整體法與隔離法解題原理及技巧市公開課一等獎(jiǎng)省賽課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

方法研究對(duì)象選擇標(biāo)準(zhǔn)整體法系統(tǒng)：將相互作用幾個(gè)物體作為研究對(duì)象求解物體系整體加速度和所受外力隔離法物體：將系統(tǒng)中某一物體為研究對(duì)象求解物體之間內(nèi)力或加速度一、整體法與隔離法在實(shí)際問題中，經(jīng)常碰到幾個(gè)相互聯(lián)絡(luò)、在外力作用下一起運(yùn)動(dòng)物體系。所以，在處理這類問題時(shí)，必定包括選擇哪個(gè)物體為研究對(duì)象問題。第1頁二、系統(tǒng)牛頓第二定律對(duì)系統(tǒng)利用牛頓第二定律表示式為：即系統(tǒng)受到合外力(系統(tǒng)以外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體作用力協(xié)力)等于系統(tǒng)內(nèi)各物體質(zhì)量與其加速度乘積矢量和。若系統(tǒng)內(nèi)物體含有相同加速度，表示式為：第2頁三、整體法與隔離法綜合應(yīng)用兩類問題

外力內(nèi)力加速度a隔離法整體法1.求內(nèi)力：先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力。2.求外力：先隔離求加速度，后整體求外力。

外力內(nèi)力加速度a隔離法整體法第3頁練習(xí)：相同材料物塊m和M用輕繩連接，在M上施加恒力F，使兩物塊作勻加速直線運(yùn)動(dòng),求在以下各種情況下繩中張力。FMm(1)地面光滑，T=?

(2)地面粗糙，T=？FMm第4頁解：（1）由牛頓第二定律，對(duì)整體可得：F=(M+m)a隔離m可得：T=ma聯(lián)立解得：T=mF/(M+m)(2)由牛頓第二定律，對(duì)整體可得：F-μ(M+m)g=(M+m)a隔離m可得：T-μmg=ma聯(lián)立解得：T=mF/(M+m)第5頁(3)豎直加速上升，T=?(4)斜面光滑，加速上升，T=?MmFmMF第6頁(3)(4)解：由牛頓第二定律，對(duì)整體可得：F-(M+m)g=(M+m)a隔離m可得：T-mg=ma聯(lián)立解得：T=mF/(M+m)解：由牛頓第二定律，對(duì)整體可得：F-(M+m)gsinθ=(M+m)a隔離m可得：T-mgsinθ=ma聯(lián)立解得：T=mF/(M+m)第7頁練習(xí)2（年全國(guó)）如圖所表示，兩個(gè)用輕線相連位于光滑水平面上物塊，質(zhì)量分別為m1-和m2，拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1>F2。試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過程中輕線拉力T。第8頁解析：設(shè)兩物塊一起運(yùn)動(dòng)加速度為a,則有

F1－F2=(m1+m2)a①

依據(jù)牛頓第二定律，對(duì)質(zhì)量為m1物塊有

F1－T=m1a②

由①、②兩式得總結(jié)：1.若m1=m2，則拉力T=(F1+F2)/22.若F1=F2，則拉力T=F1=F23.若F1、F2方向相同，則拉力T=(m2F1-m1F2)/(m1+m2)第9頁練習(xí)3、如圖所表示，在光滑水平地面上，有兩個(gè)質(zhì)量相等物體，中間用勁度系數(shù)為k輕質(zhì)彈簧相連，在外力作用下運(yùn)動(dòng)，已知F1>F2，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為（）

A．(F1-F2)/kB．(F1-F2)/2k

C．(F1+F2)/2kD．(F1+F2)/k答案：C第10頁練習(xí)4、如圖，在傾角為α固定光滑斜面上，有一用繩子拴著長(zhǎng)木板，木板上站著一只貓。已知木板質(zhì)量是貓質(zhì)量2倍。當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，貓馬上沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面位置不變。則此時(shí)木板沿斜面下滑加速度為（）

A．gsinα/2 B．GsinαC．3gsinα/2 D．2gsinα

第11頁[解析]方法一、隔離法此題可先分析貓受力情況，再分析木板受力情況，再用牛頓第二定律求得結(jié)果。mgFNfMgFNfFN斜對(duì)貓由力平衡條件可得：f=mgsinα對(duì)木板由牛頓第二定律可得：f+Mgsinα=Ma式中M=2m，聯(lián)立解得，木板加速度a=3gsinα/2第12頁[解析]方法二、整體法當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，即使貓和木板不含有相同加速度，但仍能夠?qū)⑺鼈兛醋饕粋€(gè)整體。分析此整體沿斜面方向合外力，貓相對(duì)于斜面靜止，加速度為0。對(duì)系統(tǒng)利用牛頓第二定律表示式為：(M+m)gFN對(duì)整體可列出牛頓運(yùn)動(dòng)定律表示式為(M+m)gsinα=Ma+0式中M=2m，所以木板加速度a=3gsinα/2第13頁練習(xí)5、如圖所表示，質(zhì)量為M框架放在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧上端固定在框架上，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m小球，當(dāng)小球上下振動(dòng)時(shí)，框架一直沒有跳起，框架對(duì)地面壓力為零瞬間，小球加速度大小為（）

A．g B．(M+m)g/m

C．0 D．(M+m)g/M第14頁MgFmgFa[解析]方法一、隔離法對(duì)框架由力平衡條件可得