專題04整體法與隔離法2

專題04整體法與隔離法知識精講知識精講一、外力和內(nèi)力外力：系統(tǒng)之外的物體給這個系統(tǒng)的力它鞥改變物體的運(yùn)動狀態(tài)內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)部各物體間的相互作用力，它不能改變系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)例如如下圖所示，在光滑水平面上兩物體中間放一壓縮彈簧，釋放后彈簧對兩物體的作用力，是這兩物體組成的系統(tǒng)的內(nèi)力，但墻壁對A的彈力是這個系統(tǒng)的外力。太陽系內(nèi)各星體間的相互作用力是太陽系這個系統(tǒng)中內(nèi)力。二、關(guān)于研究對象的選取選擇研究對象是解決物理問題的首要環(huán)節(jié)．若一個系統(tǒng)中涉及兩個或者兩個以上物體的平衡問題，在選取研究對象時，要靈活運(yùn)用整體法和隔離法．對于多物體問題，如果不求物體間的相互作用力（內(nèi)力），我們優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便；很多情況下，通常采用整體法和隔離法相結(jié)合的方法．隔離法與整體法，這兩種方法不是相互對立的，在實(shí)際運(yùn)用中要很好地結(jié)合使用，一般問題的求解中，隨著研究對象的轉(zhuǎn)化，往往采取兩種方法交叉運(yùn)用，相輔相成。三、整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法將研究對象與周圍物體分隔開的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力典例精析典例精析【典例1】某校物理課外小組為研究石拱橋所用石料間的相互作用，設(shè)計(jì)了如圖所示的模型。若四塊相同的石料砌成圓弧形對稱結(jié)構(gòu)，每塊石料對應(yīng)的圓心角均為30°，其中第3、4塊石料固定在地面上，假定石料間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則1對2的作用力與3對1的作用力大小之比是；地面對3的作用力與3的重力之比為；【典例2】如圖所示，物體A靠在豎直墻面上，A、B質(zhì)量都不為零，在一豎直向上的力F作用下，都保持靜止。關(guān)于物體A與B的受力，下列說法正確的是（）A．A與B之間一定有壓力，不一定有摩擦力 B．A與B之間一定有壓力和摩擦力C．A受到3個力的作用，B受到4個力的作用 D．A受到5個力的作用，B受到3個力的作用【典例3】如圖所示，在水平粗糙橫桿上，有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A，用一細(xì)線懸吊一個質(zhì)量為m的球B?，F(xiàn)用一水平拉力F緩慢地拉起球B，使細(xì)線與豎直方向成角，此時環(huán)A仍保持靜止（重力加速度為g）。求：（1）此時水平拉力F的大小；（2）橫桿對環(huán)的支持力、摩擦力的大小和方向。實(shí)戰(zhàn)演練實(shí)戰(zhàn)演練一、填空題1．質(zhì)量分別為m和2m小球a、b用細(xì)線相連后，再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖所示。用力F拉小球b，使兩個小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線OA與豎直方向的夾角保持θ＝30°，則F的最小值為。2．如圖所示，用大小均為F的水平力將四塊質(zhì)量均為m的相同均質(zhì)磚塊夾在兩塊相同的豎直木板A、B之間。若所有接觸面間的摩擦因數(shù)均為，則第一、第二塊磚之間的摩擦力為，第二、第三塊磚之間的摩擦力為。3．如圖所示，木板P下端通過光滑鉸鏈固定于水平地面上的O點(diǎn)，物體A、B疊放在木板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時物體B的上表面水平，現(xiàn)使木板P繞O點(diǎn)逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線位置，A、B、P之間均保持相對靜止，則B對A的支持力，P對B的作用力（選填“變大”、“減小”或“不變”）。二、多選題4．如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N。另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成。已知M始終保持靜止，則在此過程中（）A．M所受斜面的支持力大小一定一直增加B．M所受斜面的摩擦力大小一定一直減小C．斜面所受地面的支持力一定不變D．斜面所受地面的摩擦力一定增大5．如圖所示，在水平粗糙的橫桿上，有一質(zhì)量為的小圓環(huán)，用一輕質(zhì)細(xì)線懸吊一個質(zhì)量也為的小球?，F(xiàn)用一個水平拉力緩慢地拉起小球，直到細(xì)線與豎直方向成角（已知），整個過程中環(huán)保持靜止不動，則在小球被拉起的過程中（）A．繩子張力越來越大，環(huán)受到的摩擦力越來越大B．水平拉力越來越大，環(huán)受到橫桿的支持力越來越小C．水平拉力越來越大，環(huán)受到的摩擦力越來越小D．細(xì)線與豎直方向成角時，水平拉力，繩子張力6．如圖所示，木板A、B、C疊放左水平地面上，A的左端用輕繩繞過光滑的定滑輪與C左端相連，A、B、C質(zhì)量分別為1kg、2kg、3kg。且木板A與B接觸面的動摩擦因數(shù)為0.3，木板B與C接觸面的動摩擦因數(shù)0.2，C和地面的動摩擦因數(shù)為0.1。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g為10m/s2?，F(xiàn)用水平力F向右拉木板C，逐漸增大拉力過程中，下列說法正確的是（）A．當(dāng)F＝5N時，B對A的摩擦力大小為2.5N，方向水平向右B．當(dāng)F＝10N時，B對A的摩擦力大小為2N，方向水平向右C．當(dāng)F＝12N時，B對C的摩擦力大小為6N，方向水平向左D．當(dāng)F＝12N時，B對C的摩擦力大小為3N，方向水平向左7．如圖所示，小球A和大球B都與豎直墻面接觸，在水平推力F作用下整體靜止，現(xiàn)使B球緩慢沿水平面向右移動直至兩個球心等高，在此過程中，水平推力F作用線始終通過B球心O，不計(jì)一切摩擦，則下列說法正確的是（）A．水平推力F不斷增大 B．B對地面的壓力不斷減小C．A對B的作用力不斷增大 D．墻對A的作用力不斷減小三、單選題8．如圖所示，物體A、B放在物體C上，在水平力F作用下，A、B、C一起向左勻速運(yùn)動下列說法正確的是（

）A．物體C對物體B有向左的摩擦力B．物體A對物體C有向左的摩擦力C．物體C可能不受地面的摩擦力D．物體C可能受3個摩擦力9．將一長方體木塊鋸開為相同的A、B兩部分后，按圖示方式疊放在粗糙水平地面上保持靜止，A、B接觸面與豎直方向的夾角為，地面與B、A與B的動摩擦因數(shù)均為。A、B的質(zhì)量均為m，重力加速度大小為g，則（

）A．B一定只受到4個力的作用 B．A對B的摩擦力大小為C．B對A的摩擦力大小為 D．地面對B的摩擦力大小為10．如圖所示，長木板放置在光滑水平地面上，物塊甲放在木板上，物塊甲，乙通過繩連接并跨過輕質(zhì)滑輪，用水平向左的力F拉木板，使木板向左勻速運(yùn)動，甲、乙保持靜止，連接甲的輕繩與水平方向所成夾角為30°，連接滑輪的輕繩與豎直方向所成夾角為30°，已知乙重10N，不計(jì)滑輪與輕繩的摩擦，則F的大小為（）A． B．10N C．15N D．11．如圖所示，表面光滑的物塊A在水平力的作用下靜止在傾角為的斜面B上，斜面B靜止在水平地面上，下列說法正確的是（）A．物塊A受到的重力大小為 B．物塊A受到的支持力大小為C．斜面B受到物塊A的壓力大小為 D．斜面B受到地面的摩擦力大小為12．如圖所示，B和C兩個小球重量均為G，用輕繩懸掛而分別靜止于圖示位置上，則AB繩上的拉力大小為（

）A．G B． C． D．2G13．如圖所示，一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長細(xì)繩拴住的書本處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將兩環(huán)距離變小后書本仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A．桿對A環(huán)的支持力變大 B．B環(huán)對桿的摩擦力變小C．桿對A環(huán)的力變大 D．與B環(huán)相連的細(xì)繩對書本的拉力變大14．如圖所示，在粗糙的水平地面上疊放著三個完全相同的物體A、B、C，現(xiàn)用大小均為2N、但方向相反的水平外力、分別作用在A、C兩物體上，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列判斷正確的是（）A．物體B、C之間的摩擦力大小為0B．物體B、C之間的摩擦力大小為2NC．物體C與地面之間的摩擦力大小為2ND．物體A、B之間的摩擦力大小為0四、解答題15．如圖.在粗糙的水平地面上放置一重為50N的劈形木塊，在劈形木塊上有一個重力為100N的光滑小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，已知繩子與豎直方向的夾角為30°，斜面傾角為30°，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則：（1）斜面對小球支持力的大小為多少?（2）地面與木塊間的動摩擦因數(shù)至少多大?16．如圖所示，B、C兩個小球均重，用細(xì)線懸掛而靜止于A、D兩點(diǎn)。求：（1）AB和CD兩根細(xì)線的拉力各多大?（2）細(xì)線BC與豎直方向的夾角是多少?（可用三角函數(shù)表示）17．如圖所示6本相同的厚書被兩塊相同的豎直木板夾