一轮经典：整体法和隔离法ppt课件.ppt

整体法和隔离法 图中一个养有蜜蜂的容器 假设此时处于完全密封状态 悬挂在弹簧秤下 且蜜蜂均停留在底部巢中 当某一时刻蜜蜂均飞舞起来 且停留在空中时 弹簧秤的读数有何变化 趣味猜想 1 整体法 指对物理问题中的整个系统进行分析 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 2 隔离法 隔离法是指对物理问题中的单个物体进行分析 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 处理连结体问题的方法 整体法和隔离法 例1 质量相同的四木块叠放在一起 如图所示 静止在水平地面上 现有大小相等 方向相反的力F分别作用的第2块和第4块木块上 四木块仍然静止 则从上到下各层接触面间的摩擦力的大小各是多少 0 F F 0 变式1 如图所示 在两块相同的竖直木板之间 有质量均为m的四块完全相同的砖 用两个同样大小的水平力压木板 使四块砖均静止不动 求 1 木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力各多大 2 第2块砖和第3块砖之间的摩擦力 3 第3块砖和第4块砖之间的摩擦力 2mg 0 mg 变式2 如图所示 两只相同的均匀光滑小球置于半径为R的圆柱形容器中 且小球的半径r满足2r R 则以下关于A B C D四点的弹力大小说法中正确的是 A D点的弹力可以大于 等于或小于小球的重力B D点的弹力等于A点的弹力 指大小 C B点的弹力恒等于一个小球重力的2倍D C点的弹力可以大于 等于或小于小球的重力 ABC 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 B 问 B点的支持力和P点的摩擦力如何变化 相等 整体法 都变小 变式1 如图所示 直角形支架 垂直固定放置 竖直杆AC光滑 水平杆OB粗糙 另有质量相等的小球P Q固定在轻杆两端并分别套在AO BO杆上 当轻杆与水平方向的夹角为 时 处于静止状态 若 减小些 但P Q仍静止 则下列说法错误的是 B 变式2 如图所示 在一根水平的粗糙的直横梁上 套有两个质量均为m的铁环 两铁环系有等长的细绳 共同拴着质量为M的小球 两铁环与小球均保持静止 现使两铁环间距离增大少许 系统仍保持静止 则水平横梁对铁环的支持力N和摩擦力f将 A N增大 f不变B N增大 f增大C N不变 f不变D N不变 f增大 D A a aT TB a aT TC a aT T 例3 如图所示 质量为M的小车放在光滑水平面上 小车上用细线悬吊一个质量为m的小球 M m 先用一力F水平向右拉小球 是小车和小球一起以加速度a向右运动 细线与竖直方向成 角 细线的拉力为T 若用一力F 水平向左拉小车 是小球和车一起以加速度a 向左运动时 如图所示细线与竖直方向也成 角 此时细线拉力为F 则 B 例4 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来 如图1 2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 的同样大小的恒力 最后达到平衡 表示平衡状态的图可能是 A 变式 如图1所示 甲 乙两个带电小球的质量均为m 所带电量分别为q和 q 两球间用绝缘细线连接 甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上 在两球所在的空间有方向向左的匀强电场 电场强度为E 平衡时细线都被拉紧 1 平衡时可能位置是图1中的 2 1 2两根绝缘细线的拉力大小分别为 A A 例5 如图所示 质量为M的木板悬挂在滑轮组下 上端由一根悬绳C固定在横梁下 质量为m的人手拉住绳端 使整个装置保持在空间处于静止状态 求 1 悬绳C所受拉力多大 2 人对木板的压力 滑轮的质量不计 说明 本题能成立的条件是3m M 即m M 3 这表明人的质量不能太小 思考 你觉得要实现本题的状态必须要满足什么条件 在解答过程较为复杂的综合题时 常常将整体法与隔离法交叉地 联合地使用 或者叫做不拘一格灵活运用 怎样有利就怎样用 练习1 在图中有相同两球放在固定的斜面上 并用一竖直挡板MN挡住 两球的质量均为m 斜面的倾角为 所有摩擦均不计 练习2 如图所示质量为M的木板 通过跨过滑轮的绳子与横梁相连 一个质量为m的人拉住绳端悬吊着 由于木板质量比较大 仍然压在地面上 求木板对地的压力 滑轮质量不计 练习3 如图所示 物体A B的质量均为6kg 接触面间的动摩擦因数 0 3 水平力F 30N 那么 1 A B间摩擦力大小为 N 2 水平面对B的摩擦力的大小为 N 滑轮和绳的质量均不计 练习4 如图所示 质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上 三棱柱的斜面是光滑的 且斜面倾角为 质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间 A和B都处于静止状态 求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少 f mgtan N M m g 练习5 如图 两根直木棍A