(完整word版)高中物理整體法和隔離法

1、圖 1-7-7整體法和隔離法一、整體法整體法就是把幾個物體視為一個整體，受力分 析時，只分析這一整體之外的物體對整體的作用 力，不考慮整體內(nèi)部物體之間的相互作用力。當(dāng)只涉及系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的 力和運動時，一般可采用整體法。運用整體法解題 的基本步驟是：(1)明確研究的系統(tǒng)或運動的全過程；(2)畫出系統(tǒng)或整體的受力圖或運動全過程 的示意圖；(3)選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。二、隔離法隔離法就是把要分析的物體從相關(guān)的物體系 中假想地隔離出來，只分析該物體以外的物體對該 物體的作用力，不考慮該物體對其它物體的作用 力。為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個物體的受力和 運動情況，一般可采用隔離法

2、。運用隔離法解題的 基本步驟是；(1)明確研究對象或過程、狀態(tài)；(2)將某個研究對象或某段運動過程、或某個狀態(tài)從全過程中隔離出來；(3)畫出某狀態(tài)下的受力圖或運動過程示意圖；(4)選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。三、應(yīng)用整體法和隔離法解題的方法1、合理選擇研究對象。這是解答平衡問題成 敗的關(guān)鍵。研究對象的選取關(guān)系到能否得到解答或能否 順利得到解答，當(dāng)選取所求力的物體，不能做出解 答時，應(yīng)選取與它相互作用的物體為對象，即轉(zhuǎn)移 對象，或把它與周圍的物體當(dāng)做一整體來考慮，即 部分的看一看，整體的看一看。但整體法和隔離法是相對的，二者在一定條件 下可相互轉(zhuǎn)化，在解決問題時決不能把這兩種方法 對立起來，而

3、應(yīng)該靈活把兩種方法結(jié)合起來使用。 為使解答簡便，選取對象時，一般先整體考慮，尤 其在分析外力對系統(tǒng)的作用(不涉及物體間相互作 用的內(nèi)力)時。但是，在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(各部 分)間相互作用力時(即系統(tǒng)內(nèi)力)，必須用隔離法。2、如需隔離，原則上選擇受力情況少，且又 能求解未知量的物體分析，這一思想在以后牛頓定 律中會大量體現(xiàn)，要注意熟練掌握。3、有時解答一題目時需多次選取研究對象，整體法和隔離法交叉運用，從而優(yōu)化解題思路和解 題過程，使解題簡捷明了。所以，注意靈活、交替地使用整體法和隔離法, 不僅可以使分析和解答問題的思路與步驟變得極 為簡捷，而且對于培養(yǎng)宏觀的統(tǒng)攝力和微觀的洞察 力也具有重要意義

4、?！纠?】如圖1-7-7所示，F(xiàn)i = F2=1N,分別 作用于A、B兩個重疊物體上，且 A、B均保持靜 止，則A與B之間、B與地面之間的摩擦力分別為 ()A . 1N,零 B. 2N,零 C. 1N, 1N D. 2N, 1N【例2】用輕質(zhì)細(xì)線把兩個質(zhì)量未知小球懸掛 起來，如圖1-7-3所示，今對小球 a持續(xù)施加一個 向左偏下30o的恒力，并對小球 b持續(xù)施加一個向 右偏上30o的同樣大的恒力，最后達(dá)到平衡，則表 示平衡狀態(tài)的圖可能是()圖 1-7-3【例3】四個相同的、質(zhì)量均為 m的木塊用兩 塊同樣白木板 A、B夾住，使系統(tǒng)靜止(如圖 1-7-4 所示)，木塊間接觸面均在豎直平面內(nèi)，求它們

5、之 間的摩擦力。補：若木塊的數(shù)目為奇數(shù)呢？【例4】如圖1-7-1所不，將質(zhì)量為 m1和m2 的物體分別置于質(zhì)量為 M的物體兩側(cè)，三物體均處 于靜止?fàn)顟B(tài)。已知m1>m2, a< ?,下述說法正確的 是()A . m1對M的正壓力大于 m2對M的正壓力B . m1對M的摩擦力大于 m2對M的摩擦力C.水平地面對M的支持力一定等于 (M + m1+m2)gD.水平地面對M的摩擦力一定等于零補充：若 mi、m2在M上勻速下滑，其余條件 不變?！纠?】如圖1-7-2,不計摩擦，滑輪重可忽略，人重 600N,平板重 400N,如果人要拉住木板，他必須 用力 No補：人對平板的壓力為 N ,若要

6、維持系統(tǒng)平衡，人的重 力不得小于 No提示：結(jié)合整體法（AB）和隔離法（B）列平衡方 程求解。I . A9、如圖仙）所示，一根長 繩的兩端系在A、D兩點，繩 上B、C兩點各懸掛G=10N 重物，AB、CD繩和鉛垂線夾 角a、3分別為30°、60° ,則三段中張 力大小 Tab=_7Tcd= ； BC 段繩與鉛垂線的夾角0圖18A. N不變，T變大C. N變大，T變大B. N不變，T變小D. N變大，T變小6 .有一個直角支架 AOB, AO水平放置，表面粗 糙，OB豎直向下，表面光滑， AO上套有小環(huán)P, OB上套有 小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為 m,兩 環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、 不

7、可伸展的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖18）,現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力 T的變化 情況是：例7、如圖7-1所示，兩個完全相同重為G的球，兩球與水平面間的動摩擦因數(shù)都是小根輕 繩兩端固結(jié)在兩個球上，在繩的中點施一個豎直向 上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為 問當(dāng)F至少多大時，兩球?qū)l(fā)生滑動？提示：結(jié)合 整體法和隔離法列平衡方程可很快求解10、如圖（1）所示，光滑的兩個球，直徑均為d,置于直徑為 D的圓桶內(nèi)，且d<D<2d。在桶 與球接觸的三點 A、B、C,受到的作用力大小分別為

8、F1、F2、F3,如果將桶的直徑加大， 但仍小于2d, 則F1、F2、F3的變化情況是（）A、F1增大，F(xiàn)2不變，F(xiàn)3增大B、F1減小，F(xiàn)2不變，F(xiàn)3減小 A 'C、F1減小，F(xiàn)2減小，F(xiàn)3增大JD、F1增大，F(xiàn)2減小，F(xiàn)3減小。11、如圖（2）所示，在光滑的水平面上，質(zhì) 量分別為M、m的兩木塊接觸面與水平面的夾角為 0 ,用大小均為F的水平力第一次向右推 A,第二 次向左推B,兩次推動均使 A、B 一起在水平面上 滑動，設(shè)先后兩次推動中，A、B間的作用力大小A、N1 : N2=m : MB、N1 ： N2=mcos 0 : Msin 0C、N1 ： N2= M ： mD、N1 ： N

9、2=M cos 9 : m sin 8期7e的光滑斜木塊，質(zhì)例8、如圖7-3所示，光滑的金屬球 B放在縱 截面為等腰三角形的物體 A與豎直墻壁之間，恰好 勻速下滑，已知物體 A的重力是B的重力的6倍, 不計球跟斜面和墻壁之間摩擦， 問：物體A與水平 面之間的動摩擦因數(shù)科是多少？牛頓運動定律應(yīng)用專題：整體法和隔離法解決連接體問題要點一 整體法1 .光滑水平面上，放一傾角為 量為m的光滑物體放在斜面 上，如圖所示，現(xiàn)對斜面施加 力F.（1）若使M靜止不動，F(xiàn)應(yīng)為多大？（2）若使M與m保持相靜止 卡應(yīng)為多大？要點二 隔離法2 .如圖所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個質(zhì)量為m的小

10、球，開始時小球在 為m=1 kg,其尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木板長度，它與木板間的 動摩擦因數(shù)為=0.4,已知最大靜摩擦力等于滑動 摩擦力.求：（1）為使木板能從滑塊下抽出來，作用在木板右 端的水平恒力F的大小應(yīng)滿足的條件.（2）若其他條件不變，在F=28 N的水平恒力持續(xù) 作用下，需多長時間能將木板從滑塊下抽出.桿的頂端，由靜止釋放后，小球 沿桿下滑的加速度為重力加速 度的1/2,即a=g/2,則小球在下 滑的過程中，木箱對地面的壓力 為多少？1.如圖所示，滑輪的質(zhì)量不計，已知三個物體的質(zhì)量關(guān)系是m=m+n3,這時彈簧秤的讀數(shù)為 T.若把物題型1隔離法的應(yīng)用【例1】如圖所示，薄平板A長出L=5 m,質(zhì)量

11、M=5 kg,放在水平桌 A ）孔面上，板右端與桌邊緣相齊.在A上距其右端s=3 m處放一個質(zhì)量m=2 kg的小物體B,已知A與B之間的動摩擦因數(shù)1=0.1, A、B兩物體與桌面間的動摩擦因數(shù)=0.2,最初系統(tǒng)靜止.現(xiàn)在對板A向右施加一水平恒力F,將A從B下抽出（設(shè)B不會翻轉(zhuǎn)），且恰使B停在 桌面邊緣，試求F的大?。ㄈ=10 m/s 2）.體m2從右邊移到左邊的物體 m上, 彈簧秤的讀數(shù)丁將（）A.增大 B.減小C.不變D.無法確定2.如圖所示，斜面體ABC®于粗 糙的水平地面上，小木塊m在斜 面上靜止或滑動時，斜面體均保持靜止不動.下列哪種情況，斜面體受到地面向右 的靜摩擦力（）

12、A.小木塊m靜止在BC斜面上B.小木塊m沿BC斜面加速下滑C.小木塊m沿BA斜面減速下滑D.小木塊m沿AB斜面減速上滑題型2整體法與隔離法交替應(yīng)用【例2】如圖所示，質(zhì)量m=1 kg 的物塊放在傾斜角0=37°的斜面上，斜面體的質(zhì)量 M=2 kg, 斜面與物體間的動摩擦因數(shù)W =0.2,地面光滑.現(xiàn)對斜面體施加一水平推力F,要使物體m相對斜面靜止，F(xiàn)應(yīng)為多大？（設(shè)物體與 斜面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2）3 .如圖所示，在平靜的水面上，有一長l =12 m的木 船,木船右端固定一直立桅桿，木船和桅桿的總質(zhì) 量為m1=200 kg,質(zhì)量為m=50 kg的人立于木船左端

13、 開始時木船與人均靜止.若人勻加速向右奔跑至船 的右端并立即抱住桅桿，經(jīng)歷的時間是2 s,船運動 中受到水的阻力是船（包括人）總重的0.1倍，g取10 m/s2.求此過程中船的位移大小.7777777777777777,題型3臨界問題【例3】如圖所示，有一塊木板靜止在光滑足夠長的水平面上，工木板的質(zhì)量為M=4 kg,長度為L=1 m;木板的右端停放著一個小滑塊，小滑塊的質(zhì)量4 .如圖所示，在長為L的均勻桿的頂 部A處，緊密套有一小環(huán)，它們一起 從某高處做自由落體運動，桿的B端 著地后，桿立即停止運動并保持豎 直狀態(tài)，最終小環(huán)恰能滑到桿的中間位置.若環(huán)在桿上滑動時與桿間的摩擦力大小為 環(huán)重力的1

14、.5倍，求從桿開始下落到環(huán)滑至桿的中 間位置的全過程所用的時間 .練習(xí)一、選擇題1 .如圖所示，一足夠長的木板靜止在光滑水 平面上，一物塊靜皮膚止在木板上，木板和物塊間 有摩擦.現(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對木板 滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此 后木板和物塊相對于水平面的運動情況為（）物塊拉力7777777777777777777777A.物塊先向左運動，再向右運動B.物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻 速運動C.木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻 速運動D.木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零2 .如圖所示，在傾角為0的光滑斜面上有兩個用勁 度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連 的物

15、塊A、B,質(zhì)量均為m, 開始時兩物塊均處于靜止?fàn)?| 態(tài).現(xiàn)下壓A再靜止釋放使A 開始運動，當(dāng)物塊B剛要離開 擋板時，A的加速度的大小和方向為（）4 .如圖所示，小物塊 A質(zhì)量為 M=10kg, B 質(zhì)量為m=2.5kg.A、B用一輕繩連接跨過無阻力的 定滑輪且處于靜止?fàn)顟B(tài).A與平臺間動摩擦因數(shù)科=0.25（與最大靜摩擦因數(shù)相等）.現(xiàn)用豎直向上的力 F拉A,且F由零線性增大至 100N的過程中，B 的下降高度恰為 h=2m, （A未與滑輪相碰）則上述 過程中的最大速度為（g=10m/s2）.（）A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 05.如圖所示， BC界面平行于底 面DE,兩

16、側(cè)面與 水平面夾角分別 為30°和60°.已知 一物體從A點靜 止下滑，加速至B 點，勻速至D 點.若該物塊靜止從A點沿另一側(cè)面下滑，則有（）A. 一直加速運動到 E,但 CE段小B. AB段的運動時間大于 AC段的運動時間C.將加速至C點，勻速至 E點D.通過C點的速率等于通 過B點的速率AC段的加速度比m=10kg 的猴6. 一條不可伸長的輕繩跨 過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩 的一端系一質(zhì)量 m= 15kg的重 物.重物靜止于地面上，有一質(zhì)量 子，從繩的另一端沿繩向上爬，如圖所示，不計滑 輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬B. 2gsin 0,方向沿斜面向下C

17、. 2gsin 0,方向沿斜面 向上D . gsin 0,方向沿斜面 向下3 .如圖所示是一種升降 電梯的示意圖，A為載人箱, B為平衡重物，它們的質(zhì)量 均為M,上下均由跨過滑輪的鋼索系住，在電動機的牽引下使電梯上下運動.如果電梯中人的總質(zhì)量為m,勻速上升的速度為v,電梯即將到頂層前關(guān)閉電動機，依靠慣性上 升h高度后停止，在不計空氣和摩擦阻力的情況下，的最大加速度為（g取10m/s2）A. 25m/s2C. 10m/s27 .如圖（a）所示，水平面 上質(zhì)量相等白兩木塊 A、B用 一輕彈簧相連接，整個系統(tǒng)處 于平衡狀態(tài).現(xiàn)用一豎直向上 的力F拉動木塊A,使木塊A 向上做勻加速直線運動，如圖 （b

18、）所示.研究從力F剛作用在 木塊A的瞬間到木塊B剛離開()B. 5m/s2D. 15m/s2八為()v2A.2g(M + m)v2 C.B (M + m)v22mgmgD.(2M + m)v22mg地面的瞬間這個過程，并且選定這個過程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點，則下圖所示的圖象中可以 表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是（）也光滑.求水平推力在什么范圍內(nèi)，A不會相對B滑動？CD8.如圖所示的彈簧秤質(zhì)量為m,掛鉤下面懸掛一個質(zhì)量為mo的重物，現(xiàn)用一方向豎直向上的外力F拉著彈簧秤，使其向上做勻加速直線運動， 則彈簧秤的示數(shù)與拉力F之比為 ()A. mo： mB. m： moC. mo： (m+ mo)D. m ： (mmo)9.如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一質(zhì)量為mo的秤盤，盤中有物體質(zhì)量為m,當(dāng)盤靜止時，彈簧伸長為1,現(xiàn)向下拉盤使彈簧再伸長A 1后停止，然后松開手，設(shè)彈簧總處在彈性限度 內(nèi)，則剛松開手時盤對物體的支持 力等于 () A1A . (1 + 1-)(m