物理：《专题整体法和隔离法的应用》课件(新人教版必修1).pptVIP

专题 整体法和隔离法的应用 在求解连接体问题时 常常用到整体法与隔离法所谓“连接体”问题 ， 是指运动中的几个物体或上下叠放在一起、或前后挤靠在一起、或通 过细绳 、轻杆、轻弹 簧连在一起、或由间接的场力(如万有引力、电 场力、磁场力)作用在一起的物体组 教材课程解读 知识点 1 整体法与隔离法 整体法是指当连接体内的物体之间没有相对运动(即有共同加速度)时 ，可把此物体组作为一个整体对象考虑，分析其受力情况，整体运用 牛顿第二定律列式求解(当然，当连接体内的物体之间有相对运动 时，仍可整体运用牛顿第二定律求解)隔离法是指在求解连接体内各 个物体之间的相互作用力(如相互间的压力或相互间的摩擦力等)时， 可以把其中一个物体从连接体中“单独”隔离出来，进行受力分析的 方法 整体法与隔离法在较为 复杂的问题 中常常需要有机地结合起来联合、 交叉运用，这将会更快捷有效 典型例题解析 题型1 先整体后隔离 答案：B 小结：若系统内各物体的加速度相同，解题时可先用整体法求加速度， 后用隔离法求物体间相互作用力 变式训练 1 质量分别为 m1、m2、m3、m4的四个物体彼此用轻绳连 接， 放在光滑的桌面上，拉力F1、F2分别水平地加在m1、m4上，如图所示 求物体系的加速度a和连接m2、m3轻绳 的张力T.(F1F2) 答案：见解析 例2如右图所示，质量为m的物块放在倾角为的斜面上，斜面体的质量 为M，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面施一个水平推力F，要 使物体相对斜面静止，力F应多大？ 答案：(mM)gtan. 解析：二物体无相对滑动，说明二物体加速度相同，方向水平 先选择物块为研究对象，受两个力，重力mg、支持力FN、且二力合力方 向水平向左，如下图所示， 由图可得：mamgtan agtan 再选整体为研究对象，根据牛顿第二定律F(mM)a(mM)gtan. 规律总结：要使物体与斜面保持相对静止，即相对斜面不上滑也不下滑 ，加速度就应水平这是一种临界状态，考虑一下，当F大于(m M)gtan或小于(mM)gtan时，物块相对斜面将怎样运动？ 变式训练 2 如右图所示一只质量为m的猫，抓住用绳吊在天花板上的 质量为M的垂直杆子当悬绳 突然断裂时，小猫急速沿杆竖直向上爬， 以保持它离地面的高度不变则杆下降的加速度为 ( ) 例3将质量为m的小球用轻质细绳拴在质量为M的倾角为的楔形木块B上 ，如右图所示已知B的倾斜面光滑，底面与水平地面之间的摩擦因数为 . (1)若对B施加向右的水平拉力，使B向右运动，而A不离开B的斜面， 这个拉力不得超过多少？ (2)若对B施以向左的水平推力，使B向左运动，而A不致在B上移动， 这个推力不得超过多少？ 解析：这是一道有临界状态的问题的题，(1)若拉力F太大，B的加速度 大，使A脱离，当恰好不脱离时拉力为F1则有图(1) 图(1) 对小球：mgcotma 图(2) 规律总结：某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态叫做临界 状态临界状态又可理解为“恰好出现”与“恰好不出现”的交界状 态 处理临界状态的基本方法和步骤是： 分析两种物理现象及其与临界值相关的条件： 用假设法求出临界值； 比较所给条件与临界值的关系，确定物理现象，然后求解 变式训练 3 如右图所示，在劲度系数为k的弹簧下端挂一质量为m的物 体，物体下有一托盘，用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长，然后使托 盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动(ag)，试求托盘向下运动多长 时间 能与物体脱离？ 解析：在物体与托盘脱离前，物体受重力，弹簧拉力和托盘支持力的 作用，随着托盘向下运动，弹簧的拉力增大，托盘支持力减小，但仍 维持合外力不变，加速度不变，物体随托盘一起向下匀加速运动当 托盘运动至使支持力为零后，弹簧拉力的增大将使物体的加速度开始 小于a，物体与托盘脱离，所以物体与托盘脱离的条件是支持力FN0 ，设此时弹簧伸长了x，物体随托盘一起运动的时间为t，由牛顿第二定 律得 1如图所示，光滑水平面上放置质量分别是为m,2m的A、B两个物体 ，A、B间的最大静摩擦力为mg，现用水平拉力F拉B、使A、B以同一 加速度运动，则拉力F的最大值为 ( ) Amg B2mg C3mg D4mg 课时训练 答案：C 2如右图所示，跨过定滑轮的细绳 的一端挂一吊板，另一端被吊板上 的人拉住，已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的 质量、滑轮的摩擦均可不计，取重力加速度g10m/s2.当人以440N的力 拉绳时 ，人与吊板的加速度和人对吊板的压力分别为 多少？ 答案：a1.0m/s2 FN330N 解析：以人和吊板组成的整体为研究对象，人以440N的力拉绳时，该 整体受到两个向上的拉力均为440N，受到重力的大小为700100 800(N)，其合力为88080080(N)，由牛顿第二定律Fma得a 1.0m/s2. 再以人为研究对象，人受到重力mg700N，受到吊板的支持力FN及绳 对其向上的拉力FT