高一物理7整体法和隔离法

7整体法和隔离法《牛顿运动定律》新课程物理必修1学校目标：1、知道整体法和隔离法是研究连接体问题的主要方法。2、在问题的探究中，体会如何用整体和隔离相结合的方法，分析多个物体的受力和运动，达到熟练应用。学习方法：模仿、理解、探究、归纳、总结、演练。例1、如图所示，质量为m1的正方体A和质量为m2的正方体B两个物体靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平力F推A，求A对B作用力的大小。先分析AB整体的受力情况：AFBABGFNF主题1、整体法和隔离法的分析技巧12Fmma12Famm再分析B的受力情况：BGBFNBFB2212BmFFmamm整体法的优点在于可以避开内力的分析，使得问题的研究简单化，缺点是不能求内力，隔离法的优点是研究问题细致，缺点是分析过程复杂，所以在具体问题中将两种方法相互结合，可以更方便的解决问题。课堂探究：如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数都是μ，现用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前运动，则A对B的作用力为多大？AFB先分析AB整体的受力情况：ABGFNFf12Fagmm12FfmmaBGBFNBFBfB2BBFfma12NfFmmg对B分析2Bfmg212BmFFmm例2、一质量为M,倾角为的楔形木块,静置在水平桌面上,与桌面间的滑动摩擦系数为.一物块,质量为m,置于楔形木块的斜面上.物块与斜面的接触是光滑的.为了保持物块相对斜面静止,可用一水平力F推楔形木块,如图所示。求此水平推力。对mmg1NFtanmgmatanag对整体MmgFNFfFfMmaNFMmgNfFtanFMmgMmg例3、如图，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，一个质量为m的人站在木板上，若人相对于木板静止，一起加速下滑过程，则木板的加速度为多少？若木板相对斜面静止，则人必须怎样运动？分析：对人和木板整体MmgNFsinMmgMmasinag当人在木板上运动时对木板受力分析MgNFf木板静止，由平衡条件得sinfMg对人，受力如图mgNFf1sinmgfma1sinMmgam整体法隔离法NF例4、如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下。则下列说法中正确的是A．A环与滑杆无摩擦力B．B环与滑杆无摩擦力C．A环做的是匀速运动D．B环做的是匀加速运动对AC整体：acmmg1NF1fsinacmmgfma对C：cmg1TFsinccmgma0fA做匀加速直线运动对Ddmg2TF2TdFmgBD一起做匀速运动对BD整体：bdmmg2f2NFB与滑杆之间有摩擦力例5、商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为θ的光滑斜面推上水平台,如图所示.他由斜面底端以初速度v0开始将箱推出(箱与手分离),这箱苹果刚好能滑上平台.箱子的正中间是一个质量为m的苹果,在上滑过程中其他苹果对它的作用力大小是A.mgB.mgsinθC.mgcosθD.0分析：对整箱苹果sinag对其中一个苹果mgNFcosNFmg例6、如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱子内有一个固定的竖直杆，在杆上套一个环，箱子和杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆加速下滑，环与杆的摩擦力大小为f，则此时箱子对地面的压力为多少？对环mgfmgfma对箱子MgfNF0NMgfFNFMgmgma隔离法讨论：若将分别对环和箱子建立的牛顿第二定律方程相加会得到什么样的方程，有什么物理意义？总结陈述：1、整体法和隔离法选择研究对象，分析受力和运动是认识和研究物理问题的重要方法。2、当几个物体相对静止（具有相同的加速度的连接体），一般的处理方法都是先整体后隔离。当几个物体有相对运动（加速度不同的连接体），一般用隔离法，分别研究，独立列方程，通过它们之间的相互作用力相联系。3、质点组牛顿第二定律方程112233xxxxFmamama112233yyyyFmamamaABFF课下探究：1如果将物体AB推至倾角为θ的斜面上，求A对B的作用力为多大？分析：对整体12mmgNFFf1212sinFmmfmma12cosfmmg12sincosFaggmm对B2mgBFNBFBf22sinBBFmgfma2cosBfmg212BmFFmmAFBF无论地面光滑或者粗糙，无论AB两个物体在水平面上或斜面上，在相同的推力作用下，AB之间的弹力大小都相等。BA2、如图所示，一斜面放在水平地面上，质量不相等的物体AB叠放后，一起沿斜面下滑，在下滑过程中，斜面保持静止。已知物体B的上表面是水平的，则下列判断正确的是A、若AB一起匀速下滑，增加A的质量，AB仍一起匀速下滑B、若AB一起匀速下滑，给A增加一个竖直向下的力，AB仍加速下滑C、若AB一起加速下滑，增加A的质量，AB仍保持原来的加速度一起加速下滑D、若AB一起加速下滑，给A施加一个竖直向下的力，AB仍保持原来的加速度一起加速下滑分析：若AB一起匀速下滑过程中sincos0ababmmgmmgtan增加A的质量或增加一个竖直向下的力，AB仍沿斜面匀速下滑若AB一起加速下滑过程sincosabababmmgmmgmma增加质量，加速度不变，施加一个向下的力，加速度变大练1：如图所示，甲乙两图中，在光滑的水平地面上的小车的质量都是M，人的质量都是m，甲图人推车，乙图人拉绳子的力都是F，对于甲、乙两车的加速度大小说法正确的是A.甲车的加速度大小为F/MB.甲车的加速度大小为0C.乙车的加速度大小为2F/(M+m)D.乙车的加速度大小为0甲乙分清内力和外力达标检测练2、如图所示三个物体质量分别为m1、m2、m3，带有滑轮的物体放在光滑水平面上，滑轮和所有触处的摩擦及绳的质量均不计，为使三个物体无相对运动，则水平推力F＝．解：对m2竖直方向合力为零，所以T=m2g，F＝（ml十m2十m3）a=（ml十m2十m3）m2g/m1对m1水平方向只受绳拉力T作用所以a=T/m1=m2g/m1，对整体练习3：将一个“T”形支架放在水平地面上，支架的质量为10kg，现在将质量为4kg的圆环套在支架上，由于与支架之间的摩擦，圆环以加速度5m/s2匀加速下滑，求圆环与支架之间的摩擦力以及支架对地面的压力。4、（07江苏）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m最大拉力T为？AC对整体F6maBD对A1fTma对B2Tfma对CFmg2ma2mg=F=4ma3m3Tmg4对ABDmfmg4ma12ff对A1fTma