題整體法和隔離法的應(yīng)用課件 新人教版必修1

1、在求解連接體問題時常常用到整體法與隔離法．所謂“連接體”問題，是指運(yùn)動中的幾個物體或上下疊放在一起、或前后擠靠在一起、或通過細(xì)繩、輕桿、輕彈簧連在一起、或由間接的場力(如萬有引力、電場力、磁場力)作用在一起的物體組．,整體法是指當(dāng)連接體內(nèi)的物體之間沒有相對運(yùn)動(即有共同加速度)時，可把此物體組作為一個整體對象考慮，分析其受力情況，整體運(yùn)用牛頓第二定律列式求解．(當(dāng)然，當(dāng)連接體內(nèi)的物體之間有相對運(yùn)動時，仍可整體運(yùn)用牛頓第二定律求解．)隔離

2、法是指在求解連接體內(nèi)各個物體之間的相互作用力(如相互間的壓力或相互間的摩擦力等)時，可以把其中一個物體從連接體中“單獨(dú)”隔離出來，進(jìn)行受力分析的方法．,整體法與隔離法在較為復(fù)雜的問題中常常需要有機(jī)地結(jié)合起來聯(lián)合、交叉運(yùn)用，這將會更快捷有效．,答案：B,小結(jié)：若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度相同，解題時可先用整體法求加速度，后用隔離法求物體間相互作用力．,變式訓(xùn)練1　質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4的四個物體彼此用輕繩連接，放在光滑的桌面上，拉力F

3、1、F2分別水平地加在m1、m4上，如圖所示．求物體系的加速度a和連接m2、m3輕繩的張力T.(F1＞F2),答案：見解析,例2如右圖所示，質(zhì)量為m的物塊放在傾角為θ的斜面上，斜面體的質(zhì)量為M，斜面與物塊無摩擦，地面光滑，現(xiàn)對斜面施一個水平推力F，要使物體相對斜面靜止，力F應(yīng)多大？答案：(m＋M)gtanθ.,解析：二物體無相對滑動，說明二物體加速度相同，方向水平．先選擇物塊為研究對象，受兩個力，重力mg、支持力FN、且二

4、力合力方向水平向左，如下圖所示，,由圖可得：ma＝mgtanθa＝g·tanθ再選整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F＝(m＋M)a＝(m＋M)gtanθ.,規(guī)律總結(jié)：要使物體與斜面保持相對靜止，即相對斜面不上滑也不下滑，加速度就應(yīng)水平．這是一種臨界狀態(tài)，考慮一下，當(dāng)F大于(m＋M)gtanθ或小于(m＋M)gtanθ時，物塊相對斜面將怎樣運(yùn)動？,變式訓(xùn)練2　如右圖所示一只質(zhì)量為m的貓，抓住用繩吊在天花板上的質(zhì)量為M的垂直桿

5、子．當(dāng)懸繩突然斷裂時，小貓急速沿桿豎直向上爬，以保持它離地面的高度不變．則桿下降的加速度為(　　),例3將質(zhì)量為m的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴在質(zhì)量為M的傾角為θ的楔形木塊B上，如右圖所示．已知B的傾斜面光滑，底面與水平地面之間的摩擦因數(shù)為μ.,(1)若對B施加向右的水平拉力，使B向右運(yùn)動，而A不離開B的斜面，這個拉力不得超過多少？(2)若對B施以向左的水平推力，使B向左運(yùn)動，而A不致在B上移動，這個推力不得超過多少？,解析：這是一道有

6、臨界狀態(tài)的問題的題，(1)若拉力F太大，B的加速度大，使A脫離，當(dāng)恰好不脫離時拉力為F1則有圖(1)圖(1),對小球：mgcotθ＝ma圖(2),規(guī)律總結(jié)：某種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為另一種物理現(xiàn)象的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)．臨界狀態(tài)又可理解為“恰好出現(xiàn)”與“恰好不出現(xiàn)”的交界狀態(tài)．處理臨界狀態(tài)的基本方法和步驟是：①分析兩種物理現(xiàn)象及其與臨界值相關(guān)的條件：②用假設(shè)法求出臨界值；③比較所給條件與臨界值的關(guān)系，確定

7、物理現(xiàn)象，然后求解．,變式訓(xùn)練3　如右圖所示，在勁度系數(shù)為k的彈簧下端掛一質(zhì)量為m的物體，物體下有一托盤，用托盤托著物體使彈簧恰好處于原長，然后使托盤以加速度a豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(a<g)，試求托盤向下運(yùn)動多長時間能與物體脫離？,解析：在物體與托盤脫離前，物體受重力，彈簧拉力和托盤支持力的作用，隨著托盤向下運(yùn)動，彈簧的拉力增大，托盤支持力減小，但仍維持合外力不變，加速度不變，物體隨托盤一起向下勻加速運(yùn)動．當(dāng)托盤運(yùn)動至使支持力

8、為零后，彈簧拉力的增大將使物體的加速度開始小于a，物體與托盤脫離，所以物體與托盤脫離的條件是支持力FN＝0，設(shè)此時彈簧伸長了x，物體隨托盤一起運(yùn)動的時間為t，由牛頓第二定律得,1．如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別是為m,2m的A、B兩個物體，A、B間的最大靜摩擦力為μmg，現(xiàn)用水平拉力F拉B、使A、B以同一加速度運(yùn)動，則拉力F的最大值為(　　)A．μmg　　　　　B．2μmgC．3μmg D．4μmg,答案：C

9、,2．如右圖所示，跨過定滑輪的細(xì)繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，已知人的質(zhì)量為70kg，吊板的質(zhì)量為10kg，繩及定滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)，取重力加速度g＝10m/s2.當(dāng)人以440N的力拉繩時，人與吊板的加速度和人對吊板的壓力分別為多少？,答案：a＝1.0m/s2　FN′＝330N解析：以人和吊板組成的整體為研究對象，人以440N的力拉繩時，該整體受到兩個向上的拉力均為440N，受到重力的大小為700＋100＝80