高中物理 练习 用整体法和隔离法解连接体问题 新人教版必修1

用体和离解接问1.连接：两个（或两个以上物体相互连接共同运动的系统。2.整体：把整个系统作为一研究对象来分析（即当做一个质点来考虑注意：此方法适用于系统中各部分物体的加速度大小方向相同情况。3.隔离：把系统中各个部分或某一部分）隔离作为一个单独的研究对象来分析。注意：此方法对系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同情况均适用。4.整体和隔离法的选择求各部分加速度相同的连接体的加速度或合外力时考虑整体法果要求物体之间的作用，再用隔离法，且一定是从要求的作用力的那个作用面将物体进行隔离；如果连接体各部分加速不同，一般都是选隔离法。例1.（改lcj）如图1所，两个质量相同的物体和2紧在

一起在光滑的水平桌面上，如果它们分别受到水平推力和，则1施2的用力大小为：

作用，而且＞A.B.C.D.分析与解答：因两个物体沿同一方向以相同加速度运动，因此可把两个物体当作一个整体这个整体受力如图2甲设每个物体质量均为m，则整体量为2m。对整体，所以

m

。把1和2隔对2受力析如图（可以对1受分析，列式）对2：所以Fm2mF2此题也可以隔离两物体分别列式求解。例2.（编lcj）图3甲

，滑轮质量

和摩擦不计，则当

和

匀加速运动的过程中，弹簧秤的

读数是多少？分析与解答秤数实际上就是弹簧秤对定滑轮的向上拉力来说有欲求绳拉力，必须隔离两物受力分析（如图3）

（如图3乙

对对所以

2mm12m1

4m例3.（编lcj）如图4甲所OA是绳子BC是簧，两个质量均为m的重静止，若剪断OA则剪断瞬

弹间和

的加速度分别是多少？分析和解答此题有两个状态即绳OA断前和剪

断后两个状态应这两个状态进行析剪断OA前

和

的受力见图4乙所示又因为此时

和

都平衡。由平衡条件知：注意：剪断OA瞬间

（因为立即消失，而弹簧由于

）和

原来静止的惯性，而不能立即恢复，故弹力在此瞬间不变。对

只受

和

作用，所以，故

，方向竖直向下（或对

受力是

亦可和，以。由以上例题可见，确定研究对象是整体还是某一物体，进行受力分析，根据运动状态（平衡或速状态）列式，是处理连接体问题的关键。若系统内有几个物体几物的质量分别为

…加速度分别为，这个系统受到的合外力为

，则这个系统的牛顿第二定律的表达式为：其正交表达式为：例4.（编lcj）如图5甲静止于粗糙水平面上的

斜劈

A的斜面上，一物体B沿面向上做匀减速运动，那么，斜劈受到的水平面给的静摩擦力的方向样？分析与解答：把A和看一个系统，在竖直方向受到向下的重力和向上的支持力；在水平向到摩擦力，向待判定。劈A的加速度

物B的速度为沿面下将

分解成水平分量

和竖直分量（如图5乙AB整在水平方向运用牛顿第二定律

得

则

与同方向，所以A受的摩擦力水向左。此题可讨论：（）匀速滑时，（）减速滑时，

；向右。此类问题若用常规的隔离方法分析将是很麻烦的。总结与提高：若一个系统内各物质的加速度不相同（主要指大小不同又不需求系统内物体间的互作用力时，利用，

对系统的列式较简捷，因为对系统分析外力，可减少未知的内力，使列式方便，大大简化了数学运算，以上这种方法，我们管它叫做“整体法这方法抓几点）析系统到的外力）分析系统内各物体的加度的大小和方向）建立直角坐标系。例5.如图所示，质量为M的面体静止在水平地面几个质量都为的不物体,先后在斜面以不同的加速度向下滑.下面关水地面对斜面底部的支持力和静摩擦力的说法中正确的是A．匀速下滑时支力=(+),静摩擦力为零B．匀加速下滑,支持力<(m+M),静摩擦力的方向水平向.

C．匀减速下滑,支持力>(m+M),静摩擦力方向水平向右.D．无论怎样下,总是Nm+M)g,静擦力为零

θ

M图6方法1：当匀速下滑时：a=0fmacosNMg+mg-masinθf=0，N=Mg+mg当匀加速下滑时）fmacosNMg+mg-masinθf>0，方向水平向左。NMg+mg-θ,于总重力。当匀减速下滑时速沿斜面向上a<0fmacosNMg+mg-masinθf，向水平向右NMg+mg-masin,大总重力。综合以上分析：正确选项为：AB、方法2：由系统超失重的判断，以确定地面对系统的支持力情况：当匀速下滑时：系统处于平衡状态，即N=Mgmg

当匀加速滑时：系统处于失重态N<