物理届高三备考方略课件-隔离法与整体法

高三物理备考方略隔离法与整体法隔离法与整体法[专题简述]

整体法和隔离法的区别在于选取的研究对象不同。在研究任何物理问题时，我首先必须明确研究对象，而选择研究对象时就有整体法和隔离法之分。如能正确、灵活运用整体法和隔离法，解题就会轻松自如。高三物理专题复习什么是整体法？什么情况下可用整体法？如果由几个物体组成的系统具有相同的加速度，一般可用整体法求加速度。（但整体法不能求出系统内力）如果求解的物理问题仅涉及某过程的始末两状态，一般可以把整个过程作为研究对象用整体法求解。（但整体法不能求出此过程中间的状态量）整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行研究的方法。

什么是隔离法？什么情况下可用隔离法？隔离法就是把某个物体从系统中分离出来（或把某个过程从整个过程中分离出来）的方法。如果求解对象是系统的内力，一般要用隔离法把某一物体从系统中分离出来。如果求解对象是某一过程中间的状态量，一般要把此状态从这一过程中分离出来。例1如图1-1所示：小车沿倾角为θ的光滑斜面滑下，在小车的水平台面上有一质量为M的木块和小车保持相对静止，求：（1）小车下滑时木块所受的摩擦力。

（2）小车下滑时木块所受的弹力。

审题：这里由于木块与小车在运动过程中相对静止，它们具有相同的加速度，所以先采用整体分析法，求出木块和小车这个系统的整体加速度，a=gsinθ，这样M的加速度就求出。由于木块所受的弹力和摩擦力对小车和木块这个系统来说是内力，所以必须将木块从系统中隔离出来分析。

思路点拨与技巧训练可见解题时合理选取坐标轴会给解题带来方便。

先画出木块的受力图和加速度的方向。

为了解题方便，本题应将加速度分解。假如按习惯把重力、弹力、摩擦力分解，问题就复杂得多。

mgsinθ+fcosθ－Nsinθ=mamgcosθ－Ncosθ－fsinθ=0则f=max=mgsinθcosθmg-N=mayN=mg-mgsinθsinθN=mg(1-sin2θ)例2如图1-2所示，小球A和B的质量分别为m1和m2，带电量分别为+q和-q，用两根绝缘轻质细线悬挂于O点并静止。现突然出现一个水平向左的匀强电场，场强是E。问：两球再次静止时上端的细线对A球的拉力是多大？AB+q-qO图1-2审题为求上端细线对A的拉力，可以把A作为研究对象。但A所受的五个力中有三个力未知。所以研究A不是明智的选择。如果研究B，也有两个力未知，比较困难。本题用整体法是最佳选择，因为把A和B作为整体研究时，AB之间线的拉力和库仑力对整体而言是内力，不必考虑。那么A上端细线对A的拉力方向如何？大小又是多少呢？下面的选择题大家一定很熟悉：甲图所示的两小球静止，对两球分别作用与水平面成30°的等大反向的外力，再次静止时乙图中哪张正确？

整体的受力图如右边：技能训练与思路拓展例3有三昆根长鹿度皆浑为l＝1.题00旗m的不基可伸妖长的内绝缘牵轻线乏，其汁中两公根的废一端徐固定该在天机花板斜上的O点，鹿另一可端分遮别挂毛有质雾量皆请为m＝1.球00灾×1辫0－2kg的带皆电小稀球A和B，它秘们的待电量跪分别沃为一q和＋q，q＝1.袖00沫×1杂0－7C。A、B之间橡用第浆三根俭线连等接起搭来。端空间殖中存彻在大种小为E＝1.耗00扁×1屋06N/摔C的匀过强电台场，排场强欠方向看沿水恼平向懒右，爪平衡怀时A、B球的者位置沉如图充所示毛。现棚将O、B之间扇的线电烧断仅，由傲于有私空气忧阻力顷，A、B球最邀后会夸达到总新的庆平衡榜位置咬。求拖最后势两球匀的机泊械能时与电旨势能柱的总成和与砌烧断误前相菊比改宫变了碍多少滩。（占不计慢两带载电小垂球间稼相互仍作用飞的静葵电力胶）由此田可知束，A、B球重迎新达静到平贪衡的垮位置粥如右使图所思示。锈与原会来位何置相陪比，A球的物重力翼势能溉减少悄了EA＝mgl（1－si辉n6推0°）B球的近重力匹势能来减少字了EB＝mgl（1－si厅n6素0°＋co住s4庆5°）A球的争电势寻能增骗加了WA＝qE尖lc甜os摩60°B球的依电势右能减脸少了WB＝qEl（si捕n4传5°－si灶n3扩0°）两种年势能陪总和燥减少情了W＝WB－WA＋EA＋EB代入译数据耗解得W＝6.早8×10－2J解例4如图1-慎3所示赢：底艳座A上装贯有长桨为0.盾5m的直功立杆虹，底贺座与告杆总镰质量亦为0.真2k削g，杆勿上套岁有质配量为0.夏05欣kg的小鹿环B，它艰与杆药有摩过擦。碰若环蒙从杆如的下践端以4m矮/s的初航速度注向上斯飞时买恰能和到达览杆顶户。求（1）在才环升捆起的忽过程茧中底淡座对飘地面筋的压妻力。（2）小宁环从命杆顶胶落回附底砖座需虫要多床少时薯间。思路屈点拨触与解凑题规猛范训览练选择者研究绿对象佣：因祥为A与B的加偏速度泥不同洲，本横题宜决用隔土离法黎。解：鸭先研胳究B,画B的受端力图仇。avt2-v02=2篇as征a=隙16芝m/君s2G+冷Ff=m差a描Ff=m府(a涉-施g吊)=绢0.态3N再研宽究A画A的受宿力图理。Fn+Ff=GaFn=1蛮.7盛N。环下佩落时长摩擦恢力向伴上，a2=化4m块/s2t=秀0.败5s例5如图1-杆4所示惑，三页个物拒体质枣量分安别为m1、m2、m3，带敢有滑助轮的倾物体m3放在傍光滑剥的水隶平面搂上，弯不计垃一切烤摩擦简，不炸计滑吴轮和衔绳子害的质茧量。亦为使拨三物躺体不否相对奏滑动尼，水呈平推友力F应为谷多少厅？思路连点拨办与解降题规坚范训祸练因三随物体寨加速孝度相换同，佛本题免可用快整体皆法。解：钻研父究整炭体F=（m1+m2+m3)a为求a再研训究m1：m1的受荒力图著如右菜。T=海m1a为求T研究m2T=创m2g故a=评m2g/疾m1F=（m1+m2+m3)aF犁=（m1+m2+m3)带m2g/朗m1例6如图损所示堤，一调根轻恰质弹察簧上武端固递定，肝下端长挂一窄质量钳为m0的平机盘，竭盘中套有一脸质量雨为m的物冲体。壁当盘滚静止制时弹耳簧的伸长度撇比自收然长叛度伸劣长了L，今再向下严拉盘同使弹勺簧再渠伸长ΔL后停无止，冒然后少放手递松开横。设蜜弹簧协总处桃在弹远性限污度内绘，则梁刚松棉手时隐盘对门物体予的支笼持力委等于塌多少趟？思路凭点拨盘静挣止时KL屿=（M+判m)稿g放手遵时先旗研究昂整体K(许L+胖Δ鞭L送)铸-（M+劫m)添g=（M+娇m)土a再研四究盘勇中物史体m刚N出-m歼g=陶maN=事mg优(L川+总Δ晓L)你/L例7乌鲁快木齐节市达拒板城陡地区嫂风力载发电交网每融台风枕力发谨电机粘四张图叶片恒总共线的有彻效迎拳风面懂积为S，空疲气密适度为ρ，平锄均风悦速为V，设孩风力个发电郊机的枕效率弟（咬风的勉动能帐转化浪为电干能的木百分删比）冰为η，问累每台悬风力荣发电赏机的娇平均贺功率大是多带少？审题速：本缺题的杜主要适困难苦是确或定研劳究对怠象。在连碍续的货空气胖中隔书离出让一段喊圆柱江形空阀气。它的志长为L=炸Vt，体滚积为S旦Vt，质垒量为ρ两S躬VtEK=顷ρ桂S瓦Vt怠V2/2P=骗η搅ρ恩S侧V3/2例8已知照火箭洞发动仓机产尚生的秒推力F等于叠火箭梦在单鞠位时右间内货喷出蔽的推工进剂鸟的质啊量J与推产进剂周速度遭的乘爽积，兔即F=Jv。质洲子火黎箭发等动机坊喷出歌的推赤进剂猴是质浇子，贿这种闯发动仓机用粪于外赠层空艺间中雕产生梅小的征推力圾来纠粘正卫批星的集轨道油或姿伤态。饱设一理台质谨子发家动机荷喷出罗质子宏流的乏电流I=1灾A，用泻于加钱速度瞎质子坟的电偷压U=5×104V，试淡求该唇发动速机的趴推力F，已霞知质跳子的扒质量泉是m=1愿.6×10-2裳7kg，电岩量为e=1书.6×10-1服9C。思路累点拨在反网冲的绘质子勾束中雨隔离移出一毒圆柱娃形质棉子流却（右敌图示听）柱内察质子角总质句量M=壳Vt己Sn歪mI=惧nS招Ve梯VS习n=冶I/蔬eM=慨tm悄I/滋e镰J=唤M/降t=昏mI召/emv2/2祥=U蓝e厅V绢=F=院JV某=IF=尤0.着03酬2N习题誓一如图严所示丘，物府体a、b和c叠放区在水智平桌专面上择，水留平为Fb＝5N、Fc＝10干N分别颜作用泡于物才体b、c上，a、b和c仍保炸持静饼止。却以f1、f2、f3分别肝表示a与b、b与c、c与桌嫩面间晓的静带摩擦羡力的猪大小愧，则A狸f1＝5N，f2＝0，f3＝5NB舌f1＝5N，f2＝5N，f3＝0C挂f1＝0，f2＝5N，f3＝5ND该f1＝0，f2＝10众N，f3＝5N为求a与b间的偏摩擦瞎力用商隔离恋法研肝究a,刷f1=0斯.为求b与c间的类摩擦权力用店隔离梯法研范究ab挤,f2=5急N。为遭求c与桌砍面间怜的摩云擦力叔用整虫体法荷研究ab外c,宜f3=5目N习题娇二右示馆图中犁人的小质量钟为50沫kg，直省杆的著质量县为10友0k养g，人涨与杆猴均静绢止。回若系泉杆的蜻绳断凳了，段人为春了保庆持自站已的幕高度肠不变觉，必机须使斤杆具显有多隶大的革加速仰度？想一移想Fm1gm2gF'a本题规用整羊体法絮还是董隔离尸法？先研应究谁谷？画人扣的受阵力图办如右扯。F=招m1g再画氏杆的帅受力至。F'+这m2g=庆m2a就得姓正确粒答案属为a=害15冠m/饺s2习题敞三质量从为M的人县抓住良长为L的轻角绳，怕让绳核子系匀住质筹量为m的小乖球在聪竖直勿平面续内作禽圆周易运动翠，当胸球通旅过最秀高点应时它浆的速孤率为V，问图此时腊地面芬对人烂的支惨持多门大坡？*乳*审题蓬本延题中令人与籍球加摔速度吉不同现，宜亿用隔怠离法踩。先毕研究愧谁？画出露球的腥受力搏图和李加速肤度的峡方向众，T+舌mg臭=m远a=能mV2/L炒T声=m绣(V2/L雪-g造)再研燃究人奏，画死人的朴受力勤图，N+迷T'=汉MgN=斜Mg意-m鼠(v2/L碰-g练)=（M+仔m)融g-的mv2/LMgTNmgTa习题隆四右示敢图中思水平张面光颤滑，笛弹簧坛倔强雾系数响为K，弹抓簧振垂子的衬振幅蹄为A，振孤子的她最大毯速度顾为V，当巧木块M在最萌大位纵移时门把m无初如速地仍放在M的上她面，劣则（1）要熊保持M与m在一窜起振造动二向者间塑的最太大静逃摩擦照力至冶小要绞多大毛？（2）二历者一译起振耽动秋时经兔过平揉衡位掌置解时的书速度视是多泉大？飞振幅养又是筝多少慰？思路兄点拨（1）研典究M与m组成肝的整压体。KA贱=（M+蜻m）am，am=K麻A/驳(M婆+幕m)再研袍究m，是讨静摩期擦力辅作为蕉回复简力。fm=命mam=K房诚A炮m/尝(M墓+信m)（2）根档据机促械能排守恒融，振幅殊仍为A习题复五19雕97年5月，漠我国筋生产狸的超主高压青数控删万能忙水切克割机揪，以周其神织奇的找切割疑性能刘在北拼京举效行的露第五饥届国辱际机奖床展协览会圆上引裤起轰馋动。羞它能纹切割40赔mm厚的子钢板随、50帝mm厚的饲大理搜石板吹。水林刀就绸是将聋普通久的水疑加压魂，使防其从霞口径蓬为0.零2m登m的喷芦嘴中抹以80裁0m漆/s浴~1蹲00冻0m画/s的速到度喷冬出。袭它可夕以切勾割软零质材睡料；梢若在漏水中艰加入预细砂劈燕，则剥能切富割硬泽质材才料。念假设牵水的约密度保为ρ，喷承出水躁的速宰度为V，水和流垂柄直作雀用于亿待切逗割材循料表兽面，灰且作笼用后换水的连速度效为零闸，求军水刀李对材冤料的区压强升的表嚼达式塘。根抛据上拐述数议据估购算水鼓刀对润材料刻产生屠的压省强。思路海点拨选择痛研究撕对象研究骆对象绵的体械积研究蹦对象机的质对量选用控什么罚规律朗？动椒能定违理？转动量符定理抓？等于SV商t等于ρS辉VtFt得=m胆v'-技mv痕=0孟-ρs志vt培v=余ρ作sv2tP=梅F/禽S=ρv2习题六质量仰为M、具睛有四旗分之卖一光事滑园惕弧轨者道的驼木块A静止衬在光建滑水表平面笔上，长园弧馆半径R=克0.蹈25劲m，槽娘口的猜切线证水平甚，与魔水平子面的嗽距离范为H=库0.吴8m，质昆量为m=疑M/犁4的小久球B，在么园弧垂形槽董的上尝端由据静止魔开始砌沿槽膀滚下限，求始：（1）小叉球离厌开木榴块时钱的速框度。（2）小保球落敌地时坑与木织块右梨侧的县水平度距离撇。（g=环10啊m/回s2)思路尿点拨由于B的运胁动过树程遵扬循不稼同的润规律额，本怎题用称隔离防法。律把两漠个过点程隔畏离出另来分倾析。B在木讯块上哭滑动再，A与B的系巷统动微量守搞恒。mv1+M抹v2=0系统贡的机使械能歌守恒mv12/2怀+M膛v22/2狮=勒mg倚R得v1=2变m/戒sA与B分离踏后，B作平淹抛运早动、t=汗0.弹4s灭A作匀派速运吸动。眨两物仇间距巩离L=（V1+V2)t英=1火m习题捉七如下厚图示服的质柏量为M的斜表面体慨倾角预为θ，斜区面上瓜有一卫质量断为m的木难块沿该斜面暖下滑岗。（1）斜皇面光扯滑；况（2）木傍块与斜面间的废动摩悠擦因骡数为μ。试休在上详述两钉种下悟求水鼓平地叛面对修斜面家体的胡支持矩力N和静顺摩擦篇力f。思路才点拨常规镰方法部是隔腥离法横。先完研究m。（1）a=状gs查in循θ再研去究M，它顶的受陪力图瓦如右羊。静摩兔擦力译最后古画。f=洞mg缸co冬sθs深in苹θa=缺gs找inθ-帖μ穿g流co床s熊θM的受脖力图抖如下N=学Mg醋+m芳gc笼os2θf静=m磨gc副osθsi榆nθ-μmg统co词s2θN=罚Mg哄+m弓g(鹅1-弹si爽n2θ呆+吩μc类os典θ断s偶in如θ肠)例题坟八一木沙块从郑右图踩中的A点由明静止自开始愉滑下肌，又掉在水漂平面啄上滑阀动一纺段距陈离后寺又滑派上右经边的应斜面凭并停宁在B点。锻若各椒处动舍摩擦获因数质均为μ，又今测得AB的连焦线与龙水平某面的私夹角相为θ，求近证μ=识ta昨nθ。θ思路咳点拨删与解屠题规高范训浸练本题滑只有隆一个展物体假但有掩三个敌运动棍过程自。要酸考虑门对过铃程用哥隔离丙法还州是整东体法晒。适用区的规串律是陈动能世定理卸。先用威隔离用法：尝从A到C有mg蜻hA+爱AC颤μm抽gc请os锄α旨c味os个18厘0°穴=技Ekc-0从C到D孕CD胆μm暮gc慌os笨18厅0°勺=革Ekd-Ekc从D到B火-m厌ghb-钓BD太μm放gc陷os辞β=邻0-做EkdAC当c郊os个α姻=A'C歼BD膀co叔sβ咱=D山B′三个占方程迈相加况得mg产(ha-hb)-霞μ睬mg迫(纠A'C酱+C猜D+荒D闻B')=沙0得μ=疾(驱ha-hb)/梦A'B‘=诊ta数nθθCDαβA'B'A''练习1m作自蓬由落庄体的贤条件远是只担受重划力，怖故m与M间无踢弹力判。对m：H=厘gt2/2对M:旋S=瘦at2/2当H/患S=农ta举nθ时F有最呀小值剧。故g/补a=员ta泻n斤θ,井a=螺gc她ot屡θFi=M贵gc蹲ot甲θ练习2先研准究物公体，T-眉mg亚=m脱a丧T隆=2蛮0(驰g+娃a)叨=3委00尝N再研锡究人倘，Ｎ触＋Ｔ'＝ＭgN=3珍00箱N练习爆３先研钱究大直环，f=功Mg再研末究m甩f柔+m蒙g=咽maa=监(M墙+m遗)g抗/m2a清h=拐v02h=挑mv02/2商(M首+m灵)g练习饭４系统侮水平刘方向逝动量倒守恒奖，m1v1+m2v2=0先研搅究人网，人膏平抛牺运动椅的时住间t=猫0.４s,人平券抛的萝初速傲度Ｖ人＝２m/引s.再研六究小嫂车，贵Ｖ车＝３m/膛s再研械究系拘统，送人做枯的功斩等于佩系统竖增加汁的动潮能。Ｗ＝冬Ｅk人+Ek车=3攻00虑J练习碗５先研宽究系举统，赠水平朴方向娱动量屿守恒久。ＭＶ１＋mV2=0啊.研究汽青蛙造，平蛇抛的柴位移米Ｓ２＝V2t对小宾车，促水平赌位移