高中物理 牛顿定律应用专题 9 巧用整体法和隔离法解决共点力问题学案 新人教版必修1.doc

巧用整体法和隔离法解决共点力平衡问题一、考点突破知识点考纲要求题型分值牛顿运动定律的应用应用整体法和隔离法解决共点力平衡问题选择题解答题46分二、重难点提示研究对象如何选择才能使题目更简便。 整体法与隔离法：当物理情境中涉及物体较多时，就要考虑采用整体法和隔离法。（1）同时满足上述两个条件即可采用整体法。（2）物体必须从系统中隔离出来，独立地进行受力分析，列出方程。【技巧点拨】优先选用整体法分析的常见模型求地面对m的支持力或摩擦力使用整体法的处理思路如下图：例题1 如图所示，用完全相同的轻弹簧a、b、c将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧a与竖直方向的夹角为30，弹簧c水平，则弹簧a、c的伸长量之比为（）a.4b。4c. 12 d. 21思路分析：这是典型的平衡模型，解题的要点是对两小球进行受力分析、列平衡方程，若取两小球作为一个整体来研究会更方便。解法1：分别对两小球受力分析，如图所示fasin 30fbcos 0fbcos fc0fbfb得fa2fc，即弹簧a、c的伸长量之比为21，选项d正确；解法2：将两球作为一个整体，进行受力分析，如图所示由平衡条件知即fa2fc故选项d正确。答案：d例题2 如图所示，质量为m、半径为r的半球形物体a放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球b，以下说法正确的是（）a. a对地面的压力等于（mm）gb. a对地面的摩擦力方向向左c. b对a的压力大小为d. 细线对小球的拉力大小为思路分析：（1）分析物体a与地面间的作用力可用整体法。（2）分析球的受力情况要用隔离法。解：对整体受力分析，可以确定a与地面间不存在摩擦力，地面对a的支持力等于a、b的总重力；再对b受力分析，借助两球心及钉子位置组成的三角形，根据几何关系和力的合成分解知识求得a、b间的弹力大小为，细线的拉力大小为。答案：ac例题3 如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上，现用竖直向上的作用力f，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是 （） a. 木块a与铁块b间一定存在摩擦力b. 木块与竖直墙面间一定存在水平弹力c. 木块与竖直墙面间一定存在摩擦力d. 竖直向上的作用力f大小一定大于铁块与木块的重力之和思路分析：铁块b处于平衡状态，故铁块b受重力、斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选项a正确；将a、b看作一个整体，竖直方向：fgagb，选项d错误；整体水平方向不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项b、c均错。答案：a【综合拓展】拉密定理的应用三力平衡时，三个力的合力为零，即构成了一个闭合的三角形，若由题设条件寻找到角度之间的关系，即可用拉密定理列式快速求解。针对训练：一盏电灯重力为g，悬于天花板上a点，在电线o处系一细线ob，使电线oa与竖直方向的夹角为30，如图所示。现保持角不变，缓慢调整ob方向至ob线上拉力最小为止，此时ob与水平方向的夹角等于多少？最小拉力是多少？思路分析：对电灯受力分析如图所示据三力平衡特点可知：oa、ob对o点的作用力tb、ta的合力t与g等大反向，即tg