精品专题整体法与隔离法.ppt

与,的分类应用,隔离法,整体法,整体法与隔离法在静力学中的应用平衡类问题,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,【1】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,2.如图，质量m5kg的木块置于倾角37、质量M10kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50N的力F推物体，使木块静止在斜面上，求地面对斜面的支持力和静摩擦力。,FN=(M+m)g-Fsin370=120NFf=Fcos370=40N,3.如图所示，倾角为的三角滑块及其斜面上的物块静止在粗糙水平地面上现用力F垂直作用在物块上，物块及滑块均未被推动，则滑块受到地面的静摩擦力大小为（）,A0BFcosCFsinDFtan,C,4.如图所示，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,A,1.优先考虑整体法,例1.如图所示，放置在水平地面上的斜面M上有一质量为m的物体，若m在沿斜面F的作用下向上匀速运动，M仍保持静止，已知M倾角为。求地面对M的支持力和摩擦力。,解：整体受力分析建立直角坐标系如图,由平衡条件可得：,Fcos-Ff=0Fsin+FN-(M+m)g=0,Ff=FcosFN=(M+m)g-Fsin,同类题练习,求下列情况下粗糙水平面对的支持力和摩擦力,m匀速下滑,M、m均静止,M、m均静止，弹簧被伸长,m加速下滑，M静止,FN=(M+m)gFf=0,FN=(M+m)gFf=F,FN=(M+m)gFf=F弹,FN=(M+m)g-masinFf=macos,例3.如图所示，质量为、顶角为的直角劈和质量为的正方体放在两竖直墙和水平面之间，处于静止状态.m与M相接触，若不计一切摩擦，求（1）水平面对正方体的弹力大小；（2）墙面对正方体的弹力大小。,解（1）对M和m组成的系统进行受力分析，根据平衡条件得水平面对正方体的弹力N=（M+m）g,Mg,N,F1,F2,F1=F2cosMg+F2sin=N,（2）对M进行受力分析,联立以上三式解出墙面对正方体的弹力大小,F1=mgcot,14.如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？,隔离体法求得f=mgtan,整体法求得N=(M+m)g,整体法与隔离法,16.如图所示，质量为M的木板悬挂在滑轮组下，上端由一根悬绳C固定在横梁下质量为m的人手拉住绳端，使整个装置保持在空间处于静止状态求（1）悬绳C所受拉力多大？（2）人对木板的压力(滑轮的质量不计),说明本题能成立的条件是3mM，即mM/3这表明人的质量不能太小,思考你觉得要实现本题的状态必须要满足什么条件?,(1)整体法求得拉力，F=（m+M）g(2)对人：N-mg-F1=0F1=mg-N对木板：N+Mg=F1+2F1=3(mg-N)N=(3mg-Mg)/4,练习1、如图所示，质量为M的木板悬挂在滑轮组下，上端由一根悬绳C固定在横梁下质量为m的人手拉住绳端，使整个装置保持在空间处于静止状态求（1）悬绳对人的拉力多大？（2）人对木板的压力(滑轮的质量不计),整体法与隔离法,效果相同吗？,整体法与隔离法,练习4、如图所示，放置在水平地面上的斜面M上有一质量为m的物体，若m在水平力F的作用下向上匀速运动，M仍保持静止，已知M倾角为。求：1、m受到的弹力和摩擦力。2、地面对M的支持力和摩擦力。,【例1】如图所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为q.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为(),D,A(M+m)gB(M+m)g-FC(M+m)g+FsinqD(M+m)g-Fsinq,【解析】本题可用整体法解题，竖直方向由平衡条件：,Fsinq+N=mg+Mg，则N=mg+Mg-Fsinq,【评析】本题是用整体法求解，若逐个物体分析列式，求解则很复杂应用了整体分析方法，就很容易得出结果,【例2】如图所示，质量为M，长为L的木板放在光滑的斜面上，为使木板静止于斜面上，质量为m的人应在木板上以多大的加速度跑动(设人脚底与木板不打滑)？若使人与斜面保持相对静止，人在木板上跑动时，木板的加速度有多大？,【解析】方法一：用隔离思维求解对人：mgsinq+f=mam对木板：Mgsinq=f由式得am=同量，aM=,方法二：用整体思维求解人和木板为系统，所受重力(M+m)g，支持力N，且合力等于(M+m)gsinq由牛顿第二定律F合=m1a1+m2a2+mnan得(M+m)g=MaM+mam，且aM=0(静止)所以am=，同理，若人与斜面保持相对静止，木板的加速度为aM=,系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与加速度乘积的矢量和。即：,F=m1a1+m2a2+m3a3+,其分量表达式为,三、系统的动力学方程,系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与加速度乘积的矢量和。即：,F=m1a1+m2a2+m3a3+,其分量表达式为,三、系统的动力学方程,013.南昌二中08届第二次阶段性考试4,4如图所示,m1=2kg，m2=3kg连接的细绳仅能承受1N的拉力,桌面水平光滑,为了使细绳不断而又使它们能一起获得最大加速度,则可施加的水平力F的最大值和方向是（）,A向右，作用在m2上，B向右，作用在m2上，F=2.5NC向左，作用在m1上，D向左，作用在m1上，F=2.5N,B,解见下页,解：,若水平力F1的方向向左,由牛顿第二定律,对整体F1=(m1+m2)a1,对m2,T=m2a1,若水平力F2的方向向右,由牛顿第二定律,对整体F2=(m1+m2)a2,对m1,T=m1a2,F向右，作用在m2上，F=2.5N,013.南昌二中08届第二次阶段性考试10,10如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着两物体A、B，A、B的质量均为2kg，它们处于静止状态。若突然将一个大小为10N，方向竖直向下的力施加在物体A上，则此瞬间A对B的压力大小是（取g=10m/s2）（）A5NB15NC25ND35N,C,解见下页,解：,它们处于静止状态时，NBA=mAg=20N,突然将方向竖直向下的10N力施加在物体A上，,对AB整体：F=(mA+mB)a,a=2.5m/s2,对A物体：F+mAg-NBA=mAa,NBA=25N,由牛顿第三定律，此瞬间A对B的压力NAB大小是25N,044.盐城市2008届六所名校联考试题3,3如图所示，一质量为M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m的物体A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面匀速上滑，在A上滑的过程中直角劈B相对地面始终静止，则关于