《隔离法和整体法高中物理课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隔离法和整体法高中物理课件.ppt（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、隔隔离离法法和和整整体体法法一、一、研究对象的选择研究对象的选择二、二、简单连接体问题的处理方法简单连接体问题的处理方法三、三、系统的动力学方程系统的动力学方程013.南昌二中南昌二中08届第二次阶段性考试届第二次阶段性考试4012.湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学08届届9月模拟考试月模拟考试 5002.南京师大南京师大08届物理之友力学届物理之友力学 综合综合(二二)11001.南京师大南京师大08届物理之友力学届物理之友力学 综合综合(一一)8001.南京师大南京师大08届物理之友力学届物理之友力学 综合综合(一一)6011.08届启东市第一次调研测试卷届启东市第一次调研测试卷14012.湖
2、北省黄冈中学湖北省黄冈中学08届届9月模拟考试月模拟考试 8013.南昌二中南昌二中08届第二次阶段性考试届第二次阶段性考试10016.山东省寿光现代一中山东省寿光现代一中0708学年度第二次考试学年度第二次考试 5020.南京一中南京一中0708学年第一次阶段性测试学年第一次阶段性测试 9044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题 3049.西安市重点中学西安市重点中学2008届届4月份理综试题月份理综试题18 gk011.2008年高考物理海南卷年高考物理海南卷 2gk011.2008年高考物理海南卷年高考物理海南卷 9gk015.2008年高考理综四川延考区卷年高考
3、理综四川延考区卷24隔隔 离离 法法 和和 整整 体体 法法隔隔 离离 法法 和和 整整 体体 法法对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不一定能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解决，通常采用整体法与隔离法相结合的方法一、研究对象的选择一、研究对象的选择选择研究对象是解决物理问题的首要环节在很多物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的选取方法不同会影响求解的繁简程度对于连结体问题，通常用隔离法，但有时也可采用
4、对于连结体问题，通常用隔离法，但有时也可采用整体法整体法 如果能够运用整体法，我们应该优先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,这样这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；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动状态相同，一般首先考虑整体法二、简单连接体问题的处理方法二、简单连接体问题的处理方法在在连连接接体体问问题题中中，如如果果不不要要求求知知道道各各个个运运动动物物体体之之间间的的相相互互作作用用力力，并并且且各各个个物物体体具具有有
5、大大小小和和方方向向都都相相同同的的加加速速度度，就就可可以以把把它它们们看看成成一一个个整整体体（当当成成一一个个质质点点），分分析析受受到到的的外外力力和和运运动动情情况况，应应用用牛牛顿顿第第二二定定律求出加速度（或其他未知量）；律求出加速度（或其他未知量）；如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程，情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程，隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方法隔离法和
6、整体法是互相依存，互相补充的，两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题。问题。系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与加系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与加速度乘积的矢量和。即：速度乘积的矢量和。即：F=m1a1+m2a2+m3a3+其分量表达式为其分量表达式为 Fx=m1a1x+m2a2x+m3a3x+Fy=m1a1y+m2a2y+m3a3y+三、系统的动力学方程三、系统的动力学方程013.南昌二中南昌二中08届第二次阶段性考试届第二次阶段性考试44如如图图所所示示,m1=2kg，m2=3kg连连接接的的细细绳绳仅仅能能承
7、承受受1N的的拉拉力力,桌桌面面水水平平光光滑滑,为为了了使使细细绳绳不不断断而而又又使使它它们们能能一一起起获获得得最最大大加加速速度度,则则可可施施加加的的水水平平力力F的的最最大大值值和和方向是（方向是（）A向右，作用在向右，作用在m2上，上，B向右，作用在向右，作用在m2上，上，F=2.5N C向左，作用在向左，作用在m1上，上，D向左，作用在向左，作用在m1上，上，F=2.5Nm1m2B解见下页解见下页解：解：若水平力若水平力F1的方向向左的方向向左,由牛顿第二定律由牛顿第二定律,m1m2F1对整体对整体 F1=(m1+m2)a1对对m2 ,T=m2a1若水平力若水平力F2的方向向右
8、的方向向右,由牛顿第二定律由牛顿第二定律,m1m2F2对整体对整体 F2=(m1+m2)a2对对m1 ,T=m1a2F向右，作用在向右，作用在m2上，上，F=2.5N012.湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学08届届9月模拟考试月模拟考试 5 5如如图图所所示示,质质量量为为M的的圆圆环环用用轻轻绳绳吊吊在在天天花花板板上上,环环上上有有两两个个质质量量为为m的的小小环环自自大大环环顶顶部部开开始始分分别别向向两两边边滑滑下下，当当两两个个小小环环下下落落至至与与大大环环圆圆心心等等高高时时,小小环环受到的摩擦力为受到的摩擦力为f,此时绳对大环的拉力大小此时绳对大环的拉力大小（）A(M+m)gB(M
9、+2m)gCMg+fDMg+2fMmm解：解：小环受力如图示小环受力如图示fmgN由牛顿定律得由牛顿定律得 mg-f=may 大环受力如图示，大环受力如图示，ffMg T MNN由平衡条件得由平衡条件得T=Mg+2fD002.南京师大南京师大08届物理之友力学届物理之友力学 综合综合(二二)11、如如图图所所示示，光光滑滑水水平平地地面面上上的的小小车车质质量量为为M，站站在在小小车车水水平平底底板板上上的的人人质质量量为为m，且且mM。人人用用一一根根跨跨过过定定滑滑轮轮的的绳绳子子拉拉小小车车，定定滑滑轮轮上上下下两两侧侧的的绳绳子子都都保保持持水水平平，不不计计绳绳与与滑滑轮轮之之间间的
10、的摩摩擦擦。在在人人和和车车一一起起向向右加速运动的过程中，下列说法正确的是右加速运动的过程中，下列说法正确的是()A人受到向左的摩擦力人受到向左的摩擦力B人受到向右的摩擦力人受到向右的摩擦力C人拉绳的力越大，人和车的加速度越大人拉绳的力越大，人和车的加速度越大D人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越大人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越大mM解：解：对整体：对整体：2F=(M+m)a所以所以C正确正确对人：对人：F-f=ma 解得解得，因为因为mM，所以所以D正确正确C D001.南京师大南京师大08届物理之友力学届物理之友力学 综合综合(一一)8、8如如图图所所示示，小小车车的的质质量量为为M，人人
11、的的质质量量为为m，人人用用恒恒力力F拉拉绳绳,若若人人与与车车保保持持相相对对静静止止，且且地地面面为为光光滑滑的的,又又不不计计滑滑轮轮与与绳绳的的质质量量，则则车车对对人人的的摩摩擦擦力力可可能能是是 （）A0B ，方向向右，方向向右C ，方向向左，方向向左D ，方向向右，方向向右A C D解见下页解见下页解：解：对整体：对整体：2F=(M+m)a若若Mm 车对人的摩擦力方向向右车对人的摩擦力方向向右,对人：对人：F-f=ma解得解得若若Mm车对人的摩擦力方向向左车对人的摩擦力方向向左 对人：对人：F+f=ma解得解得若若M=m车对人的摩擦力等于车对人的摩擦力等于0001.南京师大南京师
12、大08届物理之友力学届物理之友力学 综合综合(一一)6.某某同同学学欲欲用用如如图图所所示示的的装装置置来来验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律。P、Q为为记记录录重重物物A运运动动情情况况的的两两个个光光电电门门。A、B为为两两重重物物，用用跨跨过过滑滑轮轮的的细细线线连连接接，其其中中mA2kg，细细线线、滑滑轮轮质质量量以以及及摩摩擦擦均均可可不不计计。为为了了保保证证无无论论B物物体体质质量量多多大大，实实验验都都能能顺顺利利进进行行，该该同同学学应应选选用用抗抗拉拉能能力力至少是多大的绳索（至少是多大的绳索（L）来悬挂滑轮）来悬挂滑轮?（g取取10m/s2）()A.150N B.80
13、N C.40N D.20NB解见下页解见下页QPLBA解：解：mAg-F=mAa F-mBg=mBa若若B物体质量很大，物体质量很大，若若B物体质量略大于物体质量略大于2kg，40NT=2F Mg，摩擦力方向向左，摩擦力方向向左B小球运动到小球运动到B点，点，N=Mg，摩擦力方向向右，摩擦力方向向右C小球运动到小球运动到C点，点，N(M+m)g，M与地面无摩擦与地面无摩擦D小球运动到小球运动到D点，点，N(M+m)g，摩擦力方向向右摩擦力方向向右DABCMB C解见下页解见下页ABCDM解：解：画出系统的受力图如图示画出系统的受力图如图示,设摩擦力方向向右为正设摩擦力方向向右为正N（M+m）g
14、f由系统的动力学方程由系统的动力学方程:系统所受的合外力等于系统系统所受的合外力等于系统内各物体的质量和加速度乘积的矢量和。即：内各物体的质量和加速度乘积的矢量和。即：F=m1a1+m2a2+m3a3+Fx=m1a1x+m2a2x+m3a3x+Fy=m1a1y+m2a2y+m3a3y+A点点(M+m)g-N1=mv2/r f=0，A错错B点点(M+m)g-N2=mg f2=mv2/r，B对对C点点N3-(M+m)g=m v2/r f=0，C对对D点点(M+m)g-N4=mg f4=-mv2/r 负号表示摩擦力方向向左负号表示摩擦力方向向左,D错错013.南昌二中南昌二中08届第二次阶段性考试届
15、第二次阶段性考试10 10如如图图所所示示，竖竖直直放放置置在在水水平平面面上上的的轻轻弹弹簧簧上上叠叠放放着着两两物物体体A、B，A、B的的质质量量均均为为2kg，它它们们处处于于静静止止状状态态。若若突突然然将将一一个个大大小小为为10N，方方向向竖竖直直向向下下的的力力施施加加在在物物体体A上上，则则此此瞬瞬间间A对对B的的压压力力大大小小是是（取取g=10m/s2）（）A5N B15N C25N D35NBAC解见下页解见下页解：解：它们处于静止状态时，它们处于静止状态时，NBA=mA g=20N突然将方向竖直向下的突然将方向竖直向下的10N力施加在物体力施加在物体A上，上，BAF=1
16、0N对对AB整体：整体：F=(mA+mB)aa=2.5m/s2 对对A物体：物体：F+mA g-NBA=mA aNBA=25N由牛顿第三定律，此瞬间由牛顿第三定律，此瞬间A对对B的压力的压力NAB大小是大小是25N016.山东省寿光现代一中山东省寿光现代一中0708学年度第二次考试学年度第二次考试 5 5图图所所示示，质质量量为为M的的小小车车放放在在光光滑滑的的水水平平地地面面上上，右右面面靠靠墙墙，小小车车的的上上表表面面是是一一个个光光滑滑的的斜斜面面，斜斜面面的的倾倾角角为为，设设当当地地重重力力加加速速度度为为g。那那么么，当当有有一一个个质质量量为为m的的物物体体在在这这个个斜斜面
17、面上上自自由由下下滑滑时时，小小车车对右侧墙壁的压力大小是对右侧墙壁的压力大小是（）A B CDA解见下页解见下页解：解：画出画出m的受力图如图示的受力图如图示aN1mga=gsinN1=mgcos画出画出M的受力图如图示的受力图如图示,由平衡条件得由平衡条件得MgN2N3N1N2=N1 sin=mg sin cos由牛顿第三定律，小车对右侧墙壁的由牛顿第三定律，小车对右侧墙壁的压力大小是压力大小是N2=mg sin cos020.南京一中南京一中0708学年第一次阶段性测试学年第一次阶段性测试 9 9如如图图所所示示,一一块块带带有有斜斜面面和和平平台台的的木木块块,质质量量为为M，斜斜面面
18、与与水水平平方方向向倾倾角角为为,木木块块置置于于水水平平面面上上,与与水水平平面面间间的的摩摩擦擦系系数数是是（tan）.将将一一个个质质量量为为m的的光光滑滑球球放放在在平平台台上上,并并与与斜斜面面相相靠靠,当当球球与与木木块块一一起起在在图图示平面内沿水平方向相对于地面运动示平面内沿水平方向相对于地面运动（速度不为零）时（速度不为零）时,在木块上施加的水平在木块上施加的水平力力F的大小和方向可能是的大小和方向可能是 ()AF的方向向右，大小可为的方向向右，大小可为BF的方向向右，大小可为的方向向右，大小可为CF的方向向左，大小可为的方向向左，大小可为DF的大小可为的大小可为0MmA C
19、解见下页解见下页解：解：Mm 球与木块一起运动，加速度方向不可能向左。球与木块一起运动，加速度方向不可能向左。若一起向右加速运动，对小球分析受力得若一起向右加速运动，对小球分析受力得mgN1N2对整体分析受力得对整体分析受力得若一起向左减速运动，对整体分析受力得若一起向左减速运动，对整体分析受力得故正确选项为故正确选项为A、C044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题 3 3如如图图所所示示，一一质质量量为为M的的直直角角劈劈B放放在在水水平平面面上上，在在劈劈的的斜斜面面上上放放一一质质量量为为m的的物物体体A，用用一一沿沿斜斜面面向向上上的的力力F作作用用于于A上上，
20、使使其其沿沿斜斜面面匀匀速速上上滑滑，在在A上上滑滑的的过过程程中中直直角角劈劈B相相对对地地面面始始终终静静止止，则则关关于于地面对劈的摩擦力地面对劈的摩擦力f及支持力及支持力N正确的是（正确的是（）Af=0，N=Mg+mgBf 向左，向左，N Mg+mgCf 向右，向右，N Mg+mgDf 向左，向左，N=Mg+mgFvBAB解：解：Fsin+N=(M+m)g Fcos+f =0设地面对劈的摩擦力设地面对劈的摩擦力f向右向右f=-FcosN=(M+m)g-Fsin 对对AB整体：整体：负号表示负号表示f 向左向左049.西安市重点中学西安市重点中学2008届届4月份理综试题月份理综试题18
21、 18、质质量量mA=10kg的的物物块块A与与质质量量mB=2kg的的物物块块B放放在在倾倾角角=300的的光光滑滑斜斜面面上上处处于于静静止止状状态态，轻轻质质弹弹簧簧一一端端与与物物块块B连连接接，另另一一端端与与固固定定档档板板连连接接，弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数k=400N/m，现现给给物物块块A施施加加一一个个平平行行于于斜斜面面向向上上的的F，使使物物块块A沿沿斜斜面面向向上上做做匀匀加加速速运运动动，已已知知力力F在在前前0.2s内内为为变变力力，0.2s后后为为恒恒力力，求求：（g=10m/s2）（1）力力F的最大值与最小值的最大值与最小值（2）力力F由最小值到最大值的由最
22、小值到最大值的过程中，物块过程中，物块A所增加的重力势能。所增加的重力势能。ABFABF解：解：（1）开始静止时弹簧压缩开始静止时弹簧压缩x10.2s 末末A、B即将分离即将分离,A、B间无作用力，对间无作用力，对B物块：物块：x2ABF 解得解得 x2=0.05m a=5 m/s2 t=0时，时，F最小，对最小，对AB整体整体 t=0.2s 时，时，F最大，对最大，对A物块：物块：（2）物块）物块A所增加的重力势能为所增加的重力势能为 2、如图，质量为、如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为其斜面的倾角为斜面上有一质量为斜面上有一质量为m的小物块
23、的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力用恒力F沿斜面向上拉沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为为 ()A（Mm）g B（Mm）gF C（Mm）gFsin D（Mm）gFsingk011.2008年高考物理海南卷年高考物理海南卷 2mFMD解见下页解见下页 本题可用整体法的牛顿第二定律解题，本题可用整体法的牛顿第二定律解题，N+Fsin=Mg+mg N=(M+m)g F sin 竖直方向由平衡条件：竖直方向由平衡条件：【解析
24、】【解析】mFMgk011.2008年高考物理海南卷年高考物理海南卷 99、如如图图，水水平平地地面面上上有有一一楔楔形形物物体体b，b的的斜斜面面上上有有一一小小物物块块a；a与与b之之间间、b与与地地面面之之间间均均存存在在摩摩擦擦已已知知楔楔形形物物体体b静静止止时时，a静静止止在在b的的斜斜面面上上现现给给a和和b一一个个共共同同的的向向左左的的初初速速度度，与与a和和b都都静静止止时时相比，此时可能相比，此时可能 ()Aa与与b之间的压力减少，且之间的压力减少，且a相对相对b向下滑动向下滑动Ba与与b之间的压力增大，且之间的压力增大，且a相对相对b向上滑动向上滑动Ca与与b之间的压力
25、增大，且之间的压力增大，且a相对相对b静止不动静止不动Db与地面之间的压力不变，与地面之间的压力不变，且且a相对相对b向上滑动向上滑动ab左左右右B C解见下页解见下页 对系统整体，在竖直方向，若物块对系统整体，在竖直方向，若物块a相对相对b向上滑动，向上滑动，则则a还具有向上的分加速度，即对整体由牛顿第二定还具有向上的分加速度，即对整体由牛顿第二定律可知，系统处于超重状态，律可知，系统处于超重状态，b与地面之间的压力将与地面之间的压力将大于两物体重力之和，大于两物体重力之和，D错。错。aayax【解析】【解析】依题意，若两物体依然相对静止，则依题意，若两物体依然相对静止，则a的加的加速度一定
26、水平向右，如图将加速度分解为垂直速度一定水平向右，如图将加速度分解为垂直斜面与平行于斜面，则垂直斜面方向，斜面与平行于斜面，则垂直斜面方向，Nmgcos=may，即支持力即支持力N大于大于mgcos，与都静止时比较，与都静止时比较，a与与b间的压力增大；间的压力增大；沿着斜面方向，若加速度沿着斜面方向，若加速度a过大，则摩擦力可能沿着过大，则摩擦力可能沿着斜面向下，即斜面向下，即a物块可能相对物块可能相对b向上滑动趋势，甚至向上滑动趋势，甚至相对向上滑动，故相对向上滑动，故A错，错，B、C正确；正确；gk015.2008年高考理综四川延考区卷年高考理综四川延考区卷24 24（18分）水平面上有
27、带圆弧形凸起的长方形木分）水平面上有带圆弧形凸起的长方形木块块A，木块，木块A上的物体上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体用绕过凸起的轻绳与物体C相连，相连，B与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力的拉力F作用在物体作用在物体B上，恰使物体上，恰使物体A、B、C保持相保持相对静止，如图，已知物体对静止，如图，已知物体A、B、C的质量均为的质量均为m，重力加速度为重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力，不计所有的摩擦，则拉力F应为多应为多大？大？CABF CABFTTmg解：解：设绳中张力为设绳中张力为T，A、B、C共同的加速度为共同的加速度为a，与与C相连部分的绳与竖直线夹角为相连部分的绳与竖直线夹角为，由牛顿运动定律，由牛顿运动定律，对对A、B、C组成的整体有组成的整体有：对对B有有 对对C有有联立联立式解得式解得联立联立式解得式解得联立联立式解得式解得联立联立式解得式解得