专题08整体法和隔离法在连接体与叠加体模型中的应用20172018学年高一物理专题提升之力学含解析

1、【专题概括】整体法和隔绝法是牛顿第二定律应用中极为普遍的方法.隔绝法是根本，但有时较烦杂；整体法较简易，但无法求解系统内物体间相互作使劲.所以只有两种方法配合使用，才能有效解题.故二者不可取其轻重.连结体问题对在解题过程中选用研究对象很重要.有时以整体为研究对象，有时以单个物体为研究对象.整体作为研究对象能够将不知道的相互作使劲去掉，单个物体作研究对象主要解决相互作使劲.关于有共同加快度的连结体问题，一般先用整体法由牛顿第二定律求出加快度，再根据题目要求，将其中的某个物体进行隔绝剖析和求解由整体法求解加快度时，F=ma，要注意质量m与研究对象对应一、整体法、隔绝法的采用1整体法的选用原则若在已

2、知与待求量中一波及系统内部的相互作用时，可取整体为研究对象，剖析整体受到的外力，应用牛顿第二定律列方程。当系统内物体的加快度相同时：；否则。2隔绝法的选用原则若在已知量或待求量中波及到系统内物体之间的作用时，就需要把物体从系统中隔绝出来，应用牛顿第二定律列方程求解3整体法、隔绝法的交替运用若连结体内各物体拥有相同的加快度，且要求物体之间的作使劲时，能够先用整体法求出加快度，然后再用隔绝法选用合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作使劲即“先整体求加快度，后隔绝求内力”二、运用隔绝法解题的基本步骤1.明确研究对象或过程、状态，选择隔绝对象.2.将研究对象从系统中隔绝出来，或将研究的某状态、某过程从运

3、动的全过程中隔绝出来.3.对隔绝出的研究对象进行受力剖析，注意只剖析其余物体对研究对象的作使劲.4.寻找未知量与已知量之间的关系，选择适合的物理规律列方程求解.【典例精析】【典例1】如下图,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动,力F的最大值是()ABCD【答案】A【解析】对木块剖析得,计算得出木块的最大加快度.对整体剖析得,计算得出.所以A选项是正确的,B、C、D错误.所以A选项是正确的.【典例2】如下图,质量为M的框架放在水平地面上,一轻质弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m的小球,小球上下振动时,框架始

4、终没有跳起,当框架对地面压力为零的瞬间,小球的加快度大小为【答案】名师点睛：当连体中各物体的加快度不同或波及到各物体之间的相互作使劲，要用隔绝法解题，用隔绝法对研究对象受力剖析时，只剖析它受到的力，而它对其余物体的反作使劲不考虑，然后利用牛顿第二定律求解.【典例3】如下图，猴子的质量为m，开始时停在用绳悬吊的质量为M的木杆下端，当绳子断开刹时，猴子沿木杠以加快度a（相对地面）向上爬行，则此时木杆相对地面的加速度为（）AgBCD【答案】C【典例4】倾角,质量的粗拙斜面位于水平地面上,质量的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加快下滑,经抵达底端,运动行程,在此过程中斜面保持静止取,求:(1)斜面对木块

5、的摩擦力大小.(2)地面对斜面的支持力大小.【答案】（1）8N（2）67.6N【解析】(1)设木块下滑的加快度为a,由可得:木块受力如图1所示,由牛顿第二定律有:所以:(2)斜面受力如图2所示,由竖直方向受力平衡可得地面对鞋面的支持力为:【典例5】如图,m和M保持相对静止,一同沿倾角为的圆滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?【答案】【解析】A、B整体拥有沿斜面向下的加快度,设为a,由牛顿第二定律能够知道:得:将a正交分解为竖直方向分量,水平分量,如下图,因为拥有水平分量,故必受水平向摩擦力f,A受力如下图;【总结提升】1.整体法的选用原则若连结体内各物体拥有相同的加快度，且不需要求物体之

6、间的作使劲，则能够把它们当作一个整体，剖析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加快度（或其他未知量）.2.隔绝法的选用原则若连结体内各物体的加快度不相同，或许需要求出系统内各物体之间的作使劲，则需要把物体从系统中隔绝出来，应用牛顿第二定律列方程求解。3.整体法、隔绝法的交替运用若连结体内各物体拥有相同的加快度，且需要求物体之间的作使劲，则能够先用整体法求出加快度，然后再用隔绝法选用合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作使劲.即“先整体求加快度，后隔绝求内力”.【专练提升】1.如下图，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，经过细绳跨过圆滑的定滑轮与沙漏a连结，连结b的一段细绳与斜面

7、平行。在a中的沙子迟缓流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则()Ab对c的摩擦力一定减小Bb对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C地面对c的摩擦力方向一定向右D地面对c的摩擦力一定减小【答案】BD2（多项选择）如下图，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，经过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的圆滑球B。则()AA对地面的压力等于(Mm)gBA对地面的摩擦力方向向左RrCB对A的压力大小为RmgrD细线对小球的拉力大小为Rmg【答案】AC【解析】A、B叠放一同静止于水平面上，能够看做一个整体，受力剖析只有他们的重力和地面的支持力，所以二力平衡，支持力等于重力等于(Mm)

8、g，地面对整体没有摩擦力，如果有摩擦力，则不能平衡，A正确，B错误；对B球受力剖析如下图，重力和拉力的协力与支持力等大反向，绳子拉力水平说明B的球心和A的顶端等高，即B的球心到地面高度为R，B的球心到A的球心的连线长度为RRr，那么cosRr，mgRr在重力和水平拉力的协力矢量四边形中，FNcos，解得FNRmg，C正确；细绳拉力(Rr2R2FTmgtanmgR，D错误。3.如下图，倾角为的足够长的粗拙斜面固定在水平地面上，质量为M的木块上固定一轻直角支架，在支架尾端用轻绳悬挂一质量为m的小球。由静止释放木块，木块沿斜面下滑，稳定后轻绳与竖直方向夹角为，则木块与斜面间的动摩擦因数为()Atan

9、Ctan()BtanDtan()【答案】C4如下图，在圆滑水平桌面上有一链条，共有(PQ)个环，每一个环的质量均为链条右端受到一水平拉力F。则从右向左数，第P个环对第(P1)个环的拉力是()m，AFB(P1)FQFPFC.PQD.PQ【答案】C【解析】对整体受力剖析，由牛顿第二定律得FF(PQ)ma，解得a(PQm，对左边的Q个环受力剖析，由牛顿第二定律得QFFTQmaPQ，C项正确。5多项选择如下图，粗拙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连结。现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一同做匀加快运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加快

10、运动，且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的选项是()A不论粘在哪个木块上面，系统加快度都将减小B若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A、B间摩擦力不变C若粘在B木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力增大D若粘在C木块上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小【答案】AD6.如下图，跨过同一高度处的圆滑定滑轮的细线连结着质量相同的物体A和B，A套在圆滑水平杆上，细线与水平杆的夹角53，定滑轮离水平杆的高度为h0.2m，当由静止释放两物体后，A所能获得的最大速度为(cos530.6，sin530.8，g取10m/s2)()A0.707m/sB1m/sC1.414m/sD2m/s【答

11、案】B【解析】释放两物体后，剖析A的受力情况可知它向右先做加快运动、后做减速运动，当绳竖直时，速度达到最大值vm。此时B抵达最低点，速度为零。A、B和绳组成的系统在整个相互作用过程中，只有重力和内力中的弹力做功，由机械能守恒定律得，122mvmmgh11，解得vm1m/s，B项正确。8.如下图，MON是固定的圆滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种正电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态。现将A球向竖直杆NO方向迟缓移动一小段距离后，A、B两小球可以从头平衡，则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法中正确的选项是()AA、B两小球间的库仑力变小BA、B两小球