整体法和隔离法在平衡问题中的应用及动态平衡问题

整体法和隔离法在平衡问题中的应用,1.整体法：指对物理问题中的整个系统进行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。,2.隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体进行分析、研究的方法。在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。,处理连结体问题的方法-整体法和隔离法,在“连接体运动”的问题中，比较常见的连接方式有：用细绳将两个物体连接，物体间的相互作用是通过细绳的“张力”体现的。两个物体通互相接触挤压连接在一起，它们间的相互作用力是“弹力”、“摩擦力”连接在一起。,1.质量相同的四木块叠放在一起，如图所示，静止在水平地面上，现有大小相等、方向相反的力F分别作用的第2块和第4块木块上，四木块仍然静止，则从上到下各层接触面间的摩擦力多大？,0,0,F,F,2.有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是：AN不变，T变大BN不变，T变小CN变大，T变大DN变大，T变小,B,3.如图所示，质量为m的球用细绳挂在质量为M的木块下，木块套在水平杆上，木块与杆间的动摩擦因数为，水平拉力F为多大时才能拉着球和木块一起做匀速运动，这时绳与水平方向的夹角多大？,整体法求的水平拉力F=（m+M）g隔离体法求得夹角，对m进行受力分析,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,4.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,5.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。,f=40NN=120N,1、当用隔离法时，必须按题目的需要进行恰当的选择隔离体，否则将增加运算过程的繁琐程度。2、只要有可能，要尽量运用整体法。因为整体法的好处是，各隔离体之间的许多未知力，都作为内力而不出现，对整体列一个方程即可。3、用整体法解题时，必须满足一个条件，即连结体各部分都处于平衡态。如果不是这样，便只能用隔离法求解。4、往往是一道题中要求几个量，所以更多的情况是整体法和隔离法同时并用，这比单纯用隔离法要简便。,小结：隔离法和整体法是解动力学习题的基本方法。应注意：,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?,思考：,动态平衡问题,什么是动态平衡？,物体处于一系列的平衡状态中，此过程中外力在发生变化，但合力始终为零。解决动态平衡问题的关键是：在变中找到不变。,解决动态平衡的步骤,正确分析物体动态平衡问题，可分三步进行：1、对物体的初状态进行受力分析。2、在变化过程中，找出不变的物理量。3、应用平行四边形法则（三角形法则）进行判断。,例1、能P79,巩固练习：如图所示，绳AO段与水平成300角，绳OC段的C端悬挂在一重物，绳OB水平，现保持O点位置不变，将B点逐渐上移，在B点上移过程中，对AO、BO绳上所受拉力的变化情况，下列说法正确的是()AOA段上拉力不变BOA段上拉力一直减少COB段上拉力一直增大DOB段上拉力是先减小后增大,BD,例2、光滑的半球固定在水平地面上，球心正上方有一滑轮，轻绳的一端系一小球靠在半球上，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面上移过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况如何？,巩固练习：能P79,例3、如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？,巩固练习：如图所示，人的质量为M，物块的质量为