整體隔離法和系統(tǒng)法 【知識(shí)精講+對(duì)點(diǎn)專練】 高一物理教材精研課件（人教版2019必修第一冊(cè)）

4.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

連接體的動(dòng)力分析連接體：FF

多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體由細(xì)繩、細(xì)桿或彈簧等連接或疊放在一起，構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱為連接體．常見的連接體如圖所示：2．連接體問題的分析方法：(1)加速度相同的連接體

①若求解整體的加速度，可用整體法．整個(gè)系統(tǒng)看成一個(gè)研究對(duì)象，分析整體受外力情況，再由牛頓第二定律求出加速度．②若求解系統(tǒng)內(nèi)力，可先用整體法求出整體的加速度，再用隔離法將內(nèi)力轉(zhuǎn)化成外力，由牛頓第二定律求解．(2)加速度不同的連接體：若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的加速度不同，一般應(yīng)采用隔離法．以各個(gè)物體分別作為研究對(duì)象，對(duì)每個(gè)研究對(duì)象進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)情況分析，分別應(yīng)用牛頓第二定律建立方程，并注意應(yīng)用各個(gè)物體的相互作用關(guān)系聯(lián)立求解。也可采用系統(tǒng)法一、多對(duì)象的選取方法:系統(tǒng)法、整體法、隔離法、

1.系統(tǒng)法：將相互作用的多個(gè)物體組成的系統(tǒng)一起受力進(jìn)行分析的研究方法，不需分析內(nèi)力，各物體加速度可以不相同2.整體法：將相互作用的多個(gè)加速度相同的物體組成的特殊系統(tǒng)一起受力分析的研究方法（整體是特殊的系統(tǒng)）3.隔離法：將系統(tǒng)中某個(gè)物體單獨(dú)進(jìn)行受力分析的研究方法課前回顧1.如圖所示，用三條完全相同的輕質(zhì)細(xì)繩1、2、3將A、B兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩1與豎直方向的夾角為45°，輕繩3水平，求輕質(zhì)細(xì)繩1、2、3上的拉力分別為多大？回顧“整體法與隔離法”非平衡狀態(tài)下的情況又應(yīng)該如何分析？

?選擇研究對(duì)象：先整體后隔離，?隔離選擇對(duì)象：先少力后多力外整內(nèi)分3AB【例1】兩物體在水平F的作用下一起以a勻加速向右運(yùn)動(dòng)，A、B的質(zhì)量各為mA,mB，（1）若水平面光滑，求兩個(gè)物體之間相互作用的彈力（2）若水平面粗糙，求兩個(gè)物體之間相互作用的彈力ABF一、整體、隔離法巧解內(nèi)力F”秒殺“練習(xí)F1234n2、每個(gè)物體質(zhì)量均相等，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,求物體3作用于物體4的力？1、如圖（1）質(zhì)量為m、2m、3m的物體在拉力F的作用下，,向右以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,則繩子上的作用力大??？【針對(duì)訓(xùn)練】如圖，水平地面上有三個(gè)靠在一起的物塊P、Q和R，質(zhì)量分別為m、2m和3m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ。用大小為F的水平外力推動(dòng)物塊P，設(shè)R和Q之間相互作用力與Q與P之間相互作用力大小之比為k。下列判斷正確的是（

）D【例2】質(zhì)量為m1,m2的A、B兩物體在力F的作用下一起以a勻加速沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，兩物體與斜面的動(dòng)摩擦因素為μ，問：A、B之間的彈力多大？（重力加速度為g）一、整體、隔離法巧解內(nèi)力【例3】質(zhì)量為m1,m2的A、B兩物體在力F的作用下一起以a勻加速向上運(yùn)動(dòng)，A、B之間的彈力多大？（重力加速度為g）AB一、整體、隔離法巧解內(nèi)力

思考：若A、B用一個(gè)繩子連在一起，在水平F的作用下一起勻加速向右運(yùn)動(dòng)，地面光滑。A、B的質(zhì)量分別為m2

和m1，A地之間的動(dòng)摩擦因素為μ1，B與地之間的動(dòng)摩擦因素為μ2，則A、B之間拉力多大？ABF二、內(nèi)力公式適用條件ABF二、內(nèi)力公式適用條件整體法的內(nèi)力公式適用條件：

多個(gè)物體具有相同的a，且接觸面光滑或μ相同F(xiàn)【變式】:光滑桌面上，小車在重物的牽引下一起加速運(yùn)動(dòng)，已知小車質(zhì)量為M，托盤總質(zhì)量為m，托盤由靜止釋放，求細(xì)繩拉力T？三、內(nèi)力公式的變式若小車與桌面動(dòng)摩擦因素為μ，則細(xì)繩拉力T？三、內(nèi)力公式的變式--雙驅(qū)動(dòng)C1、若AB用一個(gè)繩子連在一起，在水平F的作用下一起勻加速向右運(yùn)動(dòng)，地面光滑。A、B的質(zhì)量各為mA=m2,mB=m1，(1)若A、B與地之間的動(dòng)摩擦因素均為μ，則A、B之間拉力多大？(2)若中間的繩子換成勁度系數(shù)K的彈簧，若彈簧伸長量為x，與地面間μ，求此時(shí)拉力F的大小ABF練

一

練2、（2020江蘇）中歐班列在歐亞大陸開辟了“生命之路”，為國際抗疫貢獻(xiàn)了中國力量。某運(yùn)送防疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時(shí)，第2節(jié)對(duì)第3節(jié)車廂的牽引力為F。若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為（）A．F B．

C．

D．第1-2節(jié)車廂第3-40節(jié)車廂F第1-38節(jié)車廂第39-40節(jié)車廂F1C練

一

練連接體內(nèi)力按質(zhì)量分配結(jié)論動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同時(shí)，內(nèi)力按質(zhì)量分配，即遠(yuǎn)離動(dòng)力部分質(zhì)量與總質(zhì)量的比值等于內(nèi)力與外部動(dòng)力的比值。ABF計(jì)算題：已知內(nèi)力和質(zhì)量比，先隔離求加速度后整體求外力。選擇題：直接用結(jié)論。計(jì)算題：已知外力和質(zhì)量比，先整體求加速度后隔離求內(nèi)力。受力分析方法三力旋轉(zhuǎn)

相似法四力正交分解法（定向、定值、定角）外整法

內(nèi)分法力按質(zhì)量分配法（內(nèi)力公式）1.如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為T.現(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊,使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則以下說法正確的是(

)A.質(zhì)量為2m的木塊受到四個(gè)力的作用B.當(dāng)F逐漸增大到T時(shí)，輕繩剛好被拉斷C.當(dāng)F逐漸增大到1.5T時(shí)，輕繩還不會(huì)被拉斷D.輕繩剛要被拉斷時(shí),質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為1/2T

課后作業(yè)2.已知A、B物體質(zhì)量分別為1kg和2kg,A和B動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4、B下表面光滑，B受6N水平恒力F作用和A一起加速運(yùn)動(dòng)，（1）求AB加速的加速度多大？（2）A、B之間的摩擦力大小?（2）B和地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1A、B之間的摩擦力大小?B

AF課后作業(yè)系統(tǒng)法----系統(tǒng)整體用牛頓第二定律系統(tǒng)法：將相互作用的多個(gè)物體組成的系統(tǒng)一起受力進(jìn)行分析的研究方法，不需分析內(nèi)力，各物體加速度可以不相同分析方法：系統(tǒng)分析時(shí)：F系統(tǒng)合力=________Ma1+ma2情景：質(zhì)量為M的斜面靜止在水平地面上。質(zhì)量為m的物塊，在傾角為θ的斜面上以加速度a向下滑動(dòng)，則水平地面對(duì)斜面底部的支持力和靜摩擦力？【例1】質(zhì)量為M的斜面靜止在水平地面上。幾個(gè)質(zhì)量都是m的不同物塊，先后在斜面上以不同的加速度向下滑動(dòng)。下列關(guān)于水平地面對(duì)斜面底部的支持力和靜摩擦力的幾種說法中正確的（）A．勻速下滑時(shí)，支持力N=(m+M)g,靜摩擦力為零，B．勻加速下滑時(shí)，支持力N<(m+M)g,靜摩擦力的方向水平向左

，C．勻減速下滑時(shí)，支持力N>(m+M)g,靜摩擦力的方向水平向右D．無論怎樣下滑，總是N=(m+M)g,靜摩擦力為零，ABC展望“系統(tǒng)法與隔離法”【變式訓(xùn)練1】如右圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90,兩底角為α和β；a、b為兩個(gè)位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊。已知所有接觸面都是光滑的?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動(dòng)，這時(shí)楔形木塊對(duì)水平桌面的壓力等于（）A【變式訓(xùn)練2】如圖，在傾角為θ的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍。當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變。則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為（

）。c若要使木板相對(duì)斜面的位置不變，貓應(yīng)該立即沿著板加速向上還是向下跑，加速度大小如何？【訓(xùn)練3】一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個(gè)圓環(huán)，箱子質(zhì)量M，小圓環(huán)質(zhì)量m。已知圓環(huán)沿桿以勻加速a下滑，則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小為多少？【變式】一個(gè)箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個(gè)圓環(huán)，箱子質(zhì)量M，小圓環(huán)質(zhì)量m。已知圓環(huán)沿桿以勻加速下滑，環(huán)與桿間的摩擦力大小為f，則此時(shí)箱對(duì)地面的壓力大小為多少？1。整體和系統(tǒng)的牛頓第二定律方程（1）