高中物理专题复习--隔离法与整体法(45张).共44页文档

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【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【解析】隔离法：设PQ 与OA 的夹角为α，对P 有：mg ＋Tsinα=N对Q 有：Tsinα=mg所以 N=2mg ， T=mg/sinα 故N 不变，T 变大．答案为B整体法：选P 、Q 整体为研究对象，在竖直方向上受到的合外力为零，直接可得N=2mg ，再选P 或Q 中任一为研究对象，受力分析可求出T=mg/sinα【点评】为使解答简便，选取研究对象时，一般优先考虑整体，若不能解答，再隔离考虑．【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？【解析】（1）设A 、B 恰好滑动，则B 对地也要恰好滑A OB P Q动，选A 、B 为研究对象，受力如图，由平衡条件得：F=f B +2T选A 为研究对象，由平衡条件有T=f A f A =0.1×10=1N f B =0.2×30=6N F=8N 。

17.1 整体法和隔离法一．选择题1．（2020衡水六调）如图所示，质量为m0、倾角为θ的斜面体静止在水平地面上，有一质量为m的小物块放在斜面上，轻推一下小物块后，它沿斜面向下匀速运动。

若给小物块持续施加沿斜面向下的恒力F，斜面体始终静止。

施加恒力F后，下列说法正确的是 ( )A．小物块沿斜面向下运动的加速度为B．斜面体对地面的压力大小等于(m+m0)g+F sinθC．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左D．斜面体对小物块的作用力的大小和方向都变化【参考答案】A【命题意图】本题考查叠加体、平衡条件牛顿运动定律及其相关的知识点。

2.如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°．则第2020个小球与2020个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（）A． B． C． D．【参考答案】A二．计算题1．（2020广东湛江调研）如图所示，粗糙的水平面上放置一块足够长的长木板C，在C的左端点放置一个物块A，在距离A为s=4.5m处放置一个物块B，物块A和B均可视为质点，已知物块A的质量为2m，物块B和长木板C的质量均为m=1kg，物块A和B与长木板C之间的动摩擦因数μ1=0.5，长木板C与地面之间的动摩擦因数μ2=0.2.现在对A施加一个水平向右的推力F=14N，使物块A向右运动，A与B碰撞前B 相对于C保持静止，物块A和B碰撞后水平推力大小变为F1=8N。

若物块A和B碰撞时作用时间极短，粘在一起不再分离。

问：（1）物块A和B碰撞前，物块B受到长木板C的摩擦力多大？（2）物块A和B碰撞过程中，AB损失的机械能是多少？（3）物块A和B碰撞后，物块AB在C上还能滑行多远？【命题意图】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、动能定理及其相关知识点，意在考查灵活运用相关知识分析解决物块木板模型、碰撞问题的能力。

n e i n g整体法和隔离法1、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如右图所示.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°的同样大的恒力，最后达到平衡. 表示平衡状态的图可能是( A )2、如图<1>，在粗糙的水平面上放一三角形木块a ，若物体b 在a 的斜面上匀速下滑，则( A )A 、a 保持静止，而且没有相对于水平面运动的趋势；B 、a 保持静止，但有相对于水平面向右运动的趋势；C 、a 保持静止，但有相对于水平面向左运动的趋势；D 、因未给出所需数据，无法对a 是否运动或有无运动趋势作出判断；3、A 、B 、C 三物块质量分别为M 、m 和m 0，作图<2> 所示的联结. 绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计. 若B 随A 一起沿水平桌面作匀速运动，则可以断定(　A )A 、物块A 与桌面之间有摩擦力，大小为m 0g ；B 、物块A 与B 之间有摩擦力，大小为m 0g ；C 、桌面对A ，B 对A ，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m 0g ；D 、桌面对A ，B 对A ，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m 0g ；4、质量为m 的物体放在质量为M 的物体上，它们静止在水平面上。

现用水平力F 拉物体Ｍ，它们仍静止不动。

如右图所示，这时m 与M 之间，M 与水平面间的摩擦力分别是（　C ） A ．F ，F B ．F ，0 C ．0，F D ．0，05、如右图所示，物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上，水平力F b ＝4N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上，a 、b 和c 仍保持静止。

以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小。

则f 1＝ 0 ，f 2＝ 4N ，f 3＝ 6N 。

6、质量为m 的四块砖被夹在两竖夹板之间，处于静止状态，如右图所示，则砖2对砖1的摩擦力为 mg 。

高中物理解题方法之隔离法和整体法江苏省特级教师戴儒京隔离法和整体法是解决物理问题特别是力学问题的基本而又重要的方法。

隔离法是把一个物体从物体系中隔离出来，只研究他的受力情况和运动情况，不研究他的施力情况。

整体法是把物体系看做一个整体，分析物体系的受力情况和运动情况，而不分析物体系内的物体的相互作用力。

整体法一般是在物体系内各物体的加速度相同的情况下应用。

并且不求物体系内各物体的相互作用力。

下面的例题中的物体系只包含 2 个物体， 3 个以上的物体，方法与此类似。

一、一个外力例 1.光滑水平面上的两个物体在光滑水平面上有两个彼此接触的物体 A 和 B，它们的质量分别为 m1、 m2。

若用水平推力F 作用于 A 物体，使 A 、B 一起向前运动，如图 1 所示，则两物体间的相互作用力为多大？若将 F 作用于 B 物体，则 A 、 B 间的相互作用力为多大？F【解析】对 A 、B 两个物体组成的系统用整体法，根AB据牛顿第二定律，有图 1 F (m1m2 )a ，所以 aF①m1m2对 B 物体用隔离法，根据牛顿第二定律，有F AB m2 a②将①代入②得F AB Fm2③m2m1若将 F 作用于 B 物体，则对 A 物体用隔离法，根据牛顿第二定律，有F BA m1a④所以 A 、B 间的相互作用力为F BA Fm1⑤m1m2实际上，在同一个时刻，根据牛顿第三定律， A 、B 之间的作用力和反作用力大小是相等的。

此处，③式和⑤式所表示的F AB和 F BA不是作用力和反作用力，而是两种情况下的 A 、 B 之间的作用力，这样表示，以示区别，不要误会。

③式和⑤式，可以看做“力的分配规律”，正如串联电路中电压的分配规律一样。

因为大- 1 -家知道，电阻R1、 R2串联，总电压为 U，则 R1和 R2上的电压分别为R1，U 1 UR1R2U 2R2。

这两个式子与③式和⑤式何其相似乃尔。

UR1R2例 2.粗糙水平面上的两个物体在水平面上有两个彼此接触的物体 A 和 B，它们的质量分别为 m12、 m ,与水平面间的动摩擦因数皆为为μ。