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受力分析的基本方法整体法和隔离法

受力分析的基本方法整体法和隔离法
受力分析的基本方法整体法和隔离法

受力分析(整体法求外力.隔离法求内力)

一 平衡问题的受力分析

1 有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙, OB 竖直向下,表面光滑。AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示)。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力F 和摩擦力f 的变化情况是( )

A .F 不变,f 变大

B .F 不变,f 变小

C .F 变大,f 变大

D .F 变大,f 变小

2.如图所示,两个质量都是m 的小球A 、B 用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。已知竖直墙面光滑,水平地面粗糙,现将A 向上移动一小段距离,两球再次平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B 球的支持力N 和轻杆上的压力F 的变化情况是( )

A.N 不变,F 变大

B.N 不变,F 变小

C.N 变大,F 变大

D.N 变大,F 变小

3.如图所示,质量为m 的木块放在质量为M 的粗糙斜面上,用水平恒力力F 推木块,木块和斜面都保持静止。求:

(1)水平面对斜面的支持力大小1N

(2)水平面对斜面的摩擦力大小1f

(3)斜面对物体的支持力大小2N

(4)斜面对物体的摩擦力大小

2f

4在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为1m 和2m 的两个木块b 和c ,如图所示,已知1m >2m ,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( )

A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右

B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左

C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定

D .没有摩擦力的作用

二 非平衡问题的受力分析 1.如图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a 、b 沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ( )

A .Mg+mg

B .Mg+2mg

C .Mg+mg(sin α+sin β)

D .Mg+mg(cos α+cos β) 2物体B 放在A 物体上,A 、B 的上下表面均与斜面平行,

如图。当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时( )

A 、A 受到

B 的摩擦力沿斜面方向向上

B 、A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下

C 、A 、B 之间的摩擦力为零

D 、A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质

3.在汽车中悬线上挂一小球。实验表明,当做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图所示,若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m 1,则关于汽车的运动情况和物体m 1的受力情况正确的是( )

A .汽车一定向右做加速运动;

B .汽车一定向左做加速运

动;

C .m 1除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩

擦力作用;

D .m 1除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用。

M α β a

b

4如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力

A.方向向左,大小 B.方向向左,逐渐减小

C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小

高一物理必修一专题整体法和隔离法的应用

A 级 基础巩固题 1.如右图所示,长木板静止在光滑的水平地面上,一木块以速度v 滑上木板,已知木板质量是M ,木块质量是m ,二者之间的动摩擦因数为μ,那么,木块在木板上滑行时 ( ) A .木板的加速度大小为μmg /M B .木块的加速度大小为μg C .木板做匀加速直线运动 D .木块做匀减速直线运动 答案:ABCD 解析:木块所受的合力是摩擦力μmg ,所以木块的加速度为 μmg m =μg ,做匀减速直线运动;木板同样受到摩擦力作用,其加速度为μmg M ,做匀加速直线运动,故A 、B 、C 、D 均正确. 2.如下图所示,质量均为m 的A 、B 两球之间系着一条不计质量的轻弹簧放在光滑水平面上,A 球紧靠墙壁,今用力F 将B 球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F 撤去的瞬间,则 ( ) A .A 球的加速度为F 2m B .A 球的加速度为零 C .B 球的加速度为F m D .B 球的加速度为零 答案:BC 解析:用力F 压B 球平衡后,说明在水平方向上,弹簧对B 球的弹力与力F 平衡,而A 球是弹簧对A 球的弹力与墙壁对A 球的弹力相平衡,当撤去了力F 的瞬间,由于弹簧的弹力是弹簧形变而产生的,这一瞬间,弹簧的形变没有消失,弹簧的弹力还来不及变化,故弹力大小仍为F ,所以B 球的加速度a B =F m ,而A 球受力不变,加速度为零,B 、C 两选项正确. 3.如下图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其它外力及空气阻力,则中间一质量为m 的土豆A 受到其他土豆对它的作用力大小应是 ( ) A .mg B .μmg C .mg 1+μ2 D .mg 1-μ2 答案:C 解析:对箱子及土豆整体分析知. μMg =Ma ,a =μg . 对A 土豆分析有 F =m 2(a 2+g 2)

整体法和隔离法受力分析(答案版)

专题三 整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表 面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状 态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是 ( ) A .N 不变,T 变大 B .N 不变,T 变小 C .N 变大,T 变大 D .N 变大,T 变小 【解析】隔离法:设PQ 与OA 的夹角为α,对P 有: mg +Tsin α=N 对Q 有:Tsin α=mg 所以 N=2mg , T=mg/sin α 故N 不变,T 变大.答案为B 整体法:选P 、Q 整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg ,再选P 或Q 中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sin α A O B P Q

整体法与隔离法应用练习题

整体法与隔离法应用练 习题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

整体 法与隔离法应用练习题 1、 如图所示,质量为2m 的物块A 与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m 的 物块B 与地面的摩擦系数为μ.在已知水平推力F 的作用下,A 、B 作加速运动.A 对B 的作用力为____. 答案:3 2mg F μ+ 2、如图所示,在光滑水平面上放着两个物体,质量m 2=2m 1,相互接触面是光滑的,与水平面的夹有为α。用水平力F 推m 1,使两物体一起做加速运动,则两物体间的相互作用力的大小是_____。 解:取A 、B 系统为研究对像F=(m 1+m 2)a=3m 1a ∴1 3m F a = 取m 2为研究对像N x =Nsin α=m 2a ∴αsin 2a m N = =113sin 2m F m α=α sin 32F 3、如右图所示,斜面倾角为θ,连接体A 和B 的质量分别为A m ,B m ,用沿斜面向上的力F 拉B 使它们一起沿斜面向上运动,设连接A ,B 的细绳上的张力为T ,则(1)若 它们匀速沿斜面向上运动,F :T=,(2)若它们匀加速沿斜面向上运动,F :T=。 答案:A B A m m m :)(+A B A m m m :)(+ 4、质量分别为m 和M 的物体叠放在光滑水平桌面上,A 受恒力F 1的作用,B 受恒力F 2的作用,二力都沿水平向,且F 1>F 2,运动过程中A 、B 二物体保持相对静止,物体B 受到的摩擦力大小为___________,方向为_________________。 答案: m M MF MF ++2 1;水平向左。 5、如图所示,两个木块1、2中间夹一根轻弹簧放在光滑水平 F 12 F

专题一--整体法隔离法受力分析--解析版.

专题一整体法隔离法受力分析 整体法和隔离法的使用技巧 当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法.整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法.口诀(外整内分) 例如图5所示,在恒力F作用下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是() 图5 A.a一定受到4个力 B.b可能受到4个力 C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.a与b之间一定有摩擦力 答案AD 解析将a、b看成整体,其受力图如图甲所示,说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用;对物体b进行受力分析,如图乙所示,b受到3个力作用,所以a受到4个力作用. 【即学即练】如图6所示,质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角θ=30°,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,则( )

图6 A.斜面体对小球的作用力大小为mg B.轻绳对小球的作用力大小为错误!mg C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g D.斜面体与水平面间的摩擦力大小为错误!mg 解析以小球为研究对象,对其受力分析如图.因小球保持静止,所以由共点力的平衡条件可得: mgsin θ-FT=0① F N-mg cosθ=0② 由①②两式可得 FT=mgsinθ=错误!mg FN=mgcosθ=错误!mg 即轻绳对小球的作用力(拉力)为\f(1,2)mg,斜面对小球的作用力(支持力)为错误!mg。A错,B对. 把小球和斜面体作为一个整体进行研究,其受重力(M+m)g,水平面的支持力 F N′、摩擦力F f以及轻绳的拉力FT.受力情况如图所示. 因研究对象处于静止状态,所以由平衡条件可得:

整体法及隔离法受力分析 答案解析版

专题三整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中, 研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求 解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题 复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基 本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研 究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广 义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同 性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整 体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体 看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动 能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如 果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对 象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力, 或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大 多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体 法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各 物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、 后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗 糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示, 已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地Array面对于三角形木块() A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向 右 B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C.有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D.没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它

高中物理整体法与隔离法

整体法与隔离法 1.整体法:在研究物理问题时,把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体,也可以把几个物理过程作为一个整体,采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析,常常使问题解答更简便、明了。 运用整体法解题的基本步骤: ①明确研究的系统或运动的全过程. ②画出系统的受力图和运动全过程的示意图. ③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解 2.隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征明显地显示出来,从而进行有效的处理。 运用隔离法解题的基本步骤: ①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少. ②将研究对象从系统中隔离出来;或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来. ③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图. ④寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解. 3.整体和局部是相对统一的,相辅相成的。 隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则 4.应用例析 【例4】如图所示,A、B两木块的质量分别为m A、m B,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间的弹力F N。

整体法及隔离法受力分析(答案解析版)

专题三 整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方 案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可 以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物 理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒 等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法, 我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相 互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质 量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必 无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再 求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环 质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连, 并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再 A O B P Q

牛顿第二定律的应用整体法与隔离法

牛顿第二定律的应用(一)——整体法与隔离体法 专题 考点聚焦 1.知道什么是连接体与隔离体。 2.知道什么是内力和外力。 3.学会连接体问题的分析方法,并用来解决简单问题。 例题展示 例1如图所示,A 、B 两木块的质量分别为m A 、m B ,在水平推力F 作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A 、B 间的弹力F N 。 解析:这里有a 、F N 两个未知数,需要要建立两个方程,要取两次研究对象。 比较后可知分别以B 、(A +B )为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用)。可得 F m m m F B A B N += 例2如图所示,m A =1kg ,m B =2kg ,A 、B 间静摩擦力的最大值是5N ,水平面光滑。用水平力F 拉B ,当拉力大小分别是F =10N 和F =20N 时,A 、B 的加速度各多大? 解析:先确定临界值,即刚好使A 、B 发生相对滑动的F 值。当A 、B 间的静 摩擦力达到5N 时,既可以认为它们仍然保持相对静止,有共同的加速度,又可以认为它们间已经发生了相对滑动,A 在滑动摩擦力作用下加速运动。这时以A 为对象得到a =5m/s 2;再以A 、B 系统为对象得到 F =(m A +m B )a =15N (1)当F =10N<15N 时, A 、B 一定仍相对静止,所以2B A B A 3.3m/s =+= =m m F a a (2)当F =20N>15N 时,A 、B 间一定发生了相对滑动,用质点组牛顿第二定律列方程: B B A A a m a m F +=,而a A =5m/s 2,于是可以得到a B =7.5m/s 2 例3如图所示,质量分别为M 、m 的滑块A 、B 叠放在固定的、 倾角为θ的斜面上,A 与斜面间、A 与B 之间的动摩擦因数 分别为μ1,μ2,当A 、B 从静止开始以相同的加速度下滑时, B 受到摩擦力( .BC ) A.等于零 B.方向平行于斜面向上 C.大小为μ1mgcos θ D.大小为μ2mgcos θ 例4.如图,质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A 、B 之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k ,当物体离开平衡位置的位移为x 时,A 、B 间摩擦力的大小等于(D ) A .0 B .k x C .( M m )k x D .( m M m +)k x B A θ A B

专题一整体法隔离法受力分析解析版

专题一整体法隔离法受力分析整 体法和隔离法的使用技巧 当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统 的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法?整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法. 口诀(外整内分) [例如图5所示,在恒力F作用下,a b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是 () 图5 A. a 一定受到4个力 B. b可能受到4个力 C. a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D. a与b之间一定有摩擦力 答案AD 解析将a、b看成整体,其受力图如图甲所示,说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用;对物体b进行受力分析,如图乙所示,b受到3个力作用, 所以a 受到4个力作用. 【即学即练】如图6所示,质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角9 =30°轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的

摩擦,则()

A .斜面体对小球的作用力大小为 mg 1 B .轻绳对小球的作用力大小为2mg C .斜面体对水平面的压力大小为(M + m )g D .斜面体与水平面间的摩擦力大小为q 3mg mgsin 0— F T = 0 F N — mgcos A 0 由①②两式可得 解析 以小球为研究对象,对其受力分析如图.因小球保持静止,所以由共 点力的平衡条件可得: 1 F T = mgsin 0= qmg F N = mgcos "^mg i x[3 (拉力)为2mg ,斜面对小球的作用力(支持力)为 ~2 即轻绳对小球的作用力 mg.A 错,B 对. 把小球和斜面体作为一个整体进行研究,其受重力 (M + m )g ,水平面的支持 力F N ,、摩擦力F f 以及轻绳的拉力F T .受力情况如图所示.

3 物体的受力分析(隔离法与整体法)

3物体的受力分析(隔离法与整体法) 知识目标 一、物体受力分析方法 把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分析。对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。 1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等) 2、受力分析的几个步骤. ①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析. 所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多;对于较复杂问题,由于物体系各部分相互制约,有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理. ②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用.凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点. ③审查研究对象的运动状态:是平衡态还是加速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断. ④根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来. 3、受力分析的三个判断依据: ①从力的概念判断,寻找施力物体; ②从力的性质判断,寻找产生原因; ③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。 二、隔离法与整体法 1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。 2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。 3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用 规律方法 1、物体的受力分析 【例1】以下四种情况中,物体处于平衡状态的有(D ) A、竖直上抛物体达最高点时 B、做匀速圆周运动的物体 C、单摆摆球通过平衡位置时 D、弹簧振子通过平衡位置时 解析:竖直上抛物体在到达最高点时a=g,匀速园周运动物体的加速度a=v2/R,单摆摆球通过平衡位置时,平切向加速度a切=0,法向加速度a法=v2/R,合加速度a=v2/R,弹簧振子通过平衡位置时,a=0,故D正确 思考:单摆摆到最高点时是否是平衡状态?

高一物理受力分析(整体法和隔离法)

受力分析 —隔离法与整体法 一、物体受力分析方法 把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分 析。对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。 1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等) 2、受力分析的几个步骤. ①灵活选择研究对象 ②对研究对象周围环境进行分析 ③审查研究对象的运动状态:根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向 作出判断. ④根据上述分析,画出研究对象的受力分析示意图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来. 3、受力分析的三个判断依据: ①从力的概念判断,寻找施力物体; ②从力的性质判断,寻找产生原因; ③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。 二、隔离法与整体法 1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比 较方便,但整体法不能求解系统的内力。(区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现,当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变 成了外力,要画在受力图上。) 2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别 列出方程,再联立求解的方法。 3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。 有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用 注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用 ........。........................,通常先整体后隔离 三、例题 例1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗 糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,m m , 12 如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙 水平面对三角形木块() A. 有摩擦力作用,方向水平向右; B. 有摩擦力作用,方向水平向左; C. 有摩擦力作用,但方向不确定;图1 D. 以上结论都不对。 解析:这个问题的一种求解方法是:分别隔离m1、m2和三角形木块进 行受力分析,利用牛顿第三定律及平衡条件讨论确定三角形木块与粗糙水平 面间的摩擦力。 采用整体法求解更为简捷:由于m1、m2和三角形木块相对静止,故可 以看成一个不规则的整体,以这一整体为研究对象,显然在竖直平面上只受 重力和支持力作用,很快选出答案为D。 例2.如右图所示人重600N,平板重400N,若整个系统处于平衡状态,则 人必须用多大的力拉住绳子?(滑轮和绳的质量及摩擦不计)

整体法与隔离法的综合应用

整体法与隔离法的综合应用 在研究静力学问题或力和运动的关系问题时,常会涉及相互关联的物体间的相互作用问题,即“连接体问题”。连接体问题一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统。研究此系统的受力或运动时,求解问题的关键是研究对象的选取和转换。一般若讨论的问题不涉及系统内部的作用力时,可以以整个系统为研究对象列方程求解–––“整体法”;若涉及系统中各物体间的相互作用,则应以系统某一部分为研究对象列方程求解–––“隔离法”。这样,便将物体间的内力转化为外力,从而体现其作用效果,使问题得以求解,在求解连接问题时,隔离法与整体法相互依存,交替使用,形成一个完整的统一体,分别列方程求解。 一. 在静力学中的应用 在用“共点力的平衡条件”求解问题时,大多数同学感到困难的就是研究对象的选取。整体法与隔离法是最常用的方法,灵活、交替的使用这两种方法,就可化难为易,化繁为简,迅速准确地解决此类问题。 例1. 在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙的斜面上分别放置两个质 ,如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则量为m1和m2的木块,m m 12 粗糙水平面对三角形木块() A. 在摩擦力作用,方向水平向右; B. 有摩擦力作用,方向水平向左; C. 有摩擦力作用,但方向不确定; D. 以上结论都不对。 图1 解析:这个问题的一种求解方法是:分别隔离m1、m2和三角形木块进行受力分析,利用牛顿第三定律及平衡条件讨论确定三角形木块与粗糙水平面间的摩擦力。 采用整体法求解更为简捷:由于m1、m2和三角形木块相对静止,故可以看成一个不规则的整体,以这一整体为研究对象,显然在竖直平面上只受重力和支持力作用,很快选出答案为D。

物体的受力分析(隔离法与整体法)

物体的受力分析(隔离法与整体法) 一、物体受力分析方法 把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分析。对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。 1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(电场力、 磁场力等) 2、受力分析的几个步骤. ①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析.所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多;对于较复杂问题,由于物体系各部分相互制约,有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理. ②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用.凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点. ③审查研究对象的运动状态:是平衡态还是加速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断. ④根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来. 3、受力分析的三个判断依据: ①从力的概念判断,寻找施力物体; ②从力的性质判断,寻找产生原因; ③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。 二、隔离法与整体法 1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。 2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。 3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用 1、物体的受力分析 例1.如图2-1-8所示,物体A、B叠放在光滑的水平桌面上,现有两 根轻绳分别跨过光滑的定滑轮水平地系在A、B上,在轻绳的另一端施 加了大小相等的力F的作用,且A、B处于静止状态。试分别分析A、B 两物体的受力情况。 例2.如图2-1-9所示,A、B在动滑轮的作用下向右匀速运动,试分 析A物体受的力。

整体法与隔离法应用练习题.doc

整体法与隔离法应用练习题 1、 如图所示,质量为2m 的物块A 与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m 的 物块B 与地面的摩擦系数为μ.在已知水平推力F 的作用下,A 、B 作加速运动.A 对B 的作用力为____. 答案:3 2mg F μ+ 2、如图所示,在光滑水平面上放着两个物体,质量m 2=2m 1,相互接触面是光滑的,与水平面的夹有为α。用水平力F 推m 1,使两物体一起做加速运动,则两物体间的相互作用力的大小是_____。 解:取A 、B 系统为研究对像F=(m 1+m 2)a=3m 1a ∴1 3m F a = 取m 2为研究对像N x =Nsin α=m 2a ∴αsin 2a m N = =113sin 2m F m α=α sin 32F 3、如右图所示,斜面倾角为θ,连接体A 和B 的质量分别为A m ,B m ,用沿斜面向上的力F 拉B 使它们一起沿斜面向上运动,设连接A ,B 的细绳上的张力为T ,则(1)若它们匀速沿斜面向上运动,F :T= ,(2)若它们匀加速沿斜面向上运动,F :T= 。 答案:A B A m m m :)(+ A B A m m m :)(+ 4、质量分别为m 和M 的物体叠放在光滑水平桌面上,A 受恒力F 1的作用,B 受恒力F 2的作用,二力都沿水平向,且F 1>F 2,运动过程中A 、B 二物体保持相对静止,物体B 受到的摩擦力大小为___________,方向为_________________。 答案: m M MF MF ++2 1;水平向左。 5、如图所示,两个木块1、2中间夹一根轻弹簧放在光滑水平面上静止。若用大小不变的水平推力F 先后分别向右推1木块和向左推2木块,发现两次弹簧的形变量之比为a ∶b ,则木块1、2的质量之比为________。 答案:b ∶a 6、质量不等的A 、B 两物体,用细线相连,跨过一个定滑轮,如下图所示,两物体与桌面的縻擦系数均为0.4。已知在图示情况下,A 、B 一起作匀速运动。试问如果A 、B 两物体的位置互换,它们的运动情况如何?若是加速运动,求它们的加速度是多 大?(设细线质量、空气阻力和滑轮摩擦均不计,g=10米/秒2 ) 答案:解:A 在桌面上时恰好A 、B 一起做匀速运动,有:m B g= μm A g 得:m B = 5 2 m A (1) A 、B 换位后,设一起运动的加速度大小为a ,有m A g-μm B g=(m A +m B )a (2) a=g m m m m B A B A +-μ=g m m m m 4.04.0+-=6(m/s 2 ) 7、质量为m 的物体A 放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰 好能匀速下滑。现用细线系住物体A ,并平行于斜面向上绕过 v

精选整体法隔离法习题附答案

精选整体法隔离法习题附答案

1.如图为一直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑。AO 上套有小环P , OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环由一根质 量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在图示位置 平衡。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达 到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较, AO 杆对P 环的支持力F N 和摩擦力f 的变化情况是( ) A .F N 不变,f 变大 B .F N 不变,f 变小 C .F N 变大,f 变大 D .F N 变大,f 变小 【答案】B 【解析】分析受力作出示意图。再把两环、细绳作为“整体”研究可知,小环P 所受支持力等于2mg 即 ①mg F N -----≡2 ② f F N -------=/ 其中,F N 、F N / 分别为环P 、Q 所受支持力。由①式可知,F N 大小不变。 然后,依“极限思维”分析,当环P 向左移至O 点时,环Q 所受的拉力T 、支持力F N / 逐渐减小为mg 、0。由此可知,左移时环P 所受摩擦力将减小。 因此,正确的答案为:选B 。 B A O Q P F F f m m B A O Q P

3.两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结,置于场强为E 的匀强电场中,小球1带正电,电量为2q, 小球2带负电,电量大小为q 。将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示。若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T 为(不计重力及两小球间的库仑力............. ) A .32T qE = B . 52 T qE = C . T qE = D .3T qE = 【答案】A 【解析】 试题分析:把球1球2及细线看成一个整体,整体在水平方向受到的合力为Eq Eq Eq F ==-2合 ,由ma F 2=合 得到m Eq a 2=,对球2进行受力分析得到ma Eq T =-,把a 代入解得T=2 32Eq m Eq m Eq ma Eq =+=+,A 对,BCD 错。 考点:本题考查受力分析,整体法,隔离法 点评:本题学生明确用整体法求出加速度,即是整体中每个物体的加速度,然后再隔离物体进行分析,去求所要求的物理量。 4.如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接 E 球1 球2

高中物理整体法和隔离法精彩试题

整体法和隔离法 1. 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 2.有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是( ) A .N 不变,T 变大 B .N 不变,T 变小 C .N 变大,T 变大 D .N 变大,T 变小 3.如图所示,设A 重10N ,B 重20N ,A 、B 间的动摩擦因数为0.1,B 与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)至少对B 向左施多大的力,才能使A 、B 发生相对滑动?(2)若A 、B 间μ1=0.4,B 与地间μ2=0.l ,则F 多大才能产生相对滑动? 4.将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B 、C 两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F 作用时,木块恰能向右匀速运动,且A 与B 、A 与C 均无相对滑动,图中的θ角及F 为已知,求A 与B 之间的压力为多少? 5.如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为( ) A .4mg 、2mg B .2mg 、0 C .2mg 、mg D .4mg 、mg 6.如图所示,两个完全相同的重为G 的球,两球与水平地面间的动摩擦因市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。问当F 至少多大时,两球将发生滑动?

整体法和隔离法在牛顿运动定律中的应用

隔离法和整体法在牛顿运动定律中的应用整体法与隔离法是在高中物理学习中常用到的基本方法之一,特别是在力学部分,巧妙地选择研究对象会使问题变得简单,明了。 整体法:就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部之间的相互作用力。隔离法:就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑物体对其它物体的作用力。 方法选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,可使问题简化,而不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。有时在一个问题中需要整体法与隔离法交替使用。 一、在平衡状态下的应用 当几个相互连系的物体都处于静止或匀速直线运动状态时,可以把这些物体视为一个整体,由于每一个独立的物体都处于平衡状态,所以整体也处于平衡状态。即不管是独立的物体还是整体,受力都要满足平衡条件。 【例1】如图所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体,若m在其上方匀速下滑,M仍保持静止,那么下列说法中正确的是:() A.M对地面的压力等于(M+m)g B.M对地面的压力大于(M+m)g C.地面对M没有摩擦力 D.地面对M有向左的摩擦力 〖解析〗M对地面的压力、地面对M的摩擦力,都是直角劈和物体m作为一个整体与外界的作用力,故用整体法来分析求解较为方便。 这一整体在竖直方向上受到向下的重力(M+m)g和向上的支持力F N,由平衡条件得F N =(M+m)g,做A正确,B错误。 这一整体在水平方向上平衡,因此水平方向合力为零,由此可推知地面对M没有摩擦力。故C正确,D错误。 【例2】如图所示,用水平力F,将质量为m的三块砖压在竖直墙上,静 止不动,A与F接触面光滑不受摩擦力,则下列叙述正确的是:()

受力分析中的整体和隔离法

受力分析的隔离法和整体法 一、 知识要点 1、隔离法:保持物体的受力情景不变,而将物体隔离研究的方法. 适用情况:求系统内各部分间的相互作用 优缺点:分析细致、容易理解但比较麻烦 2、整体法:将具有相同的运动状态的物体构成的物体系作为研究对象方法. 适用情况:求系统受到的外力 优缺点:未知量少、方程数少,比较简捷,但不易理解,较抽象 3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用 二、典型例题 例1、如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑,A 与B 的接触面光滑.已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B 与斜面之间的动摩擦因数是( A ) A . αtan 32 B .αcot 3 2 C .αtan D .αcot 例2、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如右图所示.今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并 对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡.表示平衡状态的图可能是 ( A ) 例3、完全相同的直角三角形滑块A 、B 如图1-25所示叠放,设A 、B 接触的斜面光滑,A 与桌面的动摩擦因数为μ,现在B 上施加一水平推力F ,恰好使A 、B 保持相对静止且一起匀速运动,则A 对桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为 ( C ) A. tan μθ= B. 2tan μθ= C . 1tan 2 μθ= D. μ与θ无关 例4、如图所示,在倾角为α的固定光滑斜面上有一块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 ( C ) A .g 2sin α B .g sin α C .3 2 g sin α D .2g sin α 例5、跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示,已知人的质量为70kg ,吊板的质量

整体法和隔离法(习题)

受力分析------整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环 质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连, 并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再 次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较, A O B P Q

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