牛二(整体法和隔离法)

1、专题二 牛顿第二定律及应用（一） （隔离法和整体法）,备考导航,例题剖析,（一）知识与技能 本专题主要涉及的知识点有牛顿第二定律，整体法、隔离法的应用，力学单位制等知识点，考查理解能力、综合分析能力、逻辑理解能力等. （二）过程与方法 1.牛顿第二定律是动力学的灵魂，同学们必须深刻理解定律的确切含义，会用公式进行计算. 2.在应用牛顿第二定律解题时要正确对物体进行受力分析，注意力的合成与分解在解题中的应用，会用整体法、隔离法进行受力分析，深刻理解牛顿第二定律中的同体性、矢量性、瞬时性、独立性，能正解使用正交分解法进行解题.,3.从近年高考情况看牛顿第二定律是高考的重点，在选择题、实验题和计算题

2、中均有考查牛顿定律或与之相关的内容，牛顿定律经常与匀变速运动、圆周运动、天体运动、带电粒子在电、磁场中运动等知识相结合，有时其命题难度还 很大.,如右图所示，两个质量相同的小球A和B，甲图中两球用不可伸长的细绳连接，乙图用轻弹簧相连，然后用细绳悬挂起来.问： （1）对于甲图，在剪断悬挂线OA的瞬间，A球和B球的加 速度分别是多少？ （2）对于乙图，在剪断细绳的瞬间，A球与B球的加速度 分别是多少？,【思路剖析】 不可伸长的细绳上的张力变化有什么特点？弹簧的弹力变化有什么特点？它们有什么区别？,【答案】（1）g,g (2)2g,0,【思路拓展】牛顿第二定律描述的加速度与合外力的关系是同一个物体的

3、瞬时对应关系，对于弹簧而言，如果两端有关联物体，则与两物体相联的其他物体的受力发生变化的瞬时，弹簧由于恢复形变需要一个过程，所以可以认为弹簧的形变还没来得及恢复，弹力保持原来的值大小不变.,解析:（1）不可伸长的细绳的张力变化时间可以忽略不计，因此可称为“突变弹力”.甲图中剪断OA后，A、B两球立即达到共同加速度，A、B间的细绳张力立即变为零，故有aA=aB=g. （2）当A、B间是轻弹簧相连时，剪断OA后，弹簧形变量尚未改变，其弹力将逐渐减少，可称为“渐变弹力”.因此，这时B球加速度仍为零，即aB=0，A球加速度为aA=2g.,如右图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹 簧接触，从它接触

4、弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中， 即弹簧上端位置AOB，且弹簧被压缩到O位置时小球所受 到的弹力等于重力，则小球速度最大时弹簧上端位于( ) A.A位置 B.B位置 C.O位置 D.OB之间某一位置,【思路剖析】 速度变化取决于速度方向与加速度的关系（当a与v同向时，v变大；当a与v反向时，v变小，而加速度由合力决定所以要分析v、a的变化，必先分析物体受到的合力的变化）,解析:小球的运动过程是：小球由高处下落，与弹簧接触时，小球有了一定速度，弹簧被压缩，小球受两个力作用，重力竖直向下，弹力竖直向上.开始弹簧形变不大，弹力小于重力，合力方向仍向下，小球速度继续增大，当小球把弹簧压缩到O点时

5、，重力等于弹力，小球加速度为零，但速度不为零，且达到最大.以后小球继续向下运动，弹簧的弹力大于小球重力，小球所受合力方向向上，加速度方向也向上，与小球速度方向相反，所以小球速度开始减小.小球反方向加速度越来越大，而速度越来越小；当弹簧被压缩到B点时，小球速度减为零.所以小球从AO是做加速度逐渐变小的加速运动，从OB是做加速度逐渐增大的减速运动.所以正确选项为C.,【答案】C,【思维拓展】物体受到的合外力的方向就是物体运动的加速度的方向，即合外力的方向和加速度的方向始终相同，因此可以由其中之一的方向确定另外一个量的方向.,（2007年西安交大附中）物体同时受到F1、F2两个力 的作用，F1、F2

6、随位移变化的关系如右图所示，如果物体从 静止开始运动，当物体具有最大速度时，其位移为 m； 位移最大时，速度为 .；,【思路剖析】 要分清分力与合力的关系.学会应用解决图象问题.,解析:当物体的加速度为零时，物体的速度最大.由图象可知，当x0, 合外力与运动方向相同，物体做加速度逐渐减小的运动，当x = 5时，F1-F2=0,物体的加速度为零，速度最大；当x 5时，F1-F20,物体做加速度逐渐增大的运动，到x=10m时，加速度最大，速度为零.,【答案】x=5 v=0,【思维拓展】图象问题在2008年高考命题中出现的较多，解此类问题的关键是要了解图象所表达的物理意义，通过图象了解所描述的物理情

7、景，收集解题所需的有效信息.,【思路剖析】本题是较简单的连接性问题.要注意的是同验证牛顿第二定律实验不同.没有M m的条件在此.,解析:解法一：隔离法 将物体M和m作为两个物体隔离开，分别进行受力分析，如图乙所示，因此，通过细绳连接着的物体M与m之间的相互作用力T必须标出，而且对M 和,小亮在实验室做了如图甲所示的实验,他把质量为M的物体放在光滑的水平高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为m的物体连接起来，求物体M和物体m的运动加速度各是多大.,甲 乙,【思维拓展】1.对于一个具有共同运动加速度的连接体所构成的系统而言，牛顿运动定律指出：系统所受的合外力等于系统的总质

8、量与加速度的乘积，即F=(m1+m2+mn)a. 2.“整体法”求解 “连接体”问题,一般比“隔离法” 简单的多,但在求解研究系统内相互作用或某对象运动情况时,则必须采用“隔离法”.其实多数情况是将“隔离法”和“整体法”两种方法有机地结合起来，交替运用，将更能有效、更快捷地解决问题.所以具体选用何种方法还应因题而宜.,为了庆祝“六一”儿童节，小明为妹妹小芳买了一盒积木玩具，调皮的小芳选出如图甲所示的两块积木，在光滑的桌面上推着它们共同运动，如乙图所示，小芳测出了两个木块A和B的质量分别为m和M，把它们紧挨着并排放在水平桌面上，A、B垂直于纸面且A、B的接触面与水平面成角，各接触面间均无摩擦，现

9、小芳施一水平力作用于A，要使AB向右做加速运动，且A、B不发生相对运动，小芳问哥哥小明，F 最大不超过多少才能保持AB共同运动.,甲 乙 丙,【思路剖析】（1）读题时要注意各物体之间的关系. （2）在用整体法或隔离法时，最主要的是受力分析.,【思维拓展】本题应用到整体法、隔离法、正交分析法和极限法，其中应用到极限法的是考虑到A对地面压力为零时的情况，这也是解题的关键，如不采用极限法，地面对A的支持力是一个变力，那本题就无法进行求解.,【答案】,物理公式可以确定物理量的关系，也可以确定物理量的单位，下面的各量L是长度，v是速度，g和a均表示加速度.这些量都采用国际单位，请在下列的表达式中判断表达的单位和物理量： （1） 的单位 ，物理量 ； （2） 的单位 ，物理量 .,【答案】（1） s 、时间； （2）m 、位移,【思维