高考物理复习-整体法与隔离法综合应用

整体法与隔离法综合应用1/26★物理学中思想方法★物理学中思想方法有很多如：图象法、等效转化法、极限思维方法、临界问题分析法、估算法、对称法、微元法、构建物理模型法、猜测与假设法、整体和隔离法、寻找守恒量法、控制变量法、类比法等本专题处理是整体法和隔离法及其应用2/26★整体法和隔离法★1.整体法是在确定研究对象或研究过程时,把多个物体看作为一个整体或多个过程看作整个过程方法。整体法，是大方面或者是从整方面来认识问题，宏观上来揭示事物本质和规律。2.隔离法是把单个物体作为研究对象或只研究一个孤立过程方法。隔离法是从小方面来认识问题，然后再经过各个问题关系来联络，从而揭示出事物本质和规律。3/26一、静力学中整体与隔离应用例1用轻质细线把两个质量未知小球悬挂起来，如图所表示，今对小球a连续施加一个向左偏下30°恒力，并对小球b连续施加一个向右偏上30°一样大小恒力，最终到达平衡，表示平衡状态图可能是()A4/26变式1:有三根长度皆为l＝1.00m不可伸长绝缘轻线，其中两根一端固定在天花板上O点，另一端分别挂有质量皆为m＝1.00×10－2kg带电小球A和B，它们电量分别为一q和＋q，q＝1.00×10－7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E＝1.00×106N/C匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球位置如图所表示。现将O、B之间线烧断，因为有空气阻力，A、B球最终会到达新平衡位置。求最终两球机械能与电势能总和与烧断前相比改变了多少。（不计两带电小球间相互作用静电力）

5/26由此可知，A、B球重新到达平衡位置如右图所表示。与原来位置相比，A球重力势能降低了EA＝mgl（1－sin60°）B球重力势能降低了EB＝mgl（1－sin60°＋cos45°）A球电势能增加了WA＝qElcos60°B球电势能降低了WB＝qEl（sin45°－sin30°）两种势能总和降低了W＝WB－WA＋EA＋EB代入数据解得W＝6.8×10－2J解析：6/26例2.如图所表示，放置在水平地面上斜面M上有一质量为m物体，若m在沿斜面F作用下静止在斜面M上，M仍保持静止。已知M倾角为θ。求地面对M支持力和摩擦力。7/26

变式2：.如图，质量m＝5kg木块置于倾角

＝37

、质量M＝10kg粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50N力F推木块匀速上滑，斜面仍保持静止，求地面对斜面支持力和静摩擦力。8/26例3.如图所表示，位于水平桌面上物块B，由跨过定滑轮轻绳与物块A相连，从滑轮到A和到B两段绳都是水平。已知A与B之间以及B与桌面之间动摩擦因数都是μ，两物块质量都是m，滑轮质量、滑轮轴上摩擦都不计，若用一水平向右力F拉B使它做匀速运动，则F大小为()A.4μmgB.3μmgC.2μmgD.μmgABFA9/26变式3.如图所表示，木板B放在水平地面上，在木板B上放一物体A，物体A与木板B间，木板B与地面间动摩擦因数均为μ，木板B,物体A质量相同，均为M，当用水平拉力F将木板B匀速拉出，绳与水平方向成30°时，问绳拉力T多大？水平拉力F多大？(重力加速度为g)。10/26例4.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，两环再次到达平衡，那么将移动后平衡状态和原来平衡状态比较，AO杆对P环支持力N和摩擦力f及细绳上拉力F改变情况是：（）A．N不变f变大F变小B．N不变f变小F变小C．N变大f变大F变大D．N变大f变小F变大11/26变式4：如图，轻绳一端系在质量为物体上，别一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆上，现用水平力拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变大小，使其迟缓下降到图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平力、环与横杆摩擦力和环对杆压力改变情况是（）A．逐步增大，保持不变，逐步增大B．逐步增大，逐步增大，保持不变C．逐步减小，逐步增大，逐步减小D．逐步减小，逐步减小，保持不变12/26二、牛顿运动定律中整体与隔离例5.如图所表示三个物体A、B、C，其质量分别为m1、m2、m3，带有滑轮物体B放在光滑平面上，滑轮和全部接触面间摩擦及绳子质量均不计．为使三物体间无相对运动，则水平推力大小应为F＝__________。FABC13/26变式5：一质量为M，倾角为θ楔形木块，静置在水平桌面上，与桌面间动摩擦因数为μ，一物块质量为m，置于楔形木块斜面上，物块与斜面接触是光滑。为了保持物块相对斜面静止，可用一水平力F推楔形木块，如图所表示。此水平力大小等于

。14/26例题6：如图所表示，斜劈形物体质量为M，放在水平地面上，质量为m粗糙物块以某一初速沿斜劈斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈一直保持静止，物块m上、下滑动整个过程中（）A。地面对斜劈M摩擦力方向先向左后向右B。地面对斜劈M摩擦力方向没有改变C。地面对斜劈M支持力大于（M＋m）gD。物块m向上、向下滑动时加速度大小相同B15/26变式6：如图所表示：小车沿倾角为θ光滑斜面滑下，在小车水平台面上有一质量为M木块和小车保持相对静止，求：（1）小车下滑时木块所受摩擦力。

（2）小车下滑时木块所受弹力。

16/26练习7:如图所表示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2kg物体B，B处于静止状态。现将质量为3kg物体A轻放在B上，则B与A刚要一起运动瞬间，B对A压力大小为（

）

（取g=10m／s2）

A．30N

B．18N

C．12N

D．OC17/26三、物理过程整体与隔离例题7：如图所表示，一质量为0.5kg小滑块，从高1m倾角为30°固定斜面顶端由静止开始下滑，滑块与斜面间动摩擦因数为，滑块滑到底端时与垂直于斜面挡板发生没有能量损失碰撞，则滑块从开始运动到最终静止经过总旅程是多少？18/26变式7：一个质量为m，带有电荷为－q小物体可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直固定墙，场强大小为E，方向沿x正方向，如图．今小物体以初速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动中受到大小不变摩擦阻力f作用，且f＜Eq．设小物体与墙碰撞时不损失机械能且其电量保持不变，求它在停顿运动前所经过总旅程s。ExOx019/26练习：.如图所表示，用长为L轻绳，一端系质量为m小球，另一端固定在O处。把小球拉到使轻绳和水平夹角为30°A点处由静止释放。求：小球落至最低点B处时速度大小和绳拉力。20/26四.对物理量整体处理例题8：有一电源，其内电阻甚大，但不知其详细数值．有两只电压表VA和VB，已知此两表量程均大于上述电源电动势，但不知此两电压表内电阻大小。要求只用这两只电压表和若干导线、开关组成电路，测出此电源电动势。21/2622/26例题9：甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力，如图所表示，他们在奔跑时有相同最大速度，乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能到达最大速度，这一过程可看做匀变速运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区间伺机全力奔出.若要求乙接棒时奔跑到达最大速度80%，则：（1）乙在接力区奔出多少距离？（2）乙应在距离甲多远时起跑？23/26隔离法和整体法看上去相互对立，但二者在本质上是统一，因为将几个物体看作一个整体之后，还是要将它们与