mg。
对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg,∴ f2=0,故B正确。
【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。
问当F至少多大时,两球将发生滑动?【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F+2N=2G ①再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(θ/2)=μN②2·Tcos(θ/2)=F③①②③联立解之。
【例7】如图所示,重为8N的球静止在与水平面成370角的光滑斜面上,并通过定滑轮与重4N的物体A相连,光滑挡板与水平而垂直,不计滑轮的摩擦,绳子的质量,求斜面和挡板所受的压力(sin370=0.6)。
【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=4NTsin370+N2cos370=8N2sin370=N1+Tcos370得 N1=1N N2=7N。
【例8】如图所示,光滑的金属球B放在纵截面为等边三角形的物体A与坚直墙之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B重力的6倍,不计球跟斜面和墙之间的摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是多少?【解析】首先以B为研究对象,进行受力分析如图由平衡条件可得: N2=m B gcot300①再以A、B为系统为研究对象.受力分析如图。
由平衡条件得:N2=f,f=μ(m A+m B)g ②解得μ=√3/7【例9】如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。
在这过程中下面木块移动的距离为【分析】本题主要是胡克定律的应用,同时要求考生能形成正确的物理图景,合理选择研究对象,并能进行正确的受力分析。
求弹簧2原来的压缩量时,应把m1、m2看做一个整体,2的压缩量x1=(m1+m2)g/k2。
m1脱离弹簧后,把m2作为对象,2的压缩量x2=m2g/k2。
d=x1-x2=m1g/k2。
答案为C。
【例10】如图所示,有两本完全相同的书A、B,书重均为5N,若将两本书等分成若干份后,交叉地叠放在一起置于光滑桌面上,并将书A固定不动,用水平向右的力F 把书B匀速抽出。
观测得一组数据如下:根据以上数据,试求:(1)若将书分成32份,力 F应为多大?(2)该书的页数。
(3)若两本书任意两张纸之间的动摩擦因数μ相等,则μ为多少?【解析】(l)从表中可看出,将书分成 2,4,8,16,…是2倍数份时,拉力F将分别增加6N,12N,24N,…,增加恰为2的倍数,故将书分成32份时,增加拉力应为 48N,故力 F=46.5+48=94.5N;(2)逐页交叉时,需拉力F=190.5N,恰好是把书分成 64份时,增加拉力48×2=96N,需拉力 F=94.5+96=190.5N可见,逐页交叉刚好分为64份,即该书有64页;(3)两张纸之间动摩擦因数为μ,则F=190.5=μG/64+μ2G/64+μ3G/64+……+μ128G/64=μG/64·(1+2+3+……+128)= 129μ×5∴μ=190.5/(129×5)=0.3。
【点评】请注意,将书分成份数不同,有所不同。
二、牛顿运动定律中的整体与隔离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.隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方便。
【例11】如图所示的三个物体A、B、C,其质量分别为m1、m2、m3,带有滑轮的物体B放在光滑平面上,滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不计.为使三物体间无相对运动,则水平推力的大小应为F=__________。
【解析】以F1表示绕过滑轮的绳子的张力,为使三物体间FAB C无相对运动,则对于物体C 有:F 1=m 3g ,以a 表示物体A 在拉力F 1作用下的加速度,则有g m m m F a 1311==,由于三物体间无相对运动,则上述的a 也就是三物体作为一个整物体运动的加速度,故得F =(m 1+m 2+m 3)a =13m m (m 1+m 2+m 3)g【例12】如图,底座A 上装有一根直立竖杆,其总质量为M ,杆上套有质量为m 的环B ,它与杆有摩擦。
当环从底座以初速向上飞起时(底座保持静止),环的加速度为a ,求环在升起的过程中,底座对水平面的压力分别是多大?【解析】采用隔离法:选环为研究对象,则 f+mg=ma (1)选底座为研究对象,有F+f ’-Mg=0 (2)又f=f ’ (3)联立(1)(2)(3)解得:F=Mg-m(a-g)采用整体法:选A 、B 整体为研究对象,其受力如图,A 的加速度为a ,向下;B 的加速度为0.选向下为正方向,有:(M+m)g-F=ma解之:F=Mg-m(a-g)【例13】如图,质量M=10kg 的木楔ABC 静置于粗糙水平地面上,与地面动摩擦因数μ=0.02.在木楔的倾角θ为300的斜面上,有一质量为m=1.0kg 的物块由静止开始沿斜面下滑。
当滑行路程s=1.4m 时,其速度v=1.4m/s 。
在这个过程中木楔没有动。
求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。
高中物理整体法与隔离法
整体法与隔离法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(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则4.应用例析【例4】如图所示,A、B两木块的质量分别为m A、m B,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间的弹力F N。
解析:这里有a 、F N 两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。
比较后可知分别以B 、(A +B )为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用).可得F m m m F BA B N += 点评:这个结论还可以推广到水平面粗糙时(A 、B 与水平面间μ相同);也可以推广到沿斜面方向推A 、B 向上加速的问题,有趣的是,答案是完全一样的。
整体法与隔离法
2、五个质量相等的物体置于光滑的水平面上,如 图所示.现向右施加大小为F、方向向右的水平恒力, 则第3个物体对第4个物体的作用力等于( B )
1
2ห้องสมุดไป่ตู้
A.5F
B.5F
考点二 整体法和隔离法
1、连接体与隔离体
两个或两个以上物体相互连接组成的系统称为连接体。
如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为隔离体.
2、外力和内力
如果以系统为研究对象,受到系统以外的力,这些 力就是该系统受到的外力,而系统内相互作用的力则 称为内力。(举例)
应用牛顿第二定律求系统的加速度时,不考虑系统 的内力。如果把某物体隔离出来作为研究对象,则这 些力将转化为隔离体的外力。
3
4
C.5F
D.5F
3、如图所示,不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦,物体A 的质量为M,水平面光滑,当在绳B端挂一质量为m的重物时, 物体A的加速度为a1.当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作 用时,A的加速度为a2.则a1与a2的大小关系是( C )
A.a1=a2 C.a1<a2
B.a1>a2 D.无法确定
5、如下图所示,用一根细线通过一只无摩擦、无 质量的滑轮,把静止在斜面上和悬挂在斜面边缘高 处的两块木块连接起来.悬挂木块的质量为M=16.0 kg,斜面上的木块的质量为m=8.0 kg.已知木块与斜 面间的动摩擦因数为μ=0.2.这两木块从静止释 放.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)
(1)木块的加速度为多大? (2)连接两木块的细线的张力为多大?
专题01隔离法和整体法-高中物理八大解题方法
专题01隔离法和整体法-高中物理八大解题方法隔离法和整体法是高中物理中常用的解题方法之一、在解题的过程中,有时我们需要将问题进行隔离,逐步分析求解;而有时候我们又需要将问题作为一个整体考虑,从整体出发进行分析和求解。
隔离法是指通过将问题进行隔离,将其划分为多个独立、相对简单的小问题进行逐步求解。
这种方法适用于问题比较复杂,需要进行多次分析和求解的情况。
例如,在力学中,我们经常会遇到复杂的力的合成和分解问题。
此时,我们可以通过将力进行分解成多个独立的分力,分别分析并求解每个分力的作用,最后再将各个分力的作用结果进行合成,得到最终的结果。
整体法则是指将问题看作一个整体,从整体出发进行分析和求解。
这种方法适用于问题比较简单,无需进行多次分析和求解的情况。
例如,在电路中,我们经常会遇到串联和并联电路的问题。
此时,我们可以将串联电路看作一个整体,总电压等于各个电压的代数和;将并联电路看作一个整体,总电流等于各个电流的代数和。
通过这种整体法,我们可以更加简洁和快速地求解问题。
在解题过程中,我们需要根据具体问题的要求和条件选择合适的解题方法。
有时候可能需要同时运用隔离法和整体法。
例如,在力学中,当我们需要求解多个力的合力时,可以首先使用隔离法将问题分解为每个力的分解,并分别求解每个分力的作用;然后再使用整体法将各个分力的作用结果进行合成,得到最终的合力。
总之,隔离法和整体法是高中物理中常用的解题方法,具有较强的普适性和实用性。
在解题过程中,我们应根据具体问题的要求和条件进行选择和运用,以期更有效地解决物理问题。
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。
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。
(完整版)整体法和隔离法专题(带答案)
n e i n g整体法和隔离法1、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如右图所示.今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡. 表示平衡状态的图可能是( A )2、如图<1>,在粗糙的水平面上放一三角形木块a ,若物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则( A )A 、a 保持静止,而且没有相对于水平面运动的趋势;B 、a 保持静止,但有相对于水平面向右运动的趋势;C 、a 保持静止,但有相对于水平面向左运动的趋势;D 、因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势作出判断;3、A 、B 、C 三物块质量分别为M 、m 和m 0,作图<2> 所示的联结. 绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计. 若B 随A 一起沿水平桌面作匀速运动,则可以断定( A )A 、物块A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0g ;B 、物块A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0g ;C 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0g ;D 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m 0g ;4、质量为m 的物体放在质量为M 的物体上,它们静止在水平面上。
现用水平力F 拉物体M,它们仍静止不动。
如右图所示,这时m 与M 之间,M 与水平面间的摩擦力分别是( C ) A .F ,F B .F ,0 C .0,F D .0,05、如右图所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =4N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止。
以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小。
则f 1= 0 ,f 2= 4N ,f 3= 6N 。
6、质量为m 的四块砖被夹在两竖夹板之间,处于静止状态,如右图所示,则砖2对砖1的摩擦力为 mg 。
高三物理专题受力分析------整体法和隔离法
高三物理专题受力分析------整体法和隔离法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。
合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。
隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。
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。
隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。
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。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。
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;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。
对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。
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。
专题11 受力分析、整体法和隔离法处理平衡问题(原卷版)
高中物理受力分析、整体法和隔离法处理平衡问题专题一、受力分析1.如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,保持静止状态,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体N可能受到4个力B.物体M与墙之间可能有弹力和摩擦力C.物体M一定受到4个力D.物体M与N之间可能无摩擦力2.如图所示,A在力F的作用下与B一起向右匀速运动,B物体的受力个数为()A.3B.4C.5D.63.如图所示,立定跳远脚蹬地起跳瞬间运动员的受力示意图中正确的是()A.B.C.D.4.如图所示,物体A、B叠放在固定的粗糙斜面上,其接触面与斜面平行。
当两物体以相同的速度沿斜面匀速下滑时,物体A爱到的力的个数为()A.3B.4C.5D.65.如图所示,A、B、C三个质量均为m的物体叠放且处于静止状态,现对B物体施加一个水平向右的推力F,三个物体仍保持静止状态,则施加力F之后()A.C物体与地面之间可能无摩擦力B.B物体一定受到5个力的作用C.B、C两物体之间的压力一定增大D.B、C两物体之间的摩擦力一定减小6.如图,三根轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上。
现在C点悬挂重物后,在D 点施加一个力可使CD绳保持水平,为使此力最小,施力方向应该()A.沿垂直BD方向B.沿垂直CD方向C.沿平行AB方向D.沿CD方向7.如图所示,斜劈置于水平地面上,斜劈上方固定着一根水平直杆,穿在直杆上的滑块P通过不可伸长的轻绳与斜劈上的光滑小球Q相连,滑块P、小球Q及斜劈均处于静止状态,现把滑块P向左移动少许,整个系统仍然静止,则移动后和移动前相比()A.斜面对球Q的弹力变小B.滑块P受到的摩擦力变大C.地面对斜劈的支持力变小D.地面对斜劈的摩擦力不变8.如图所示,物体A、B放在物体C上,在水平力F作用下,A、B、C一起向左匀速运动下列说法正确的是()A.物体A受到四个力作用B.物体C受到六个力作用C.物体C受到三个摩擦力的作用D.物体A对物体C有向左的摩擦力9.如图所示容器内盛有水,器壁AB 呈倾斜状,有一个小物块P 处于图示状态,并保持静止,则该物体受力情况正确的是( )A .P 可能只受一个力B .P 不可能只受两个力C .P 不可能只受三个力D .P 不是受到两个力就是四个力10.如图所示,轻质弹簧一端系在质量为m =1kg 的小物块上,另一端固定在墙上。
(完整版)高中物理整体法和隔离法
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。
专题01 隔离法和整体法-高中物理八大解题方法含解析
高中物理解题方法之隔离法和整体法隔离法和整体法是解决物理问题特别是力学问题的基本而又重要的方法。
隔离法是把一个物体从物体系中隔离出来,只研究他的受力情况和运动情况,不研究他的施力情况。
整体法是把物体系看做一个整体,分析物体系的受力情况和运动情况,而不分析物体系内的物体的相互作用力。
整体法一般是在物体系内各物体的加速度相同的情况下应用。
并且不求物体系内各物体的相互作用力。
下面的例题中的物体系只包含2个物体,3个以上的物体,方法与此类似。
一、一个外力例1.光滑水平面上的两个物体在光滑水平面上有两个彼此接触的物体A 和B,它们的质量分别为m 、m 。
若1 2用水平推力F 作用于A 物体,使A、B一起向前运动,如图1 所示,则两物体间的相互作用力为多大?若将F 作用于B 物体,则A、B 间的相互作用力为多大?FA B图1【解析】对A、B两个物体组成的系统用整体法,根据牛顿第二定律,有F (m m)a,所以a12Fm m12①对B物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有②F m aAB2将①代入②得FAB Fm2m m12③若将F 作用于B 物体,则对A物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有④F m aBA1所以A、B 间的相互作用力为FBA Fm1m m12⑤实际上,在同一个时刻,根据牛顿第三定律,A、B之间的作用力和反作用力大小是相等的。
此处,③式和⑤式所表示的F和F不是作用力和反作用力,而AB BA是两种情况下的A、B之间的作用力,这样表示,以示区别,不要误会。
③式和⑤式,可以看做“力的分配规律”,正如串联电路中电压的分配规律一样。
因为大家知道,电阻R、R串联,总电压为U,则R和R上的电压分别为1212RU U1R R12,U U2R2R R12。
这两个式子与③式和⑤式何其相似乃尔。
例2.粗糙水平面上的两个物体在水平面上有两个彼此接触的物体A 和B,它们的质量分别为m、m,与水平面间的动摩擦因数皆为为μ。
若用水平推力F 作用于A 物体,使A、B一起向前运动,如图1 所示,则两物体间的相互作用力为多大?若将F作用于B 物体,则A、 B 间的相互作用力为多大?【解析】对A、B两个物体组成的系统用整体法,根据牛顿第二定律,有F -F(m m)g (m m)a,所以am m12g11 21212对 B 物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有FABm g m a22将④代入⑤得 FABmF 2mm12同样的方法可得, 若将 F 作 用 于 B 物 体 ,则 A 、 B 间的 相互作 用力为FBAFm 1 mm12【结论】力的分配规律 FABFm 2 mm12,FFBAm 1 mm12,与有没有摩擦力无关。
