新高一物理銜接課程-第14講-整體法和隔離法

1、（精品講義）新高一物理銜接課程PHY.ZHNN第14講 整體法和隔離法一、內力和外力內力和外力是相對的，在多個物體組成的系統(tǒng)內，某個物體與其他物體之間的作用力，對系統(tǒng)是內力，對某個物體則是外力。當對系統(tǒng)進行受力分析時，內力不能在受力圖中出現(xiàn)；當把某個物體單獨隔離分析時，原來的內力則變?yōu)橥饬Γ仨毊嬙谑芰D上。二、整體法與隔離法(1)當涉及的物理問題是整體與外界作用時，應用整體分析法，即把有相互作用的幾個物體看成一個整體(系統(tǒng))進行受力分析，受力分析時不再考慮系統(tǒng)內物體間的相互作用力，從而使求解過程簡化 (2)當涉及的物理問題是物體間的作用時，應用隔離分析法，即將某個物體從整體中隔離開來單獨對其

2、進行受力分析，這時系統(tǒng)中物體間相互作用的內力就會變?yōu)楦鱾€獨立物體的外力思考與練習：1. 如圖甲，用輕質細線把兩個質量未知的小球懸掛起來，今對小球a持續(xù)施加一個向左偏下30°的恒力，并對小球b持續(xù)施加一個向右偏上30°的同樣大的恒力，達到平衡后的圖可能是圖乙中的哪個（ A ）2如圖，a、b兩個質量相同的球用線連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，以下圖示哪個是正確的(B)3. 如圖，吊籃重G1=150 N，人重G2=600 N，繩的質量及繩與滑輪的摩擦不計.當此人用F=100 N的力拉繩時，人對籃底板的壓力為多大？地面對籃的支持力為多大？解析：設籃底板

3、對人的支持力為FN，對人F+FN=G2,FN=G2-F=600 N-100 N=500 N,根據(jù)牛頓第三定律知,人對籃底板的壓力是500 N.取人和籃為整體，設地面對籃的支持力為FN，則FN+2F=G1+G2，解得FN=550 N. 答案：500 N 550 N4. 如圖，物體abc疊放在水平桌面上，水平力Fb=5 N，F(xiàn)c=10 N分別作用于物體b、c上，abc仍保持靜止.以f1、f2、f3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小，則( 答案:C )A. f1=5N，f2=0，f3=5N B. f1=5N，f2=5N，f3=0C. f1=0，f2=5N，f3=5N D. f1=0，

4、f2=10N，f3=5N5如圖，水平傳送帶上有三個質量分別為m1、m2、m3的木塊1、2、3，1和2及2和3間分別用原長為L，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平細繩將木塊1固定在左邊的墻上，傳送帶按圖示方向勻速運動，當三個木塊達到平衡后，1、3兩木塊之間的距離是(B)A2L(m2m3)g/k B2L(m22m3)g/kC2L(m1m2m3)g/k D2Lm3g/k解析： 2和3間彈簧彈力等于木塊3的滑動摩擦力，即m3gkx3，解得2和3間彈簧伸長量為x3；同理對2：kx2kx3m2g， 即1和2間彈簧伸長量為x2，1、3兩木塊間的距離等于彈簧的原長加上伸長量，

5、即2L(m22m3)g/k，選項B正確6. 如圖，用輕質細繩拴住同種材料制成的A,B兩物體,它們沿斜面向下做勻速運動,關于A,B的受力情況,以下說法正確的是（答案：C ）A. A受三個力作用，B受四個力作用B. A受四個力作用，B受三個力作用C. A、B都受三個力作用D. A、B都受四個力作用7如圖，A、B質量分別為mA和mB，疊放在傾角為的斜面上以相同的速度勻速下滑，則(答案：BCD)AA、B間無摩擦力作用BB受到的滑動摩擦力大小為(mAmB)gsin CB受到的靜摩擦力大小為mAgsin D取下A物體后，B物體仍能勻速下滑解析：對AB整體，(mAmB)gsin(mAmB)g，B正確對A，靜

6、摩擦力fmAgsin，C正確，A錯誤。取下A后，B的受力在沿斜面方向上仍滿足mBgsinmBg，即B物體仍能勻速下滑，D正確8如圖，水平細桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B用一輕質繩相連，質量分別為mA、mB，由于球B受到風力作用，環(huán)A與球B一起向右勻速運動已知細繩與豎直方向夾角為，則下列說法正確的是(答案：A )A球B受到的風力F為mBgtan B風力增大時，輕質繩對球B的拉力保持不變C桿對環(huán)A的支持力隨著風力的增加而增加D環(huán)A與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為解析：小球B，F(xiàn)mgtan ，故A正確，風力增大輕繩拉力增大，故B錯桿對環(huán)A的支持力等于A、B環(huán)重力，故C項錯環(huán)A與水平桿間(mAmB)gFmBgta

7、n .，故D錯9有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質量均為m，兩環(huán)間由一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡如圖所示，現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和細繩上的拉力F的變化情況且(答案：B)AFN不變，F(xiàn)變大 BFN不變，F(xiàn)變小CFN變大，F(xiàn)變大 DFN變大，F(xiàn)變小解析：用隔離法分析Q.因OB桿光滑，所以繩拉力F的豎直分力等于Q環(huán)的重力，即Fcos mg.式中表示繩與OB的夾角，當P向左平移一段距離后，變小，由Fmg/cos 知

8、拉力F變小用整體法分析P、Q整體，所受的外力有重力2mg，OB桿對Q環(huán)的水平向左的彈力FB，OA與P環(huán)的支持力FN和水平向右的摩擦力，根據(jù)豎直方向平衡知FN恒等于2mg.10如圖，重為G的均勻鏈條，兩端用等長的輕繩連接，掛在等高的地方，靜止時輕繩與水平方向成角試求：(1)繩子的拉力；(2)鏈條在最低點的相互拉力的大小答案：(1)G/(2sin )(2)（Gcot ）/2解析：(1)先用整體法，鏈條受重力G和兩端輕繩拉力F1、F2的作用，此三力必相交于一點O，如圖甲所示則有：F1cosF2cos，即F1F2，F(xiàn)1sinF2sinG，解得F1F2G/(2sin)(2)再用隔離法，以鏈條的左半部為研

9、究對象，如圖乙所示，左半部鏈條受到的重力為G/2，受到繩的拉力F1，受到右半部鏈條的拉力F的作用，此三力相交于一點O，則有：FF1cos，G/2F1sin. 解得FGcot.11. 試分析下面各種情況下地面對斜面體M的支持力N和摩擦力f的大小和方向 （M都保持靜止） 幾種常見情況 你能很快解決下面各種情況嗎？12如圖，質量為2 kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為37°.質量為1 kg的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止狀態(tài)，求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少？(g10 m/s2，sin 37°，cos 37°) 答案：30 N7.5 N解析：選取A和B整體為研究對象，它受到重力(Mm)g，地面支持力FN，墻壁的彈力F和地面的摩擦力Ff的作用(如圖甲所示)而處于平衡狀態(tài)