牛二专题：整体法和隔离法.ppt

牛顿第二定律的应用 整体法与隔离法专题 一 连接体当两个或两个以上的物体之间通过轻绳 轻杆 弹簧相连或直接叠放在一起的系统 二 处理方法 整体法和隔离法 使用原则 1 整体法 系统内各物体的运动状态相同 具有相同的a或平衡态 问题不涉及物体间的内力 2 隔离法 系统内各物体的运动状态不同 具有不同的a 问题涉及物体间的内力 例 A B两物体用轻绳连接 置于光滑水平面上 它们的质量分别为M和m 现以水平力F拉A 求AB间绳的拉力T1为多少 1 系统的合力 隔离B 思路 用整体法求整体的未知a 再隔离求内力 例 两个长方体物块质量分别为m和M 并列放置在光滑的水平面上 用推力F沿水平方向分别从左 右两侧推动物块 在这两种情况下 M和m之间相互作用力之比是多少 F F 1 系统的合力 隔离M 2 系统的合力 隔离m 有相互作用力的系统 例1 放在水平桌面上的一木块 其质量为m 在水平向右的推力F作用下 向右运动 整体法与隔离法 1 当地面光滑时 求木块A对木块B的作用力为多少 2 当两木块A B与地面的滑动摩擦因数均为 时求木块A对木块B的作用力为多少 1 当地面光滑时 A B作为一个整体 根据牛顿第二定律得 求得 对B受力分析 水平方向 联立以上各式得 2 当地面粗糙时 A B作为一个整体 根据牛顿第二定律得 对B受力分析 水平方向 联立以上各式得 思考 用水平推力F向左推 A B间的作用力与原来相同吗 对A受力分析根据牛顿第二定律得 解 对整体 根据牛顿第二定律得 联立以上各式得 没有摩擦力时 有相互作用力的系统 例2 A B的质量分别为m1和m2 叠放置于光滑的水平地面上 现用水平力F拉A时 A B一起运动的最大加速度为a1 若用水平力F改拉B时 A B一起运动的最大加速度为a2 则a1 a2等于 A1 1Bm1 m2Cm2 m1Dm12 m22 整体与隔离体法 B 例3 水平桌面上放着质量为M的滑块 用细绳通过定滑轮与质量为m的物体相连 滑块向右加速运动 已知滑块与桌面间的动摩擦因数为 试求滑块运动的加速度和细绳中的张力 有相互作用力的系统 整体与隔离体法 解 设绳子拉力为T 加速度大小为a 对m 由牛顿第二定律得 对滑块M 由牛顿第二定律得 联立以上两式子得 例4 如图所示 用轻质绝缘细线把两个带等量异种电荷的小球悬挂起来 今将该系统移至与水平方向成30 角斜向右上方向的匀强电场中 达到平衡时 表示平衡状态的图可能是 上面球带正电 下面的带负电 C 例5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 对整体 联立 式可得 即 这个拉力必须满足 2 若对B施以向左的水平推力 使B向左运动 A相对于B恰好不移动时 即是绳子拉力恰好为零时 此时推力设为F 对A受力分析如图 由三角形关系得 对整体 联立求解可得 即 这个拉力必须满足 有相互作用力的系统 整体与隔离体法 连接体问题可以分为三大类1 连接体中