高考物理復習專題(整體法和隔離法)

1、整體法和隔離法整體法和隔離法高中物理一輪復習高中物理一輪復習講課人講課人：聞一多中學：聞一多中學 潘曉敏潘曉敏授課班級：高二（授課班級：高二（11）對物體進行受力分析的方法：對物體進行受力分析的方法：(1) 根據(jù)題目要求，確定研究對象。研究對象可以是 物體或 物體組成的系統(tǒng)，還可以是連接幾個物體的 。 (2) 研究對象確定以后，只分析研究對象 的力，而不分析研究對象施予外界的力。(3) 受力分析的一般順序，先分析_，然后按接觸面分析接觸力(彈力、摩擦力)，再分析其他力(電磁力、浮力等)，最后分析已知力。(4) 假設(shè)法。在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再

2、就該力存在與否對物體 影響的不同來判斷該力是否存在。 (5) 內(nèi)力與外力內(nèi)力與外力內(nèi)力內(nèi)力：系統(tǒng) 的相互作用力稱為內(nèi)力。外力外力：系統(tǒng) 其它物體對系統(tǒng)的作用力稱為外力外力。(6) 整體法和隔離法可以廣泛地應(yīng)用在受力分析、動能定理、機械能守恒等問題中。典型例題典型例題 例例1 例例2 例例3 例例4例例5課后習題：課后習題：習題習題習題習題習題習題習題習題習題習題方法歸納與總結(jié)方法歸納與總結(jié)整體法和隔離法整體法和隔離法 例例3：如圖所示如圖所示,質(zhì)量質(zhì)量M=10千克的木楔千克的木楔ABC靜置于靜置于粗糙水粗糙水 平地面上平地面上,滑動摩擦系數(shù)滑動摩擦系數(shù)=0.02.在木楔的傾角在木楔的傾角為為3

3、0的斜面上的斜面上,有一質(zhì)量有一質(zhì)量m=1.0千克的物塊由靜止開千克的物塊由靜止開始沿斜面下滑始沿斜面下滑.當滑行路程當滑行路程S=1.4米時米時,其速度其速度v=1.4米米/秒秒.在這過程中木楔沒有動在這過程中木楔沒有動.求地面對木楔的摩擦力的大小求地面對木楔的摩擦力的大小和方向和方向. (重力加速度取重力加速度取g=10m/s2)A C B m MA C B m M解：解：由勻加速運動公式由勻加速運動公式v2=v02+2a s,得物塊沿斜面下得物塊沿斜面下滑的加速度為滑的加速度為a = v2 /2S =1.42 / 2.8 = 0.7 m/s2 由于由于a gsin= 5m/s2 ,可知物

4、塊受到摩擦力作用可知物塊受到摩擦力作用. 分析物塊受力分析物塊受力,它受三個力它受三個力,如圖所示如圖所示,mgf1N1由牛頓定律由牛頓定律,有有mgsin-f1=ma mgcos-N1=0 分析木楔受力分析木楔受力,它受五個力作用它受五個力作用, 如圖所示如圖所示,MgABCN2f1N2f2對于水平方向?qū)τ谒椒较?由牛頓定律由牛頓定律,有有 N1= N2 f2+f1cos-N2sin=0 由此可解得地面作用于木楔的摩擦力由此可解得地面作用于木楔的摩擦力f2=N2sin-f1cos=mgcossin-(mgsin-ma)cos =macos 解得：解得：f2=0.61N此力的方向與圖中所設(shè)的

5、一致此力的方向與圖中所設(shè)的一致(由由C指向指向B 的方向的方向)A C B m M f1= mgsin - ma N1= mgcos A C B m Maxa又解：又解：以系統(tǒng)為研究對象，以系統(tǒng)為研究對象，木楔靜止，物體有沿斜面的木楔靜止，物體有沿斜面的加速度加速度a，一定受到沿斜面方向的合外力。，一定受到沿斜面方向的合外力。 由正交分解法由正交分解法,水平方向的加速度水平方向的加速度ax一定是地面對木楔的摩擦力產(chǎn)生的。一定是地面對木楔的摩擦力產(chǎn)生的。f=max =macos=0.61N 例例4.如圖所示的三個物體A、B、C，其質(zhì)量分別為m1、m2、m3，帶有滑輪的物體B放在光滑平面上，滑輪和

6、所有接觸面間的摩擦及繩子的質(zhì)量均不計為使三物體間無相對運動，則水平推力的大小應(yīng)為F_。m1m3m2m1 gN1 T m2gN2T（m1+m2+m3）m3g/m1解：解：對對m1 分析受力如下圖所示：分析受力如下圖所示：T= m1a對對m3 分析受力如圖示：分析受力如圖示：T= m3 g N2=m3a a = m3g/m1對整體分析：對整體分析：F= (m1+m2+m3)a =(m1+m2+m3)m3g/m1m1 gN1 T m2gN2Tm1m3m2任務(wù)：連接體中的整體與隔離任務(wù)：連接體中的整體與隔離 例：例：如圖所示，五個木塊并排放在水如圖所示，五個木塊并排放在水平地面上，它們的質(zhì)量相同，與地

7、面的摩擦平地面上，它們的質(zhì)量相同，與地面的摩擦不計。當用力不計。當用力F推第一塊使它們共同加速運推第一塊使它們共同加速運動時，第動時，第2塊對第塊對第3塊的推力為塊的推力為_。 553 4 523()33 235355.351mFmaaNNmaFmFFmFm 以 個木塊整體為研究對象設(shè)每個木塊質(zhì)量為 ，則 ，所以 將第 、塊木塊隔離為一個研究對象，設(shè)第塊木塊對第 塊木塊的彈力為 ，其受力分析 如圖甲，則 所以第 與第 木塊之間彈力為 解析： 習題習題2如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有質(zhì)量均為質(zhì)量均為m的四塊相同的磚，用兩個大小均為的四塊相同的磚，用兩個大

8、小均為F的水的水平力壓木板，使磚靜止不動，則左邊木板對第一塊平力壓木板，使磚靜止不動，則左邊木板對第一塊磚，第二塊磚對第三塊磚的摩擦力分別為：磚，第二塊磚對第三塊磚的摩擦力分別為：( ) A4mg、2mg B2mg、0 C2mg、mg D4mg、mgB【解析解析】設(shè)左、右木板對磚摩擦力為設(shè)左、右木板對磚摩擦力為 f1， 第第 3塊磚對第塊磚對第2塊磚摩擦為塊磚摩擦為 f2， 則對四塊磚作整體則對四塊磚作整體,畫出受力圖：畫出受力圖：f14mgf1由平衡條件有：由平衡條件有： 2f1=4mg f1=2mg對對1、2塊磚畫出受力圖：塊磚畫出受力圖：2f22mg 1f1由平衡條件有：由平衡條件有：

9、f1+f2=2mg f2=0 故故B正確正確41 2 3FF整體法整體法和和隔離法隔離法的區(qū)別在于選取的研究對象不同。的區(qū)別在于選取的研究對象不同。在研究任何物理問題時，我們首先必須明確研究在研究任何物理問題時，我們首先必須明確研究對象，而選擇研究對象時就有對象，而選擇研究對象時就有整體法整體法和和隔離法隔離法之之分。如能正確、靈活運用整體法和隔離法，解題分。如能正確、靈活運用整體法和隔離法，解題就會輕松自如。就會輕松自如。 研究對象的選擇研究對象的選擇 選擇研究對象是解決物理問題的首要環(huán)節(jié)在很選擇研究對象是解決物理問題的首要環(huán)節(jié)在很多物理問題中，研究對象的選擇方案是多樣的，研究多物理問題中，

10、研究對象的選擇方案是多樣的，研究對象的選取方法不同會影響求解的繁簡程度對象的選取方法不同會影響求解的繁簡程度 對于對于連結(jié)體連結(jié)體問題，通常用隔離法，但有時也可采問題，通常用隔離法，但有時也可采用整體法用整體法 如果能夠運用整體法，我們應(yīng)該如果能夠運用整體法，我們應(yīng)該優(yōu)先采用整體法優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少，求解簡研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便便； 不計物體間相互作用的內(nèi)力，或不計物體間相互作用的內(nèi)力，或物體系內(nèi)的物體物體系內(nèi)的物體的運動狀態(tài)相同，一般首先考慮整體法的運動狀態(tài)相同，一般首先考慮整體法 對于大多數(shù)動力學問題，單純采用整體法并不一對于大

11、多數(shù)動力學問題，單純采用整體法并不一定能解決，通常定能解決，通常采用整體法與隔離法相結(jié)合采用整體法與隔離法相結(jié)合的方法的方法什么是整體法？什么情況下可用整體法？什么是整體法？什么情況下可用整體法？ 如果由幾個物體組成的系統(tǒng)具有相同的加速度，一般可用整體法求加速度。（但整體法不能求出系統(tǒng)內(nèi)力），一般來說，若所求的力為外力，先用隔離法求加速度，再用整體法求外力。 如果求解的物理問題僅涉及某過程的始末兩狀態(tài)，一般可以把整個過程作為研究對象用整體法求解。（但整體法不能求出此過程中間的狀態(tài)量） 整體法整體法就是對物理問題的整個系統(tǒng)整個系統(tǒng)或整個過整個過程程進行研究的方法。 什么是隔離法？什么情況下可用隔離法？什么是隔離法