高考物理专题：整体法与隔离法.ppt

                             高考物理专题：高考物理专题：                  整体法与隔离法整体法与隔离法宁乡十中宁乡十中    郭艳云郭艳云主页主页 系系统受到的合外力受到的合外力(系系统以外的物体以外的物体对系系统内物体作用力的内物体作用力的合力合力)等于系等于系统内各物体的内各物体的质量与其加速度乘量与其加速度乘积的矢量和的矢量和 一、知识整合一、知识整合（（2）方向关系）方向关系（（1）大小关系）大小关系                      或正交分解为或正交分解为F＝＝maa与与F方向相同方向相同（（3）对系统）对系统                                                               或正交分解为或正交分解为｛常用于巧妙分析系统所受的外力常用于巧妙分析系统所受的外力温温示示提提馨馨1、牛顿第二定律、牛顿第二定律主页主页2 2、整体法与隔离法、整体法与隔离法　　    （（1）整体法：）整体法：     就是将两个或两个以上的物体组成的就是将两个或两个以上的物体组成的          为研究对象进行为研究对象进行分析研究的方法。

解题较简单，但不能求解内力分析研究的方法解题较简单，但不能求解内力整体整体    （（2）隔离法：）隔离法：     就是将研究对象从周围物体中就是将研究对象从周围物体中           出来进行研究的方法出来进行研究的方法不仅能求其他物体对整体的作用力，而且还能求出整体内部之不仅能求其他物体对整体的作用力，而且还能求出整体内部之间的作用力间的作用力 （（3）方法）方法选择 所涉及的物理所涉及的物理问题是整体与外界作用是整体与外界作用时，，应用用 法，法，这时不必考不必考虑内力作用；当所涉及的物理内力作用；当所涉及的物理问题是物体是物体间的作用的作用时，，应用用 法法，这时整体中相互作用的内力就会变为各个独立物这时整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力实际问题有时通常需要体的外力实际问题有时通常需要              与与             交替使用交替使用整体整体隔离隔离隔离隔离整体法整体法隔离法隔离法主页主页 例例1 1、如、如图所示，放置在水平地面上所示，放置在水平地面上的直角劈的直角劈M M上有一个上有一个质量量为m m的物体，若的物体，若m m在其上方匀速下滑，在其上方匀速下滑，M M仍保持静止，那么仍保持静止，那么下列下列说法中正确的是：（　法中正确的是：（　 ））A A．．M M对地面的地面的压力等于（力等于（M M＋＋m m））g gB B．．M M对地面的地面的压力大于（力大于（M M＋＋m m））g gC C．地面．地面对M M没有摩擦力没有摩擦力D D．地面．地面对M M有向左的摩擦力有向左的摩擦力分析分析 M M对地面的地面的压力、地面力、地面对M M的的摩擦力，都是直角劈和物体摩擦力，都是直角劈和物体m m作作为一一个整体与外界的作用力，故用整体个整体与外界的作用力，故用整体法来分析求解法来分析求解较为方便。

方便二、讲练互动二、讲练互动1 1、在平衡状、在平衡状态下的下的应用用AC解析：解析：这一整体在一整体在竖直方向上受到直方向上受到向下的重力（向下的重力（M+mM+m））g g和向上的支持力和向上的支持力F FN N，由平衡条件得，由平衡条件得F FN N＝（＝（M+mM+m））g g，，A A正确，正确，B B错误这一整体在水平方向上平衡，因此一整体在水平方向上平衡，因此水平方向合力水平方向合力为零，由此可推知地面零，由此可推知地面对M M没有摩擦力没有摩擦力C C正确，正确，D D错误 主页主页 练习练习1 1、、用轻质细线把两个质用轻质细线把两个质量未知的小球挂起来，如图量未知的小球挂起来，如图a a所示，所示，今对小球今对小球a a持续施加一个向左偏下持续施加一个向左偏下3030°°的恒力，并对小球的恒力，并对小球b b持续施加持续施加一个向右偏上一个向右偏上3030°°的同样大的恒的同样大的恒力，最后达到平衡，在下列各图力，最后达到平衡，在下列各图A A、、B B、、C C、、D D中表示平衡状态的是：中表示平衡状态的是：（　（　 ）） a　 A　　 B　　 C　　 DA解析：解析：以小球以小球a a、、b b和它们之和它们之间的连线组成的整体为研究间的连线组成的整体为研究对象，这一整体受到的外力对象，这一整体受到的外力有：重力（有：重力（m m1 1+m+m2 2））g g，外加恒，外加恒力力F F1 1、、F F2 2，上面悬线的弹力，上面悬线的弹力F FT T，由于，由于F F1 1、、F F2 2等值反向，互相等值反向，互相抵消。

平衡时，悬线的弹力抵消平衡时，悬线的弹力F FT T必与重力（必与重力（m m1 1+m+m2 2））g g等值反等值反向，即悬线应在竖直位置向，即悬线应在竖直位置故选项故选项A A正确 即学即用即学即用主页主页把物体把物体A和物体和物体B隔离，选择其一为研究隔离，选择其一为研究对象若选择物体对象若选择物体B为研究对象，由牛顿为研究对象，由牛顿第二定律得：第二定律得：            例例2 2、、如如图所示，两个所示，两个质量量相同的物体相同的物体A A和和B B紧靠在一起，靠在一起，放在光滑的水平面上，如果它放在光滑的水平面上，如果它们分分别受到水平推力受到水平推力F F1 1和和F F2 2，而，而且且F F1 1> >F F2 2，，则A A施于施于B B的作用力大的作用力大小小为( (　　　　) )解析解析:把把A、、B视为一个整体，在水平方向视为一个整体，在水平方向受到外力受到外力F1 和和F2 的作用对整体由牛顿的作用对整体由牛顿第二定律得：第二定律得： F1 +F2=2ma所以所以C点评：点评： (1)对于连接体各部分加速度相同时，一般的思维方法是先用整体法求出加速度．再对于连接体各部分加速度相同时，一般的思维方法是先用整体法求出加速度．再求各部分间的相互作用力求各部分间的相互作用力．． (2) (2)当求各部分之间作用力时要用隔离法，应考虑解题的方便，当求各部分之间作用力时要用隔离法，应考虑解题的方便，有两个原则：一是选出的隔离体应包含未知量，最好就是所有两个原则：一是选出的隔离体应包含未知量，最好就是所求的未知量；二是在独立方程的求的未知量；二是在独立方程的个数等于未知量个数的前提下，隔离体的数目个数等于未知量个数的前提下，隔离体的数目应尽可能的少．尽可能的少．A．                        B．          C．                        D．            　　分析分析 物体物体A和和B加速度相同，求它加速度相同，求它们之之间的相互作用力，采取先整体后隔的相互作用力，采取先整体后隔离的方法，先求出它离的方法，先求出它们共同的加速度，共同的加速度，然后再然后再选取取A或或B为研究研究对象，求出它象，求出它们之之间的相互作用力．的相互作用力．解得解得 FN -F2=ma2 2、在牛、在牛顿第二定律中的第二定律中的应用用主页主页练习练习2 2、、如图所示，如图所示，A A、、B B两两物体叠放后从倾角为物体叠放后从倾角为30300 0的光的光滑斜面上一起滑下，若物体滑斜面上一起滑下，若物体A A的质量为的质量为0.4kg0.4kg，，A A、、B B间接间接触面呈水平，求滑下时物体触面呈水平，求滑下时物体B B对物体对物体A A的支持力和摩擦力的支持力和摩擦力的大小（取的大小（取g=10m/sg=10m/s2 2）） 即学即用即学即用主页主页[分析分析]此题可先分析猫的受力情况，然后分此题可先分析猫的受力情况，然后分析木板的受力情况，再用牛顿第二定律求析木板的受力情况，再用牛顿第二定律求得结果。

得结果方法一：隔离法方法一：隔离法mgFN1f对猫受力分析，由力的平衡条件可得：对猫受力分析，由力的平衡条件可得：f= mgsinαf= mgsinα对木板受力分析，由牛顿第二定律可得：对木板受力分析，由牛顿第二定律可得： f +Mgsinα=Maf +Mgsinα=MaMgFN1ˊf′FN2式中式中M=2mM=2m，联立解得，木板的加速度，联立解得，木板的加速度a=3gsinα/2a=3gsinα/2 例例3、、如如图在在倾角角为α的固定光滑斜的固定光滑斜面上，有一用面上，有一用绳子拴着的子拴着的长木板，木板木板，木板上站着一只猫已知木板的上站着一只猫已知木板的质量是猫的量是猫的质量的量的2倍当绳子突然断开子突然断开时，猫立，猫立即沿着板向上跑，以保持其相即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的斜面的位置不位置不变则此此时木板沿斜面下滑的加木板沿斜面下滑的加速度速度为（（ ））A．．gsinα/2 B．．gsinα C．．3gsinα/2 D．．2gsinαC主页主页[分析分析] 当当绳子突然断开，子突然断开，虽然猫和木板不具有相同然猫和木板不具有相同的加速度，但仍可以将它的加速度，但仍可以将它们看作一个整体。

分析此看作一个整体分析此整体沿斜面方向的合外力，整体沿斜面方向的合外力，应用牛顿第二定律求解应用牛顿第二定律求解点点评：很多同学都：很多同学都习惯于在多个物体具有相同加速度于在多个物体具有相同加速度时应用整体法其用整体法其实加速度不同加速度不同时整体法仍然适用，整体法仍然适用，这是牛是牛顿运运动定律定律应用的用的扩展，也是整体法展，也是整体法优势的一个体的一个体现M+m)g(M+m)gFN式中式中M=2m，因此木板的加速度，因此木板的加速度a=3gsinα/2方法二：整体法方法二：整体法 3、、如如图，在，在倾角角为α的固定光的固定光滑斜面上，有一用滑斜面上，有一用绳子拴着的子拴着的长木板，木板上站着一只猫已知木板，木板上站着一只猫已知木板的木板的质量是猫的量是猫的质量的量的2倍当绳子突然断开子突然断开时，猫立即沿着板，猫立即沿着板向上跑，以保持其相向上跑，以保持其相对斜面的位斜面的位置不置不变则此此时木板沿斜面下滑木板沿斜面下滑的加速度的加速度为（（ ））A．．gsinα/2 B．．gsinα C．．3gsinα/2 D．．2gsinαC解析：解析：把猫与木板把猫与木板视为一整体，受力分析如一整体，受力分析如图由牛由牛顿第二定律得：第二定律得：(M+m)gsinα=Ma+0主页主页 练习3 3、、如图所示如图所示, ,斜面体斜面体ABCABC置于粗置于粗糙的水平地面上糙的水平地面上, ,小木块小木块m m在斜面上静止在斜面上静止或滑动时或滑动时, ,斜面体均保持静止不动斜面体均保持静止不动. .下列下列哪种情况哪种情况, ,斜面体受到地面向右的静摩斜面体受到地面向右的静摩擦力擦力 （（ ））解析：解析：小物块静止在小物块静止在BC斜面上时，以斜面上时，以斜面体和小木块整体为研究对象，则由斜面体和小木块整体为研究对象，则由牛顿第二定律牛顿第二定律F合合=ma=0，故斜面体在水，故斜面体在水平方向不受摩擦力，所以平方向不受摩擦力，所以A项错项错.   小木块小木块m沿沿BC面加速下滑时，小木面加速下滑时，小木块水平方向有向右的加速度分量，如图块水平方向有向右的加速度分量，如图所示所示.    将小木块与斜面体作为整体在水平方将小木块与斜面体作为整体在水平方向应用牛顿第二定律，向应用牛顿第二定律，f=M×0+max,且且f与与ax方向相同，水平向右，故方向相同，水平向右，故B项正确项正确.同理同理C项正确，项正确，D项错误项错误.BCB.小木块小木块m沿沿BC斜面加速下滑斜面加速下滑C.小木块小木块m沿沿BA斜面减速下滑斜面减速下滑D.小木块小木块m沿沿AB斜面减速上滑斜面减速上滑A.小木块小木块m静止在静止在BC斜面上斜面上 即学即用即学即用。