整体法与隔离法绝对经典
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高考物理解题方法:隔离法和整体法1500字高考物理解题方法:隔离法和整体法高考物理是考察学生对物理知识的掌握和运用能力的科目。
在解题的过程中,可以采用不同的解题方法,以提高解题的准确性和效率。
其中,隔离法和整体法是两种常用的解题方法,下面将对这两种方法进行详细的介绍和比较。
隔离法是一种将复杂问题分解为简单问题的解题方法。
其基本思想是将复杂的物理问题分解为几个简单的子问题,并逐个解决。
具体来说,可以通过以下步骤来运用隔离法解题:1.明确解题思路:在解题之前,首先要明确解题思路,搞清楚问题的关键点是什么,需要使用哪些物理知识和公式进行计算。
2.分析问题:将复杂的问题分解为几个简单的子问题,并分别解决。
可以根据问题的具体情况,选择合适的解题方法和思路进行分析。
3.归纳总结:解决每个子问题后,要进行归纳总结。
回顾整个解题过程,检查是否存在错误或遗漏的问题,并进行必要的修正和调整。
整体法是一种将问题作为一个整体来解决的解题方法。
其基本思想是将问题转化为一个整体问题,通过整体的分析和计算,得出最终的答案。
具体来说,可以通过以下步骤来运用整体法解题:1.明确问题:在解题之前,要明确问题的研究对象和求解目标。
根据问题的具体情况,选择合适的物理知识和公式进行分析和计算。
2.整体分析:将问题作为一个整体进行分析。
可以通过综合运用不同的物理概念和公式,建立问题的数学模型,进行整体的分析和计算。
3.结果验证:计算得出问题的答案后,要进行结果的验证。
可以通过合理的实验和数据对比,检验结果的合理性和准确性。
从上述的介绍可以看出,隔离法和整体法是两种不同的解题方法,每种方法有其适用的情况和特点。
隔离法适用于复杂问题的解决,通过将问题分解为几个简单的子问题,逐个解决,提高解题的准确性。
而整体法适用于整体问题的解决,通过对整体的分析和计算,得出最终的答案,提高解题的效率。
在实际解题过程中,可以根据问题的具体情况灵活运用隔离法和整体法。
整体法与隔离法选择研究对象是解决物理问题的首要环节.若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题,在选取研究对象时,要灵活运用整体法和隔离法.对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;很多情况下,通常采用整体法和隔离法相结合的方法.1.隔离法:(1)定义:将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法.(2)原则:把相连接的各物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来.当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了.2.整体法:(1)把相互连接的几个物体视为一个整体(系统),从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力),称为整体法.(2)原则:①当整体中各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态(即a=0)时考虑运用整体法.②试题要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相互作用(内力)时考虑运用整体法.整体法和隔离法不是完全独立的,很多情况下需要整体法和隔离法交替使用来解决问题,比如连接体问题,一般既要分析外力,又要分析内力,这时我们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的交替运用方法,当然个别情况也可按先隔离(由已知内力解决未知内力)再整体的顺序运用.3.整体法和隔离法的使用要点整体和部分是相对的,二者在一定条件下可以相互转化.一定层次上的整体是更大系统中的一个部分,具有部分的功能;一定层次上的部分也是由更小层次上的部分所组成的系统,具有整体的功能.由于整体和部分是辩证的统一,所以解决问题时不能把整体法和隔离法对立起来,而应该灵活地把两种方法结合起来使用;既可以先从整体考虑,也可以先对某一部分进行隔离,从整体到部分,由部分再回到整体,应据具体问题灵活选取研究对象,多方位、多角度地展开思路.【例1】在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的支持力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( )A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变【解析】本题考查物体的平衡和隔离法、整体法分析受力等知识点.把AB看做整体,在竖直方向由平衡条件得F+m A g+m B g=F,,据此可知当,缓慢增大时,F3缓慢增大.隔离物体B分析受力,物体B 受到竖直向下的重力m B g、力F、水平向右的墙对B的作用力F1,斜向左上方的A对B的作用力F2′,设F2′的方向与竖直方向夹角为α,由平衡条件得F2′cosα=F+m B g,F2′sinα=F1,由这二式可知当F缓慢增大时,F2′缓慢增大,由牛顿第三定律可知,B对A的作用力F2也缓慢增大,F1也缓慢增大.所以正确选项是C.【练习1】半圆柱体P放在粗糙的水平面上,其右端有竖直挡板MN,在P和MN之间放一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.如图是这个装置的纵截面图,若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动,在Q落到地面前,P始终保持静止.此过程中,下列说法正确的是(A.挡板MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C. P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大【解析】小圆柱体Q受重力、挡板MN对Q的弹力、P对Q的弹力作用处于平衡状态,即Q所受合力为零,由于重力大小方向不变,挡板MN对Q的弹力方向不变,对Q的动态变化过程分析可判断出挡板MN对Q的弹力逐渐增大,P对Q的弹力逐渐增大.运用整体法分析可知地面对P的摩擦力大小应等于挡板MN对Q的弹力,所以地面对P的摩擦力逐渐增大.答案:B【例2】两刚性球a和b的质量分别为m a和m b直径分别为d a和d b(d a>d b).将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(d a<d<d a+d b)的平底圆筒内,如图所示.设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2,筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的,则A.F=(m a+m b)g,f1=f2B.F=(m a+m b)g,f1≠f2C.m a g<F<(m a+m b)g,f1=f2D. m a g<F<(m a+m b)g,f1≠f2【解析】本题考查物体的受力分析和整体法的应用,意在考查考生用受力分析和整体法综合分析物体受力情况的能力;以a、b整体为研究对象,其重力方向竖直向下,而侧壁产生的压力水平,故不能增大对底部的挤压,所以F=(m a+m b)g;水平方向,由于两球处于平衡状态,所以受力也是平衡的,因此力的大小是相等的,即f1=f2,故正确答案为A.【练习2】有一个直角支架AOB,AO杆水平放置,表面粗糙,OB杆竖直向下,表面光滑.AO杆上套有小环P,OB杆上套有小环Q,两环质量均为m,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图所示.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F N和摩擦力f的变化情况是( )A.F N不变,f变大B.F N不变,f变小C.F N变大,f变大D.F N变大,f变小【解析】以两环和细绳整体为研究对象,可知竖直方向上始终受力平衡,F N=2mg不变;以Q环为研究对象,在重力、细绳拉力F和OB杆弹力N作用下平衡,如右图所示,设细绳和竖直方向的夹角为α,则P环向左移的过程中α将减小,N=mgtanα将减小.再以整体为研究对象,水平方向只有OB 杆对Q的压力N和OA杆对P环的摩擦力,作用,因此,f=N,则f也减小.故选项B正确.答案:B【例3】如右图所示,放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体,若物体在其上匀速下滑,直角劈仍保持静止,那么下列说法正确的是( )A.直角劈对地面的压力等于(M+m)gB.直角劈对地面的压力大于(M+m)gC.地面对直角劈没有摩擦力D.地面对直角劈有向左的摩擦力【解析】方法1:隔离法先隔离物体,物体受重力mg、斜面对它的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f,因物体沿斜面匀速下滑,所以支持力N和沿斜面向上的摩擦力f可根据平衡条件求出.再隔离直角劈,直角劈受竖直向下的重力Mg、地面对它竖直向上的支持力N′,由牛顿第三定律得,物体对直角劈有垂直斜面向下的压力N′和沿斜面向下的摩擦力f′,直角劈相对地面有没有运动趋势,关键看f′和N′在水平方向的分量是否相等,若二者相等,则直角劈相对地面无运动趋势,若二者不相等,则直角劈相对地面有运动趋势,而摩擦力方向应根据具体的相对运动趋势的方向确定.对物体:建立坐标系如图甲所示,因物体沿斜面匀速下滑,由平衡条件得:支持力N =mgcos θ,摩擦力f =mgsin θ.对直角劈:建立坐标系如图乙所示,由牛顿第三定律得,N =N′,f =f′,在水平方向上,压力N′的水平分量N ′sin θ=mgcos θsin θ,摩擦力f′的水平分量f′cosθ=mgsinθcos θ,可见f′cosθ=N ′s inθ,所以直角劈相对地面没有运动趋势,所以地面对直角劈没有摩擦力.在竖直方向上,整体受力平衡,由平衡条件得:N 地=F′sinθ+N ′cos θ+Mg =mg +Mg.所以正确答案为:AC.方法2:整体法 直角劈对地面的压力和地面对直角劈的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反。
整体法和隔离法(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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,结果如何?【变式】滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾斜角为,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块间的摩擦力例3.甲图所示的两小球静止,对a球施加一个左偏下30°的恒力,对b球施加一个右偏上30°的同样大的恒力,再次静止时乙图中哪张正确?【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,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)。
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。
B 的摩擦力为多少?若F 作用在A 上,结果如何?
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 块相同的砖,用两个大小相同均为F 的水平力压木板, 静止不动,则第一块砖对第二块砖的摩擦力为多少?
【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,
A
---- F
【变式】滑块和斜面均处于静止状态,斜面倾斜角为
u ,滑块的质量为m,斜面的质量为
则地面对
【变式】两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块
的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不玮严
(1)木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力(2)第2块3块间的摩擦力(3)第3块与第4
块间的摩擦力例3.甲图所示的两小球静止,对a球施加一个左偏下30°的恒力,对b球施
加一个右偏上
30 °的同样的恒力,再次止时乙图中张正确?
【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状态,已
知墙面光滑,水平面粗糙。
现将A球向上移动一段距再次达到平衡,将两
次比较,地面对B球的支持力Fn和轻杆
压力F的变化情况是()
例4.人的质量为60Kg,木板A的质量为30Kg,滑轮及绳的质量
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
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I」,
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?
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
于静止
离,两球
受到的
不计,一
人对木
【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)拉力多大?(2)人对木板的压力多大?
例5:质量为m顶角为o的直角劈和质量为M的正方体放在两墙和水平面之间,处于静止状态。
M与M接触不计一切摩擦, 水平面对正方体的弹力大小;(2)墙面对正方体的弹力大小求(1)绳对人的
竖直
求(1)。