整体法与隔离法课件20张

整体法：把一个物体系统（内含几个物体）看成一个整体，不考虑系统内物体之间的作用；或者着眼于物体运动的全过程，不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法．隔离法：把选定的研究对象从所在的多个物体组成的系统中抽取出来进行分析，或多个运动情境中抽取一个运动过程加以分析的方法．02技法宝典方法强化知能提升整体法、隔离法技法一实际问题整体法隔离法确定研究的系统或运动全过程优先选受力个数少的物体或过程交叉联立方程求解三条弹簧的劲度系数相同，则其弹力之比等于对应弹簧的伸长量之比【典例】(2013·山东卷.15)如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为300，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为A.3:4B.4:3C.1:2D.2:1300ABC本题是两个小球间相互牵连的平衡问题，且弹簧A、C分别作用到两个小球上，故整体法、隔离法均可采用.转解析后两项均确定M与地面间的相互作用力，以M、m为整体应用整体法分析较快捷前两选项均分析M、m之间的相互作用力，对m用“隔离法”分析较简便M、m均处于平衡状态,所受合力为零【即学即练】（2013·北京卷.16）倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平面上，质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是A．木块受到的摩擦力大小是mgcosαB．木块对斜面体的压力大小是mgsinαC．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）gMαm转解析◆02突破三个考向◆【例2】（2012•江苏）如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是：A．2()fmMMB．2()fmMmC．2()()fmMmMgMD．2()()fmMmMgm对木块M，受到两个静摩擦力f和重力Mg三个力作用而向上匀加速运动，由牛顿第二定律得，木块不滑动的最大加速度大小为am=2fMgM对整体，受到两个力，即力F和整体重力（m+M）g由牛顿第二定律得：F－（m+M）g=(m+M)amMMgff(M+m)gF审题视角第一步：（隔离法）第二步：（整体法）【解析】对木块M，受到两个静摩擦力f0和重力Mg三个力而向上运动，由牛顿第二定律得木块不滑动的最大加速度大小为am=2fMgM①对整体，受到两个力，即力F和整体重力（m+M）g，由牛顿第二定律得F－（m+M）g=(m+M)a②,代入最大加速度即得力F的最大值Fm=2()fmMM，A项正确.答案：A解析/显隐◆02突破三个考向◆以题说法阅卷老师叮咛易失分点：①不能灵活运用整体法和隔离法选取研究对象.②不理解力F有最大值的条件M、m不相对滑动夹子与木块间达到最大静摩擦力.先用整体法求出加速度选取合适的研究对象求作用力再用隔离法列牛顿第二定律方程(2).使用隔离法应注意的两个原则：①.选出的隔离体应包含所求的未知量.②.在独立方程的个数等于未知量的个数前提下，被分析的隔离体的受力个数应尽可能地少.(1).整体法与隔离法的应用技巧对于连接体的各部分加速度相同时，一般的思维方法是：◆02突破三个考向◆转解析【变式跟踪2】如图所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动．已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为()．A.125FB.2425FC．24mg＋F2D．因为动摩擦因数未知，所以不能确定练习1：相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力F，使两物块作匀加速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。FMm(1)地面光滑，T=?(2)地面粗糙，T=？FMm看（1）（2）解析解：（1）由牛顿第二定律，对整体可得：F=(M+m)a隔离m可得：T=ma联立解得：T=mF/(M+m)(2)由牛顿第二定律，对整体可得：F-μ(M+m)g=(M+m)a隔离m可得：T-μmg=ma联立解得：T=mF/(M+m)转原题(3)竖直加速上升，T=?(4)斜面光滑，加速上升，T=?MmFmMF看（3）（4）解析练习1：相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力F，使两物块作匀加速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。(3)(4)解：由牛顿第二定律，对整体可得：F-(M+m)g=(M+m)a隔离m可得：T-mg=ma联立解得：T=mF/(M+m)解：由牛顿第二定律，对整体可得：F-(M+m)gsinθ=(M+m)a隔离m可得：T-mgsinθ=ma联立解得：T=mF/(M+m)转原题练习2（2004年全国）如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。看解析211221mmFmFmT解析：设两物块一起运动的加速度为a,则有：F1－F2=(m1+m2)a①根据牛顿第二定律，对质量为m1的物块有：F1－T=m1a②由①、②两式得：总结：1.若m1=m2，则拉力T=(F1+F2)/22.若F1=F2，则拉力T=F1=F23.若F1、F2方向相同，则拉力T=(m2F1-m1F2)/(m1+m2)转原题练习3、如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（）A．gsinα/2B．GsinαC．3gsinα/2D．2gsinα隔离法解析整体法解析[解析]方法一、隔离法此题可先分析猫的受力情况，再分析木板的受力情况，再用牛顿第二定律求得结果。mgFNfMgFNfFN斜对猫由力的平衡条件可得：f=mgsinα对木板由牛顿第二定律可得：f+Mgsinα=Ma式中M=2m，联立解得，木板的加速度为：a=3gsinα/2故C正确。转原题[解析]方法二、整体法当绳子突然断开时，虽然猫和木板不具有相同的加速度，但仍可以将它们看作一个整体。分析此整体沿斜面方向的合外力，猫相对于斜面静止，加速度为0。(M+m)gFN对整体可列出牛顿运动定律的表达式为：(M+m)gsinα=Ma+0式中M=2m，因此木板的加速度a=3gsinα/2故C正确。转原题对系统运用牛顿第二定律的表达式为：nn332211合amamamamF练习4、如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端拴一个质量为m的小球，当小球上下振动时，框架始终没有跳起，框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为（）A．gB．(M+m)g/mC．0D．(M+m)g/M看解析MgFmgFa[解析]方法一、隔离法对框架由力的平衡条件可得：F=Mg对小球,由牛顿第二定律可得：F+mg=ma联立解得，小球的加速度a=(M+m)g/m方法二、整体法对整体,由牛顿第二定律可得：(M+m)g=ma+0解得:a=(M+m)g/m转原题