高中物理整体法和隔离法试题演示教学
整体法和隔离法 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 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 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? 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? 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 .4mg 、2mg B .2mg 、0 C .2mg 、mg D .4mg 、mg 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?
高考重点高中物理力学专题整体法和隔离法
精心整理 专题整体法和隔离法 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 【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 【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? 【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? 【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 .4mg 、2mg B .2mg 、0 C .2mg 、mg D .4mg 、mg 【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? 【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 b c a m 1 m 2 A O B P Q F A B C θ A B F
高考-高中物理-力学专题-整体法和隔离法
专题整体法和隔离法 、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ml和m2的两个木块b和c,如图所示,已知粗糙地面 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 【例2】有一个直角支架AOB , AO水平放置,表面粗糙,0B竖直向下,表面光 滑,A0上套有小环P, 0B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,A0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 【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 A -f F—-B-— 滑动?(2)若A、B间卩1=0.4 , B与地间"=0」,贝U F 多大才能产生相对滑动? 【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0角及F为已知,求A 与B之间的压力为多少? 【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 . 4mg、2mg B . 2mg、0 C . 2mg、mg 12 3 4 ml
(物理)物理整体法隔离法解决物理试题专项及解析
(物理)物理整体法隔离法解决物理试题专项及解析 一、整体法隔离法解决物理试题 1.如图所示,A 、B 两滑块的质量分别为4 kg 和2 kg ,用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平桌面上,并用手按着两滑块固定不动。现将一轻质动滑轮置于轻绳上,然后将一质量为4 kg 的钩码C 挂于动滑轮上。现先后按以下两种方式操作:第一种方式只释放A 而B 按着不动;第二种方式只释放B 而A 按着不动。则C 在以上两种释放方式中获得的加速度之比为 A .1:1 B .2:1 C .3:2 D .3:5 【答案】D 【解析】 【详解】 固定滑块B 不动,释放滑块A ,设滑块A 的加速度为a A ,钩码C 的加速度为a C ,根据动滑轮的特征可知,在相同的时间内,滑块A 运动的位移是钩码C 的2倍,所以滑块A 、钩码C 之间的加速度之比为a A : a C =2:1。此时设轻绳之间的张力为T ,对于滑块A ,由牛顿第二定律可知:T =m A a A ,对于钩码C 由牛顿第二定律可得:m C g –2T =m C a C ,联立解得T =16 N , a C =2 m/s 2,a A =4 m/s 2。若只释放滑块B ,设滑块B 的加速度为a B ,钩码C 的加速度为C a ',根据动滑轮的特征可知,在相同的时间内,滑块B 运动的位移是钩码的2倍,所以滑块 B 、钩码之间的加速度之比也为:2:1B C a a =',此时设轻绳之间的张力为2 3 CH CS SD DH =,对于滑块B ,由牛顿第二定律可知: 2 3 CH CS SD DH ==m B a B ,对于钩码C 由牛顿第二定律可得:2C C C m g T m a =''-,联立解得40N 3T '=,220m/s 3B a =',210 m/s 3 C a ='。则C 在以上两种释放方式中获得的加速度之比为:3:5C C a a =',故选项D 正确。 2.如图所示,质量为M 的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m 的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为,若要以水平外力F 将木板抽出,则力F 的大小至少为( ) A .mg B .(M+m)g C .(m+2M)g D .2(M+m) g
整体法与隔离法(绝对经典)
Attitude determines altitude 专题:整体法与隔离法 【要点】 1、系统(连接体):几个相互联系的、在外力作用下一起运动的物体系。相互 作用 的物体称为系统或连接体,由两个或两个以上的物体组成。 2、内力与外力:系统内物体间的相互作用力叫内力,系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力。 3、方法选取原则: 研究系统内力,用隔离法;当研究系统外力时优先考虑整体法;对于复杂的动力学问题,采用二者相结合。 【经典题型训练】__ 例1、向右的水平力F作用在物体B上, AB匀速运动,* 则地面对B的摩擦力为多少?若F作用在A上,结果B 如何? 【变式】滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾斜角为 I, 滑块的质量为m,斜面的质量为M求地面对斜面的支持力和 摩擦力的大小。 例2、如图:在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的两 块相同的砖,用两个大小相同均为F的水平力压木板,使 砖静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少? 【变式】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,(1)木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力(2)第2块与第3块间的摩擦力(3)第3块与第4块间的摩擦力 a球施加一个左偏下300的恒力,对b球施加再 次静止时乙图中哪张正确? 甲乙 例3.甲图所示的两小球静止,对 一个右偏上30。的同样大的恒力,
Attitude determines altitude 【变式】两个质量相等的小球用轻杆连接后斜靠在竖直墙上处于静 止状态,已知墙面光滑,水平面粗糙。现将A球向上移动一段距 离,两球再次达到平衡,将两次比较,地面对B球的支 持力Fn和轻杆受到的压力F的变化情况是() A: Fn变小,F不变 B : Fn不变,F变大 C: Fn变大,F变大 D : Fn不变,F变小 例4.人的质量为60Kg,木板A的质量为30Kg,滑轮及绳的质量不 计,一切摩擦不计,若人通过绳子拉住木板不动,则人的拉力的大 小及人对木板的压力为多少? 【变式】人的质量是m,木板的质量为M木板与地面间的动摩 擦因数为卩,在人的拉力作用下,人与木板一起向右匀速运 动,求木板对人的摩擦力多大? 【变式】质量为M的木板悬挂在滑轮组下,上端由一根绳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 静止的状态(滑轮质量不计)。求(1)绳对人的拉力多大?(2) 人对木板的压力多大? 例5:质量为m顶角为口的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙 和水平面之间,处于静止状态。M与M接触不计一切摩擦,求(1) 水平面对正方体的弹力大小;(2)墙面对正方体的弹力大小 m
高中物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧及练习题
高中物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧及练习题 一、整体法隔离法解决物理试题 1.两倾斜的平行杆上分别套着a 、b 两相同圆环,两环上均用细线悬吊着相同的小球,如图所示。当它们都沿杆向下滑动,各自的环与小球保持相对静止时,a 的悬线与杆垂直,b 的悬线沿竖直方向,下列说法正确的是 A .a 环与杆有摩擦力 B .d 球处于失重状态 C .杆对a 、b 环的弹力大小相等 D .细线对c 、d 球的弹力大小可能相等 【答案】C 【解析】 【详解】 对c 球单独进行受力分析,受力分析图如下,c 球受重力和绳的拉力F ,物体沿杆滑动,因此在垂直于杆的方向加速度和速度都为零,由力的合成及牛顿第二定律可知物体合力1=mg sin a=ma a=gina F ?,因a 和c 球相对静止,因此c 球的加速度也为gsina ,将a 和c 球以及绳看成一个整体,在只受重力和支持力的情况下加速度为gsina ,因此a 球和杆的摩擦力为零,故A 错误; 对球d 单独进行受力分离,只受重力和竖直方向的拉力,因此球d 的加速度为零,因为b 和d 相对静止,因此b 的加速度也为零,故d 球处于平衡状态,加速度为零,不是失重状态,故B 错;细线对c 球的拉力cos c T mg a =,对d 球的拉力d T mg =,因此不相等,故D 错误;对a 和c 整体受力分析有()cos na a c F m m g a =+,对b 和d 整体受力分析()cos nb b d F m m g a =+,因a 和b 一样的环,b 和d 一样的球,因此受力相等,故C 正确。 2.如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体,当水平力F 作用于A 上,三物体一起向右匀速运动;某时撤去力F 后,三物体仍一起向右运动,设此时A 、B 间摩擦力为f ,B 、C 间作用
一整体法与隔离体法
一整体法与隔离体法 一:整体法与隔离体法 1o 应用牛顿运动定律解题的基本思路 (1) 取对象——根据题意确定研究对象; (2) 画受力图——分析研究对象的受力情况,画出受力图; (3) 定方向——规定正方向(或建立坐标系),通常以加速度方向为正方向较为适宜; (4) 列方程一根据牛顿定律列方程,根据运动学公式列运动方程; (5) 求解——统一单位,求解方程,对结呆分析检验或讨论。 2.解决动力学问题的常用方法 整体法与隔离法:在确定研究对象或物理过程时,经常使用的方法,整体法与隔离法是相对的。 例仁如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木 板和物块间有摩擦 ?现用水平向右的拉力拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离 但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和扬块相对于水平面的运动情况为( ) Ao 物块先向左运动,再向右运动 Bo 扬块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 Do 木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零 例2:在北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上舉登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员 坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过 程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员 拉住,如图所示。设运动员的质董为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦, 重力加速度取^=10 m/s 2o 当运动员与吊椅一是正以加速度a=1 m/s? 上升时,试求: (1) 运动员竖直向下拉绳的力: (2) 运动员对吊椅的压力。 例3: 一箱装得很满的土豆以一定初速度在摩擦因数为“的水平地面上做匀减速运动(不计其它外力及空气阻 力)则其中一个质量为m 的土豆受到其它土豆的总作用力的大小是多少? 例4:示,菜 货场需将质量为朋= 100 kg 的货物(可视为质点)从高处运送 至地面,为避免货物与地 面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆 轨道,使货物由轨道顶端无初速度 滑下,轨道半径/?=1.8 mo 地面上紧靠轨 道依次排放两块完全相同的木板久5长度均为 /=2m,质量均为血=100 kg, 木板上表面与轨道末端相切,货物与木板间的动摩擦因数为 x/i,木板与地面 间的动摩擦因数 以=0?2 (最大卿摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取 g=10 m/s')? (1)求货物到达圆轨末端时对轨道的压力。 (2)若货扬滑上木板/!时,木板不动,而滑上木板〃吋,木板3幵始滑动, (3) 若 厂=0.5,求货物滑到木板力末端时的速度和在木板力上运动的时间。 例5:示,一辆汽车力拉着装有集装箱的拖车3以速度k, = 30 m/s 进入向下 倾斜的直 车道.车道每100 m 下降2 mo 为使汽车速度在s=200 m 的距离内减到乃 = 10m/s,驾驶员 必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用 于拖车(30%作用于汽车儿 已知的质董朋=2 000 kg, B 的质量处=6 000 kg 。求汽车与拖车的连接处 沿运动方向的相互作用力.(取重力加速度g=10 m/s 2) 物块 求s 应满足的条件.
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。
高中物理解题方法整体法和隔离法
高中物理解题方法---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 环再次 A O B P Q
整体法与隔离法练习题
整体法与隔离法练习题 1如图所示,A 、B 整体处于静止状态,则A 、B 间的摩擦力f 1,B 与地间的摩擦力f 2应为? 2.如图,A 、B 、C 三个物体叠放在一起,同时有F =1N 的两个水平力分别作用于A ,B 两物体上,A ,B ,C 三个物体仍处于平衡状态则 A .A 物体对B 物体的摩擦力为1N B .地面对A 物体的摩擦力为零 C .B 物体对C 物体的摩擦力为零 D .C 物体对B 物体的摩擦力为1N 3.如图所示,a 、b 两块质量均为m 的木块叠放在水平面上,a 受到斜向上与水平成θ角的力作用,b 受到斜向下与水平成θ角的力作用,两力大小均为F ,两木块保持静止,则 A .a 、b 之间一定存在静摩擦力 B .b 与地之间一定存在静摩擦力 C .b 对a 的支持力一定小于mg D .地对b 的支持力一定大于2mg 4.如图所示,在粗糙水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m 1和m 2的小木块,m 1>m 2,已知三角形木块和两个小木块均静止,则粗糙水平面对三角形木块 A .没有摩擦力作用 B .有摩擦力作用,摩擦力方向水平向右 C .有摩擦力作用,摩擦力方向水平向左 D .有摩擦力作用,但其方向无法确定,因为m 1、m 2、θ1和θ2的数值并未给出 5.如图所示,一质量为M 的直角劈静止在水平面上,在劈的斜面上放一质量为m 的物体A ,用一沿斜面的力F 作用于A 上,使其沿斜面匀速下滑,在A 下滑的过程中,地面对劈的摩擦力f 及支持力Q 是 A .f =0,Q =Mg +mg B .f 向左,Q <(Mg +mg ) C .f 向右,Q <(Mg +mg ) D .f 向左,Q =(Mg +mg ) 6.如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在B 和C 上.A 、B 、C 都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.A 、C 间的摩擦力大小为f 1,B 、C 间的摩擦力大小为f 2,C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( ) A .f 1=0,f 2=0,f 3=0 B .f 1=0,f 2=F ,f 3=0 C .f 1=F ,f 2=0,f 3=0
最新高中物理整体法隔离法解决物理试题专题训练答案
最新高中物理整体法隔离法解决物理试题专题训练答案 一、整体法隔离法解决物理试题 1.一个质量为M 的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为m 的小球,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是( ) A .在小球摆动的过程中,线的张力呈周期性变化,但箱子对地面的作用力始终保持不变 B .小球摆到右侧最高点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子受到地面向左的静摩擦力 C .小球摆到最低点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子不受地面的摩擦力 D .小球摆到最低点时,线对箱顶的拉力大于mg,箱子对地面的压力大于(M+m)g 【答案】D 【解析】 在小球摆动的过程中,速度越来越大,对小球受力分析根据牛顿第二定律可知: 2 v F mgcos m r θ-=,绳子在竖直方向的分力为:2v F Fcos mgcos m cos r θθθ??'==+ ?? ?,由于速度越来越大,角度θ越来越小,故F '越大,故箱子对地面的作用力增大,在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化,故A 错误;小球摆到右侧最高点时,小球有垂直于绳斜向下的加速度,对整体由于箱子不动加速度为0M a =,a '为小球在竖直方向的加速度,根据牛顿第二定律可知: ()· N M M m g F M a ma +-=+',则有:()N F M m g ma =+-',故()N F M m g <+,根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于()M m g +,故B 错误;在最低点,小球受到的重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:2 v T mg m r -=,联立解得:2v T mg m r =+,则根据牛顿第三定律知,球对箱的拉力大小为:2 v T T mg m r '==+,故此时箱子对地面的压力为:()()2 v N M m g T M m g mg m r =++=+++',故小球摆到最低点时,绳对箱顶的拉力大于mg ,,箱子对地面的压力大于()M m g +,故C 错误,D 正确,故选D. 【点睛】对m 运动分析,判断出速度大小的变化,根据牛顿第二定律求得绳子的拉力,即可判断出M 与地面间的相互作用力的变化,在最低点,球受到的重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求出绳子的拉力,从而得到箱子对地面的压力.
整体法和隔离法受力分析
专题三 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 B P Q