2011年高考物理 整體法和隔離法總復(fù)習(xí)課件 新人教版

1、n規(guī)律方法規(guī)律方法n整體法：在研究物理問題時，把所研究的對整體法：在研究物理問題時，把所研究的對象作為一個整體來處理的方法稱為整體象作為一個整體來處理的方法稱為整體法采用整體法時不僅可以把幾個物體作為法采用整體法時不僅可以把幾個物體作為整體，也可以把幾個物理過程作為一個整整體，也可以把幾個物理過程作為一個整體采用整體法可以避免對整體內(nèi)部進(jìn)行繁體采用整體法可以避免對整體內(nèi)部進(jìn)行繁瑣的分析，常常使問題解答起來更簡便、明瑣的分析，常常使問題解答起來更簡便、明了了n運(yùn)用整體法解題的基本步驟如下運(yùn)用整體法解題的基本步驟如下n1明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動的全過程明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動的全過程n2畫出系統(tǒng)的受力圖和

2、運(yùn)動全過程的示意畫出系統(tǒng)的受力圖和運(yùn)動全過程的示意圖圖n3尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解n【例【例1】如圖甲所示，質(zhì)量】如圖甲所示，質(zhì)量M10kg的木塊的木塊ABC靜置于粗糙靜置于粗糙的水平地面上在木塊的傾角的水平地面上在木塊的傾角30的斜面上，有一質(zhì)量的斜面上，有一質(zhì)量m1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面的物塊由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)滑行位移下滑，當(dāng)滑行位移s1.4m時，時，其速度其速度v1.4m/s，在此過程中，在此過程中木塊保持靜止不動求地面對木木塊保持靜止不動求地面對木塊的摩擦力和支持力的大小與方塊的摩

3、擦力和支持力的大小與方向向(取取g10m/s2)分析分析本題中兩物體有不同的加速度，一般采用本題中兩物體有不同的加速度，一般采用隔離法，但也可以采用整體法解決隔離法，但也可以采用整體法解決n解析由運(yùn)動學(xué)公式由運(yùn)動學(xué)公式v2v2as，求得物，求得物塊沿斜面下滑的加速度為：塊沿斜面下滑的加速度為：n取物塊與木塊組成的系統(tǒng)為研究對象，其受取物塊與木塊組成的系統(tǒng)為研究對象，其受力情況如圖乙所示，系統(tǒng)所受外力有：豎直力情況如圖乙所示，系統(tǒng)所受外力有：豎直方向?yàn)橹亓Ψ较驗(yàn)橹亓?mM)g和地面的支持力和地面的支持力FN，水，水平方向?yàn)榈孛娴哪Σ亮ζ椒较驗(yàn)榈孛娴哪Σ亮.將物塊沿斜面下滑將物塊沿斜面下滑的加速

4、度的加速度a分解為水平分量分解為水平分量ax和豎直分量和豎直分量ay.由牛頓第二定律的分量式有：由牛頓第二定律的分量式有：n在水平方向上：在水平方向上：fmaxmacos1.00.70.87N0.61N，方向水平向左，方向水平向左n在豎直方向上：在豎直方向上：(mM)gFNmayn解得：解得：FN(mM)gmay(mM)gmasin109.65N，方向豎直向上方向豎直向上 答案0.61N，方向水平向左；，方向水平向左；109.65N，方向豎直，方向豎直 向上向上n總結(jié)提升本題中兩個物體的加速度雖然本題中兩個物體的加速度雖然不相同，但因不需求兩個物體間的相互作用不相同，但因不需求兩個物體間的相互

5、作用力，故用系統(tǒng)的牛頓第二定律求解，避開了力，故用系統(tǒng)的牛頓第二定律求解，避開了對系統(tǒng)內(nèi)力的分析，使解題過程變得干凈利對系統(tǒng)內(nèi)力的分析，使解題過程變得干凈利落使用此法解決多體系統(tǒng)的動力學(xué)問題，落使用此法解決多體系統(tǒng)的動力學(xué)問題，需把握三個關(guān)鍵點(diǎn)：需把握三個關(guān)鍵點(diǎn)：正確分析系統(tǒng)受到的正確分析系統(tǒng)受到的外力；外力；正確分析系統(tǒng)內(nèi)各物體加速度的大正確分析系統(tǒng)內(nèi)各物體加速度的大小和方向；小和方向；確定正方向，建立直角坐標(biāo)系，確定正方向，建立直角坐標(biāo)系，并列方程進(jìn)行求解并列方程進(jìn)行求解n在解連接體問題時，如果不要求知道各個運(yùn)在解連接體問題時，如果不要求知道各個運(yùn)動物體之間的相互作用力，并且各個物體具動物

6、體之間的相互作用力，并且各個物體具有大小和方向都相同的加速度，那么就可以有大小和方向都相同的加速度，那么就可以把它們看成一個整體把它們看成一個整體(當(dāng)成一個質(zhì)點(diǎn)當(dāng)成一個質(zhì)點(diǎn))，分析，分析受到的外力和運(yùn)動情況，應(yīng)用牛頓第二定律受到的外力和運(yùn)動情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度求出加速度(或其他未知量或其他未知量)n復(fù)雜的連接體問題大多涉及若干個物體，或復(fù)雜的連接體問題大多涉及若干個物體，或物體經(jīng)歷若干段過程隔離法是處理復(fù)雜問物體經(jīng)歷若干段過程隔離法是處理復(fù)雜問題的基本方法，但若問題能用整體法處理，題的基本方法，但若問題能用整體法處理，則其往往比用隔離法簡單很多所以處理復(fù)則其往往比用隔離法簡單很多所

7、以處理復(fù)雜物理問題時，優(yōu)先考慮采用整體法雜物理問題時，優(yōu)先考慮采用整體法n如圖所示，靜止在水平面上的等腰三角架的如圖所示，靜止在水平面上的等腰三角架的質(zhì)量為質(zhì)量為M，它在中間用兩根質(zhì)量不計的輕彈，它在中間用兩根質(zhì)量不計的輕彈簧連著一個質(zhì)量為簧連著一個質(zhì)量為m的小球在小球上下振的小球在小球上下振動的過程中，當(dāng)三角架對水平面的壓力為零動的過程中，當(dāng)三角架對水平面的壓力為零時，小球加速度的方向與大小分別是時，小球加速度的方向與大小分別是 ()n解析：解析：由題意知該質(zhì)點(diǎn)組只受外力由題意知該質(zhì)點(diǎn)組只受外力(Mm)g的作用，而的作用，而M的加速度又為零，設(shè)的加速度又為零，設(shè)m的加速的加速度大小為度大小為

8、a，則，則(Mm)gma，即，即a 其方向應(yīng)與合外力其方向應(yīng)與合外力(Mm)g的方向相同故的方向相同故選項選項D正確正確n答案：答案：Dn規(guī)律方法規(guī)律方法n隔離法隔離法n隔離法：把所研究的對象從整體中隔離出來隔離法：把所研究的對象從整體中隔離出來進(jìn)行研究，最終得出結(jié)論的方法稱為隔離進(jìn)行研究，最終得出結(jié)論的方法稱為隔離法可以把整個物體隔離成幾個部分來處理，法可以把整個物體隔離成幾個部分來處理，也可以把整個過程隔離成幾個階段來處理，也可以把整個過程隔離成幾個階段來處理，還可以對同一個物體、同一過程中不同物理還可以對同一個物體、同一過程中不同物理量的變化進(jìn)行分別處理采用隔離法能排除量的變化進(jìn)行分別處

9、理采用隔離法能排除與研究對象無關(guān)的因素，使事物的特征明顯與研究對象無關(guān)的因素，使事物的特征明顯地顯示出來，從而進(jìn)行有效的處理地顯示出來，從而進(jìn)行有效的處理n運(yùn)用隔離法解題的基本步驟如下運(yùn)用隔離法解題的基本步驟如下n(1)明確研究對象或過程、狀態(tài)，選擇隔離明確研究對象或過程、狀態(tài)，選擇隔離對象選擇原則是：一要包含待求量；二要對象選擇原則是：一要包含待求量；二要使所選隔離對象和所列方程數(shù)盡可能少使所選隔離對象和所列方程數(shù)盡可能少n(2)將研究對象從系統(tǒng)中隔離出來，或?qū)⒀袑⒀芯繉ο髲南到y(tǒng)中隔離出來，或?qū)⒀芯康哪碃顟B(tài)、某過程從運(yùn)動的全過程中隔離究的某狀態(tài)、某過程從運(yùn)動的全過程中隔離出來出來n(3)對隔

10、離出的研究對象、過程、狀態(tài)進(jìn)行對隔離出的研究對象、過程、狀態(tài)進(jìn)行分析研究，畫出某狀態(tài)下的受力圖或某階段分析研究，畫出某狀態(tài)下的受力圖或某階段的運(yùn)動過程示意圖的運(yùn)動過程示意圖n(4)尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解n【例【例2】如圖所示，質(zhì)量為】如圖所示，質(zhì)量為M的木箱放在的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個質(zhì)量為水平面上，木箱中的立桿上套著一個質(zhì)量為m的小球，開始時小球在桿的頂端，由靜止的小球，開始時小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的度的

11、1/2，即，即ag/2，則小球在下滑的過程，則小球在下滑的過程中，木箱對地面的壓力為多少？中，木箱對地面的壓力為多少？n解析以小球以小球m為研究對象，受重力為研究對象，受重力mg及及摩擦力摩擦力f，由牛頓第二定律得，由牛頓第二定律得mgfma，以木箱以木箱M為研究對象，受重力為研究對象，受重力Mg、地面支、地面支持力持力N及小球給予的摩擦力及小球給予的摩擦力f，木箱處于平，木箱處于平衡狀態(tài)，則有衡狀態(tài)，則有NfMg0，由牛頓第三，由牛頓第三定律得定律得ffn由牛頓第三定律可知木箱對地面的壓力大小由牛頓第三定律可知木箱對地面的壓力大小為為NN n三個質(zhì)量相同的物塊三個質(zhì)量相同的物塊A、B、C，用

12、兩，用兩個輕彈簧和一根輕線相連，掛在天花個輕彈簧和一根輕線相連，掛在天花板上，處于平衡狀態(tài)，如圖所示，在板上，處于平衡狀態(tài)，如圖所示，在將將A、B之間的線剪斷的瞬間，之間的線剪斷的瞬間，A、B加速度分別為加速度分別為(取向下為正，重力加速取向下為正，重力加速度為度為g) n()nAaA2gaB2g BaAgaBgnCaA2gaBg DaA0aB2gn答案：答案：An【例【例3】如圖所示，質(zhì)量】如圖所示，質(zhì)量M400g的劈形的劈形木塊木塊B上疊放一木塊上疊放一木塊A，A的質(zhì)量的質(zhì)量m200g.A、B一起放在斜面上，斜面傾角一起放在斜面上，斜面傾角37，B的上表面呈水平，的上表面呈水平，B與斜面之

13、間及與斜面之間及B與與A之間的動摩擦因數(shù)均為之間的動摩擦因數(shù)均為0.2.當(dāng)當(dāng)B受受到一個到一個F5.76N的沿斜面向上的作用力時，的沿斜面向上的作用力時，A相對相對B靜止，并一起沿斜面向上運(yùn)動求：靜止，并一起沿斜面向上運(yùn)動求：n(1)B的加速度大小；的加速度大??；n(2)A受到的摩擦力及受到的摩擦力及A對對B的壓力大小的壓力大小(sin370.6，cos370.8，g10m/s2)n解析解析(1)A、B整體受到重力整體受到重力G、推力、推力F、斜面的支持力斜面的支持力FN1及斜面的摩擦力及斜面的摩擦力Ff1，受力，受力如圖所示，有如圖所示，有nFGsinFf1(Mm)anFN1GcosnFf1

14、FN1n以上三式聯(lián)立解得以上三式聯(lián)立解得B的的n加速度為：加速度為：a2m/s2n(2)A物與物與B物保持相對靜止，故物保持相對靜止，故A也也以以2m/s2的加速度沿斜面向上運(yùn)的加速度沿斜面向上運(yùn)動動A所受的合力方向與加速度方所受的合力方向與加速度方向一致也沿斜面向上對向一致也沿斜面向上對A受力分受力分析，析，A在豎直方向上受在豎直方向上受B對它的支持對它的支持力力FN2及重力及重力GA.為了使為了使A的合力沿斜的合力沿斜面向上，可推知面向上，可推知B必然要給必然要給A一個向一個向左的靜摩擦力左的靜摩擦力Ff2，故，故A的受力圖如的受力圖如圖所示將圖所示將A的加速度的加速度a分解到水平分解到水

15、平和豎直方向上得到兩個分加速度和豎直方向上得到兩個分加速度a1、a2，根據(jù)牛頓第二定律可列式：，根據(jù)牛頓第二定律可列式：n豎直方向：豎直方向：FN2GAma1masinn水平方向：水平方向：Ff2ma2macosn代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：FN22.24NFf20.32N.n由于牛頓第三定律知由于牛頓第三定律知A對對B的壓力大小的壓力大小FN2FN22.24N.n答案(1)2m/s2(2)0.32N2.24Nn總結(jié)提升在利用整體法和隔離法解題時在利用整體法和隔離法解題時應(yīng)注意以下三點(diǎn)：應(yīng)注意以下三點(diǎn)：n(1)在利用整體法和隔離法解題時應(yīng)從具體在利用整體法和隔離法解題時應(yīng)從具體問題的實(shí)際情況出發(fā)，

16、靈活選取研究對象，問題的實(shí)際情況出發(fā)，靈活選取研究對象，恰當(dāng)選擇使用隔離法和整體法恰當(dāng)選擇使用隔離法和整體法n(2)在使用隔離法解題時，所選取的隔離對在使用隔離法解題時，所選取的隔離對象可以是連接體中的某一部分物體，也可以象可以是連接體中的某一部分物體，也可以是連接體中的某一個物體是連接體中的某一個物體(包含兩個或兩個包含兩個或兩個以上的單個物體以上的單個物體)，而這，而這“某一部分某一部分”的選的選取，也應(yīng)根據(jù)問題的實(shí)際情況，靈活處理取，也應(yīng)根據(jù)問題的實(shí)際情況，靈活處理n(3)在選用整體法和隔離法時可依據(jù)所求進(jìn)在選用整體法和隔離法時可依據(jù)所求進(jìn)行選擇，若所求力為外力則應(yīng)用整體法；若行選擇，若

17、所求力為外力則應(yīng)用整體法；若所求力為內(nèi)力則用隔離法，但在具體應(yīng)用時，所求力為內(nèi)力則用隔離法，但在具體應(yīng)用時，絕大多數(shù)題目要求兩種方法結(jié)合應(yīng)用，且應(yīng)絕大多數(shù)題目要求兩種方法結(jié)合應(yīng)用，且應(yīng)用順序也較為固定，即求外力時，先隔離后用順序也較為固定，即求外力時，先隔離后整體；求內(nèi)力時，先整體后隔離先整體或整體；求內(nèi)力時，先整體后隔離先整體或先隔離的目的都是為了求解共同的加速度先隔離的目的都是為了求解共同的加速度n(2009高考安徽理綜高考安徽理綜)在在2008年北京殘年北京殘奧會開幕式上運(yùn)動員手拉繩索向上攀奧會開幕式上運(yùn)動員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)

18、動員堅韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的運(yùn)動員堅韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神為了探求上升過程中運(yùn)動員與精神為了探求上升過程中運(yùn)動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的化一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動員拉住，如圖所在吊椅上的運(yùn)動員拉住，如圖所示設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量為示設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量為65kg，吊椅的，吊椅的質(zhì)量為質(zhì)量為15kg，不計定滑輪與繩子間的，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取摩擦，重力加速度取g10m/s2.當(dāng)運(yùn)當(dāng)運(yùn)動員與吊椅一起正以加速度動員與吊椅一起正以加速度a1m/s2上升時，試求：上升時，試求：n(1)運(yùn)動員豎直向下拉繩的力；運(yùn)動員豎直向下拉繩的力；n(2)運(yùn)動員對吊椅的壓力運(yùn)動員對吊椅的壓力n解析：解析：解法一設(shè)運(yùn)動員和吊椅的質(zhì)量分別解法一設(shè)運(yùn)動員和吊椅的質(zhì)量分別為為M和和m，繩拉運(yùn)動員的力為，繩拉運(yùn)動員的