整体法与隔离法处理平衡问题.ppt

用整体法和隔离法,处理连接体平衡问题的方法1整体法：选取几个物体组成的整体为研究对象进行受力分析的方法当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力以及加速度问题时，通常选取整个系统为研究对象，不必对系统内部物体隔离分析2隔离法：把研究对象从周围物体中隔离出来进行受力分析的方法当涉及系统内各物体之间的作用力或加速度时，通常选取隔离体为研究对象隔离法不仅能求出其他物体对整体的作用力，而且还能求出整体内部物体之间的作用力同一题目中，若采用隔离法，往往先用整体法，再用隔离法,例12011海南卷如图115所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()A等于零B不为零，方向向右C不为零，方向向左D不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右,变式题C【解析】取物块及三角滑块整体为研究对象，受力如图所示将力F沿水平方向及竖直方向分解，由平衡条件可得：fFsin，C正确,例2.如图所示，用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，今对小球a持续施加一个向左偏下的恒力，对b施加反向的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是:,A,解：选研究两小球组成的系统，受力如图甲，因与等值反向，所以oa线的拉力与系统处静止，且与系统的重力等值反向，即a线的拉力竖直向上。再以b球做为研究对象，b受三力平衡，ab线的拉力必与、GB的合力等值反向，斜向左上方，所以图正确。,例3.如图所示，重量为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接挂在等高的地办，绳与水平线成角试求：(1)绳子的张力(2)链条最低点的张力,解析：(1)对整个链祭受力分析如图所示，由正交分解与力的平衡条件得：F1cos=F2cosF1sin=F2sin由式得：,(2)对左半段链条受力分析如图所示由正交分解及力的平衡务件有：F1cos=F所以：,点拔(1)整体法和隔离法有时会交叉使用(2)绳、链条之类在某处的张力必然沿着该处的切线方向(3)不计质量的绳和链条各处的张力大小相等，但考虑质量时就不一定相等，需要把它当作力学对象来进行研究,例4、如下图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的四块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则：（1）第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力各为多大?（2）第2块砖和第3块砖之间的相互作用的摩擦力为多大?（3）第3块砖受到第4块砖的摩擦力为多大?,解：（1）将四块砖看作一个整体，对整体进行受力分析（如图所示）。在竖直方向，共受到三个力的作用，竖直向下的重力4mg；两个相等的竖直向上的摩擦力F；由平衡条件可得：2F=4mgF=2mg由此可见：第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力均为2mg。,（2）将第1块砖和第2块砖当作一个整体隔离后进行受力分析（如图所示）。共受到两个力的作用，竖直向下的重力2mg；木板对第1块砖向上的摩擦力，F=2mg；由平衡条件可得二力已达到平衡。故第2块砖和第3块砖之间的摩擦力必为零。,（3）将第3块砖从系统中隔离出来进行受力分析（如图所示）。共受两个力的作用，竖直向下的重力mg；第4块砖对第3块砖竖直向上的摩擦力F。由二力平衡可得F=mg，故第4块砖对第3块砖的摩擦力为mg。,讨论：如图所示，若四块砖的右侧仅受水平力作用，则各砖之间的摩擦力有何变化?,分析：右侧只提供水平力，则左侧挡板对第l块砖的摩擦力为4mg，第2块砖对第3块砖的摩擦力为2mg,例5、如下图所示，人重600N，木板重400N，人与木板、木板与地面间动摩擦因数皆为0.2，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则（）A、人拉绳的力是200NB、人拉绳的力是100NC、人的脚给木块的摩擦力向右D、人的脚给木块的摩擦力向左,分析：取人和木块作为一个整体，向右运动过程中受到的摩擦力。由平衡条件得，两绳的拉力均为100N。B正确。再取木块研究，受到人的摩擦力.方向向右。C正确。答：B、C,例6如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是()AFf不变，FN不变BFf增大，FN不变CFf增大，FN减小DFf不变，FN诫小,B,拓展：绳子的张力变化情况如何？,例7B【解析】当三木块达到平衡状态后，对木块3进行受力分析，可知木块2和3间弹簧的弹力等于木块3所受的滑动摩擦力，即m3gkx3，解得木块2和3间弹簧伸长量为x3；同理以木块2为研究对象，可得：kx2kx3m2g，即木块1和2间弹簧的伸长量为x2，1、3两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量，即2L，选项B正确,专题训练,1.如图所示，放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体，若m在其上匀速下滑，仍保持静止，那么正确的说法是.对地面的压力等于（M+m）g.对地面的压力大于（M+m）g.地面对没有摩擦力.地面对有向左的摩擦力,解：物体、m均处于平衡状态，可以把此两物体看做一整体，这一整体在竖直方向受到向下的重力（Mg+mg）和向上的支持力，对整体由平衡条件得：N=(M+m)g,正确。因为系统水平方向合力为零，所以地面对没有摩擦力，正确。,AC,专题训练,2.如图所示，测力计、绳子和滑轮的质量都不计，摩擦不计，物体重40牛，物体重10牛，以下说法正确的是（）A.地面对的支持力是30牛B.测力计示数20牛C.物体受到的合外力是30牛D.测力计示数30牛,AB,专题训练,3.如图所示，三个物体均静止，=2牛（方向水平），则与之间，与之间，与地面之间的摩擦力分别为（）.、.、牛、牛.、牛、牛.牛、牛、牛,C,专题训练,4.如图所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体的质量为m.若用水平推力F推1号物体,求:(1)它们的加速度是多少?(2)2、3号物体间的压力为多少?,解：因各个物体的加速度相同,可以五个物体整体为研究对象求出整体的加速度.再以3、4、5号物体为研究对象求出2、3号物体间的压力.对整体F=5ma对3、4、5号物体T=3ma得a=F/5m;T=3F/5,5.在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为m1和m2的两个木块b和c,如图2所示,已知m1m2,三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三角形木块A、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C、有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D、没有摩擦力作用,解：由于三个物体的加速度相同,又只需判断地面对三角形木块的摩擦力,所以以三个物体整体为研究对象,很快能得到正确答案D.,拓展发散:题中若(1)、b和c都匀速下滑,而a处于静止状态;(2)、a和b处于静止状态,c加速下滑,地面对三角形木块的摩擦力情况又怎样?,专题训练,6如图，半径为的光滑球，重为，光滑木块厚为h，重为，用至少多大的水平力推木块才能使球离开地面？,解法一：隔离球，