参赛课件高考物理专题讲座整体法与隔离法

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1、 高考物理专题：高考物理专题：整体法与隔离法整体法与隔离法主页主页2211amamF合 系统受到的合外力系统受到的合外力(系统以外的物体对系统内物体作用力系统以外的物体对系统内物体作用力的合力的合力)等于系统内各物体的质量与其加速度乘积的矢量和。等于系统内各物体的质量与其加速度乘积的矢量和。一、知识整合一、知识整合（2）方向关系）方向关系（1）大小关系）大小关系 或正交分解为或正交分解为Fmaa与与F方向相同方向相同（3）对系统）对系统 或正交分解为或正交分解为xxxamamF2211yyyamamF2211常用于巧妙分析系统所受的外力常用于巧妙分析系统所受的外力温温示示提提馨馨1、牛顿第二定

2、律、牛顿第二定律主页主页2 2、整体法与隔离法、整体法与隔离法 （1）整体法：）整体法：就是将两个或两个以上的物体组成的就是将两个或两个以上的物体组成的 为研究对象进行为研究对象进行分析研究的方法。解题较简单，但不能求解内力。分析研究的方法。解题较简单，但不能求解内力。整体整体 （2）隔离法：）隔离法：就是将研究对象从周围物体中就是将研究对象从周围物体中 出来进行研究的方法。出来进行研究的方法。不仅能求其他物体对整体的作用力，而且还能求出整体内部之不仅能求其他物体对整体的作用力，而且还能求出整体内部之间的作用力。间的作用力。（3）方法选择）方法选择 所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用所涉

3、及的物理问题是整体与外界作用时，应用 法，这法，这时不必考虑内力作用；当所涉及的物理问题是物体间的作用时时不必考虑内力作用；当所涉及的物理问题是物体间的作用时，应用，应用 法法，这时整体中相互作用的内力就会变为各个独这时整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。实际问题有时通常需要立物体的外力。实际问题有时通常需要 与与 交交替使用。替使用。整体整体隔离隔离隔离隔离整体法整体法隔离法隔离法主页主页 例例1 1、如图所示，放置在水平地面上、如图所示，放置在水平地面上的直角劈的直角劈M M上有一个质量为上有一个质量为m m的物体，若的物体，若m m在其上方匀速下滑，在其上方匀速下滑，M M仍

4、保持静止，那么仍保持静止，那么下列说法中正确的是：（下列说法中正确的是：（）A AM M对地面的压力等于（对地面的压力等于（M Mm m）g gB BM M对地面的压力大于（对地面的压力大于（M Mm m）g gC C地面对地面对M M没有摩擦力没有摩擦力D D地面对地面对M M有向左的摩擦力有向左的摩擦力分析分析 M M对地面的压力、地面对对地面的压力、地面对M M的的摩擦力，都是直角劈和物体摩擦力，都是直角劈和物体m m作为一作为一个整体与外界的作用力，故用整体个整体与外界的作用力，故用整体法来分析求解较为方便。法来分析求解较为方便。二、讲练互动二、讲练互动1 1、在平衡状态下的应用、在平

5、衡状态下的应用AC解析：解析：这一整体在竖直方向上受到这一整体在竖直方向上受到向下的重力（向下的重力（M+mM+m）g g和向上的支持和向上的支持力力F FN N，由平衡条件得，由平衡条件得F FN N（M+mM+m）g g，A A正确，正确，B B错误。错误。这一整体在水平方向上平衡，因此这一整体在水平方向上平衡，因此水平方向合力为零，由此可推知地水平方向合力为零，由此可推知地面对面对M M没有摩擦力。没有摩擦力。C C正确，正确，D D错误。错误。主页主页 练习练习1 1、用轻质细线把两个质用轻质细线把两个质量未知的小球挂起来，如图量未知的小球挂起来，如图a a所示所示，今对小球，今对小球

6、a a持续施加一个向左偏持续施加一个向左偏下下3030的恒力，并对小球的恒力，并对小球b b持续施持续施加一个向右偏上加一个向右偏上3030的同样大的的同样大的恒力，最后达到平衡，在下列各恒力，最后达到平衡，在下列各图图A A、B B、C C、D D中表示平衡状态的中表示平衡状态的是：（是：（）a A B C DA解析：解析：以小球以小球a a、b b和它们之和它们之间的连线组成的整体为研究间的连线组成的整体为研究对象，这一整体受到的外力对象，这一整体受到的外力有：重力（有：重力（m m1 1+m+m2 2）g g，外加恒，外加恒力力F F1 1、F F2 2，上面悬线的弹力，上面悬线的弹力F

7、 FT T，由于，由于F F1 1、F F2 2等值反向，互相等值反向，互相抵消。平衡时，悬线的弹力抵消。平衡时，悬线的弹力F FT T必与重力（必与重力（m m1 1+m+m2 2）g g等值反等值反向，即悬线应在竖直位置。向，即悬线应在竖直位置。故选项故选项A A正确。正确。即学即用即学即用主页主页把物体把物体A和物体和物体B隔离，选择其一为研究隔离，选择其一为研究对象。若选择物体对象。若选择物体B为研究对象，由牛为研究对象，由牛顿第二定律得：顿第二定律得：例例2 2、如图所示，两个质量如图所示，两个质量相同的物体相同的物体A A和和B B紧靠在一起，紧靠在一起，放在光滑的水平面上，如果它

8、放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力们分别受到水平推力F F1 1和和F F2 2，而，而且且F F1 1 F F2 2，则，则A A施于施于B B的作用力大的作用力大小为小为()解析解析:把把A、B视为一个整体，在水平方视为一个整体，在水平方向受到外力向受到外力F1 和和F2 的作用。对整体由牛的作用。对整体由牛顿第二定律得：顿第二定律得：F1+F2=2ma所以所以C点评：点评：(1)对于连接体各部分加速度相同时，一般的思维方法是先用整体法求出加速度再对于连接体各部分加速度相同时，一般的思维方法是先用整体法求出加速度再求各部分间的相互作用力求各部分间的相互作用力(2)(2)当求各部分

9、之间作用力时要用隔离法，应考虑解题的方便，当求各部分之间作用力时要用隔离法，应考虑解题的方便，有两个原则：一是选出的隔离体应包含未知量，最好就是所有两个原则：一是选出的隔离体应包含未知量，最好就是所求的未知量；二是在独立方程的求的未知量；二是在独立方程的个数等于未知量个数的前提下，隔离体的数目应尽可能的少个数等于未知量个数的前提下，隔离体的数目应尽可能的少A B C D 分析分析 物体物体A和和B加速度相同，求它们加速度相同，求它们之间的相互作用力，采取先整体后隔之间的相互作用力，采取先整体后隔离的方法，先求出它们共同的加速度，离的方法，先求出它们共同的加速度，然后再选取然后再选取A或或B为研

10、究对象，求出它为研究对象，求出它们之间的相互作用力们之间的相互作用力解得解得 FN-F2=ma2 2、在牛顿第二定律中的应用、在牛顿第二定律中的应用主页主页练习练习2 2、如图所示，如图所示，A A、B B两两物体叠放后从倾角为物体叠放后从倾角为30300 0的的光滑斜面上一起滑下，若物光滑斜面上一起滑下，若物体体A A的质量为的质量为0.4kg0.4kg，A A、B B间间接触面呈水平，求滑下时物接触面呈水平，求滑下时物体体B B对物体对物体A A的支持力和摩擦的支持力和摩擦力的大小（取力的大小（取g=10m/sg=10m/s2 2）即学即用即学即用主页主页分析分析此题可先分析猫的受力情况，

11、然后此题可先分析猫的受力情况，然后分析木板的受力情况，再用牛顿第二定律分析木板的受力情况，再用牛顿第二定律求得结果。求得结果。方法一：隔离法方法一：隔离法mgFN1f对猫受力分析，由力的平衡条件可得：对猫受力分析，由力的平衡条件可得：f=mgsinf=mgsin对木板受力分析，由牛顿第二定律可得：对木板受力分析，由牛顿第二定律可得：f+Mgsin=Maf+Mgsin=MaMgFN1fFN2式中式中M=2mM=2m，联立解得，木板的加速度，联立解得，木板的加速度a=3gsin/2a=3gsin/2 例例3、如图在倾角为如图在倾角为的固定光滑斜的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板面上，有

12、一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上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立倍。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位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（速度为（）Agsin/2 Bgsin C3gsin/2 D2gsinC主页主页分析分析 当绳子突然断开，虽然猫和木板不具有相同当绳子突然断开，虽然猫和木板不具有相同的加速度，但仍可以将它们看作一个整体。分析此的加速度，但仍可以将它们看作一个整体。分析此整体沿斜面方向的合外力，整体沿斜面方向的合外

13、力，应用牛顿第二定律求解。应用牛顿第二定律求解。点评：很多同学都习惯于在多个物体具有相同加速度时应用整体法。其实加速度不同点评：很多同学都习惯于在多个物体具有相同加速度时应用整体法。其实加速度不同时整体法仍然适用，这是牛顿运动定律应用的扩展，也是整体法优势的一个体现。时整体法仍然适用，这是牛顿运动定律应用的扩展，也是整体法优势的一个体现。(M+m)g(M+m)gFN式中式中M=2m，因此木板的加速度，因此木板的加速度a=3gsin/2方法二：整体法方法二：整体法 3、如图，在倾角为如图，在倾角为的固定光的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知

14、木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的木板的质量是猫的质量的2倍。当倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板绳子突然断开时，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置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（的加速度为（）Agsin/2 Bgsin C3gsin/2 D2gsinC解析：解析：把猫与木板视为一整体，受力分析如图把猫与木板视为一整体，受力分析如图由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：(M+m)gsin=Ma+0主页主页 练习练习3 3、如图所示如图所示,斜面体斜面体ABCABC置于粗置于粗糙的水平地面上糙的水平地面上,小木块

15、小木块m m在斜面上静止在斜面上静止或滑动时或滑动时,斜面体均保持静止不动斜面体均保持静止不动.下列下列哪种情况哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩斜面体受到地面向右的静摩擦力擦力 （）解析：解析：小物块静止在小物块静止在BC斜面上时，以斜面上时，以斜面体和小木块整体为研究对象，则由斜面体和小木块整体为研究对象，则由牛顿第二定律牛顿第二定律F合合=ma=0，故斜面体在，故斜面体在水平方向不受摩擦力，所以水平方向不受摩擦力，所以A项错项错.小木块小木块m沿沿BC面加速下滑时，小木面加速下滑时，小木块水平方向有向右的加速度分量，如图块水平方向有向右的加速度分量，如图所示所示.将小木块与斜面体作为整体在水平将小木块与斜面体作为整体在水平方向应用牛顿第二定律，方向应用牛顿第二定律，f=M0+max,且且f与与ax方向相同，水平向右，故方向相同，水平向右，故B项正项正确确.同理同理C项正确，项正确，D项错误项错误.BCB.小木块小木块m沿沿BC斜面加速下滑斜面加速下滑C.小木块小木块m沿沿BA斜面减速下滑斜面减速下滑D.小木块小木块m沿沿AB斜面减速上滑斜面减速上滑A.小木块小木块m静止在静止在BC斜面上斜面上 即学即用即学即用主页主页谢谢大家谢谢大家