高考物理復(fù)習(xí)專(zhuān)題(整體法和隔離法)

1、整體法和隔離法整體法和隔離法高中物理一輪復(fù)習(xí)高中物理一輪復(fù)習(xí)講課人講課人：聞一多中學(xué)：聞一多中學(xué) 潘曉敏潘曉敏授課班級(jí)：高二（授課班級(jí)：高二（11）對(duì)物體進(jìn)行受力分析的方法：對(duì)物體進(jìn)行受力分析的方法：(1) 根據(jù)題目要求，確定研究對(duì)象。研究對(duì)象可以是 物體或 物體組成的系統(tǒng)，還可以是連接幾個(gè)物體的 。 (2) 研究對(duì)象確定以后，只分析研究對(duì)象 的力，而不分析研究對(duì)象施予外界的力。(3) 受力分析的一般順序，先分析_，然后按接觸面分析接觸力(彈力、摩擦力)，再分析其他力(電磁力、浮力等)，最后分析已知力。(4) 假設(shè)法。在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再

2、就該力存在與否對(duì)物體 影響的不同來(lái)判斷該力是否存在。 (5) 內(nèi)力與外力內(nèi)力與外力內(nèi)力內(nèi)力：系統(tǒng) 的相互作用力稱(chēng)為內(nèi)力。外力外力：系統(tǒng) 其它物體對(duì)系統(tǒng)的作用力稱(chēng)為外力外力。(6) 整體法和隔離法可以廣泛地應(yīng)用在受力分析、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒等問(wèn)題中。典型例題典型例題 例例1 例例2 例例3 例例4例例5課后習(xí)題：課后習(xí)題：習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題方法歸納與總結(jié)方法歸納與總結(jié)整體法和隔離法整體法和隔離法 例例3：如圖所示如圖所示,質(zhì)量質(zhì)量M=10千克的木楔千克的木楔ABC靜置于靜置于粗糙水粗糙水 平地面上平地面上,滑動(dòng)摩擦系數(shù)滑動(dòng)摩擦系數(shù)=0.02.在木楔的傾角在木楔的傾角為為3

3、0的斜面上的斜面上,有一質(zhì)量有一質(zhì)量m=1.0千克的物塊由靜止開(kāi)千克的物塊由靜止開(kāi)始沿斜面下滑始沿斜面下滑.當(dāng)滑行路程當(dāng)滑行路程S=1.4米時(shí)米時(shí),其速度其速度v=1.4米米/秒秒.在這過(guò)程中木楔沒(méi)有動(dòng)在這過(guò)程中木楔沒(méi)有動(dòng).求地面對(duì)木楔的摩擦力的大小求地面對(duì)木楔的摩擦力的大小和方向和方向. (重力加速度取重力加速度取g=10m/s2)A C B m MA C B m M解：解：由勻加速運(yùn)動(dòng)公式由勻加速運(yùn)動(dòng)公式v2=v02+2a s,得物塊沿斜面下得物塊沿斜面下滑的加速度為滑的加速度為a = v2 /2S =1.42 / 2.8 = 0.7 m/s2 由于由于a gsin= 5m/s2 ,可知物

4、塊受到摩擦力作用可知物塊受到摩擦力作用. 分析物塊受力分析物塊受力,它受三個(gè)力它受三個(gè)力,如圖所示如圖所示,mgf1N1由牛頓定律由牛頓定律,有有mgsin-f1=ma mgcos-N1=0 分析木楔受力分析木楔受力,它受五個(gè)力作用它受五個(gè)力作用, 如圖所示如圖所示,MgABCN2f1N2f2對(duì)于水平方向?qū)τ谒椒较?由牛頓定律由牛頓定律,有有 N1= N2 f2+f1cos-N2sin=0 由此可解得地面作用于木楔的摩擦力由此可解得地面作用于木楔的摩擦力f2=N2sin-f1cos=mgcossin-(mgsin-ma)cos =macos 解得：解得：f2=0.61N此力的方向與圖中所設(shè)的

5、一致此力的方向與圖中所設(shè)的一致(由由C指向指向B 的方向的方向)A C B m M f1= mgsin - ma N1= mgcos A C B m Maxa又解：又解：以系統(tǒng)為研究對(duì)象，以系統(tǒng)為研究對(duì)象，木楔靜止，物體有沿斜面的木楔靜止，物體有沿斜面的加速度加速度a，一定受到沿斜面方向的合外力。，一定受到沿斜面方向的合外力。 由正交分解法由正交分解法,水平方向的加速度水平方向的加速度ax一定是地面對(duì)木楔的摩擦力產(chǎn)生的。一定是地面對(duì)木楔的摩擦力產(chǎn)生的。f=max =macos=0.61N 例例4.如圖所示的三個(gè)物體A、B、C，其質(zhì)量分別為m1、m2、m3，帶有滑輪的物體B放在光滑平面上，滑輪和

6、所有接觸面間的摩擦及繩子的質(zhì)量均不計(jì)為使三物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則水平推力的大小應(yīng)為F_。m1m3m2m1 gN1 T m2gN2T（m1+m2+m3）m3g/m1解：解：對(duì)對(duì)m1 分析受力如下圖所示：分析受力如下圖所示：T= m1a對(duì)對(duì)m3 分析受力如圖示：分析受力如圖示：T= m3 g N2=m3a a = m3g/m1對(duì)整體分析：對(duì)整體分析：F= (m1+m2+m3)a =(m1+m2+m3)m3g/m1m1 gN1 T m2gN2Tm1m3m2任務(wù)：連接體中的整體與隔離任務(wù)：連接體中的整體與隔離 例：例：如圖所示，五個(gè)木塊并排放在水如圖所示，五個(gè)木塊并排放在水平地面上，它們的質(zhì)量相同，與地

7、面的摩擦平地面上，它們的質(zhì)量相同，與地面的摩擦不計(jì)。當(dāng)用力不計(jì)。當(dāng)用力F推第一塊使它們共同加速運(yùn)推第一塊使它們共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第動(dòng)時(shí)，第2塊對(duì)第塊對(duì)第3塊的推力為塊的推力為_(kāi)。 553 4 523()33 235355.351mFmaaNNmaFmFFmFm 以 個(gè)木塊整體為研究對(duì)象設(shè)每個(gè)木塊質(zhì)量為 ，則 ，所以 將第 、塊木塊隔離為一個(gè)研究對(duì)象，設(shè)第塊木塊對(duì)第 塊木塊的彈力為 ，其受力分析 如圖甲，則 所以第 與第 木塊之間彈力為 解析： 習(xí)題習(xí)題2如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有質(zhì)量均為質(zhì)量均為m的四塊相同的磚，用兩個(gè)大小均為的四塊相同的磚，用兩個(gè)大

8、小均為F的水的水平力壓木板，使磚靜止不動(dòng)，則左邊木板對(duì)第一塊平力壓木板，使磚靜止不動(dòng)，則左邊木板對(duì)第一塊磚，第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力分別為：磚，第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力分別為：( ) A4mg、2mg B2mg、0 C2mg、mg D4mg、mgB【解析解析】設(shè)左、右木板對(duì)磚摩擦力為設(shè)左、右木板對(duì)磚摩擦力為 f1， 第第 3塊磚對(duì)第塊磚對(duì)第2塊磚摩擦為塊磚摩擦為 f2， 則對(duì)四塊磚作整體則對(duì)四塊磚作整體,畫(huà)出受力圖：畫(huà)出受力圖：f14mgf1由平衡條件有：由平衡條件有： 2f1=4mg f1=2mg對(duì)對(duì)1、2塊磚畫(huà)出受力圖：塊磚畫(huà)出受力圖：2f22mg 1f1由平衡條件有：由平衡條件有：

9、f1+f2=2mg f2=0 故故B正確正確41 2 3FF整體法整體法和和隔離法隔離法的區(qū)別在于選取的研究對(duì)象不同。的區(qū)別在于選取的研究對(duì)象不同。在研究任何物理問(wèn)題時(shí)，我們首先必須明確研究在研究任何物理問(wèn)題時(shí)，我們首先必須明確研究對(duì)象，而選擇研究對(duì)象時(shí)就有對(duì)象，而選擇研究對(duì)象時(shí)就有整體法整體法和和隔離法隔離法之之分。如能正確、靈活運(yùn)用整體法和隔離法，解題分。如能正確、靈活運(yùn)用整體法和隔離法，解題就會(huì)輕松自如。就會(huì)輕松自如。 研究對(duì)象的選擇研究對(duì)象的選擇 選擇研究對(duì)象是解決物理問(wèn)題的首要環(huán)節(jié)在很選擇研究對(duì)象是解決物理問(wèn)題的首要環(huán)節(jié)在很多物理問(wèn)題中，研究對(duì)象的選擇方案是多樣的，研究多物理問(wèn)題中，

10、研究對(duì)象的選擇方案是多樣的，研究對(duì)象的選取方法不同會(huì)影響求解的繁簡(jiǎn)程度對(duì)象的選取方法不同會(huì)影響求解的繁簡(jiǎn)程度 對(duì)于對(duì)于連結(jié)體連結(jié)體問(wèn)題，通常用隔離法，但有時(shí)也可采問(wèn)題，通常用隔離法，但有時(shí)也可采用整體法用整體法 如果能夠運(yùn)用整體法，我們應(yīng)該如果能夠運(yùn)用整體法，我們應(yīng)該優(yōu)先采用整體法優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的這樣涉及的研究對(duì)象少，未知量少，方程少，求解簡(jiǎn)研究對(duì)象少，未知量少，方程少，求解簡(jiǎn)便便； 不計(jì)物體間相互作用的內(nèi)力，或不計(jì)物體間相互作用的內(nèi)力，或物體系內(nèi)的物體物體系內(nèi)的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，一般首先考慮整體法的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，一般首先考慮整體法 對(duì)于大多數(shù)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，單純采用整體法并不一對(duì)于大

11、多數(shù)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，單純采用整體法并不一定能解決，通常定能解決，通常采用整體法與隔離法相結(jié)合采用整體法與隔離法相結(jié)合的方法的方法什么是整體法？什么情況下可用整體法？什么是整體法？什么情況下可用整體法？ 如果由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)具有相同的加速度，一般可用整體法求加速度。（但整體法不能求出系統(tǒng)內(nèi)力），一般來(lái)說(shuō)，若所求的力為外力，先用隔離法求加速度，再用整體法求外力。 如果求解的物理問(wèn)題僅涉及某過(guò)程的始末兩狀態(tài)，一般可以把整個(gè)過(guò)程作為研究對(duì)象用整體法求解。（但整體法不能求出此過(guò)程中間的狀態(tài)量） 整體法整體法就是對(duì)物理問(wèn)題的整個(gè)系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)或整個(gè)過(guò)整個(gè)過(guò)程程進(jìn)行研究的方法。 什么是隔離法？什么情況下可用隔離法？什么是隔離法