物理：《專(zhuān)題整體法和隔離法的應(yīng)用》課件新人教版必修1

1、專(zhuān)題 整體法和隔離法的應(yīng)用在求解連接體問(wèn)題時(shí)常常用到整體法與隔離法所謂“連接體”問(wèn)題，是指運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)物體或上下疊放在一起、或前后擠靠在一起、或通過(guò)細(xì)繩、輕桿、輕彈簧連在一起、或由間接的場(chǎng)力(如萬(wàn)有引力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)作用在一起的物體組教材課程解讀知識(shí)點(diǎn) 1 整體法與隔離法整體法是指當(dāng)連接體內(nèi)的物體之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(即有共同加速度)時(shí)，可把此物體組作為一個(gè)整體對(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，仍可整體運(yùn)用牛頓第二定律求解)隔離法是指在求解連接體內(nèi)各個(gè)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(shí)，可以把其中一個(gè)物體從連

2、接體中“單獨(dú)”隔離出來(lái)，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(wèn)題中常常需要有機(jī)地結(jié)合起來(lái)聯(lián)合、交叉運(yùn)用，這將會(huì)更快捷有效典型例題解析題型1 先整體后隔離答案：B小結(jié)：若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度相同，解題時(shí)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(gè)物體彼此用輕繩連接，放在光滑的桌面上，拉力F1、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.(F1F2)答案：見(jiàn)解析例2如右圖所示，質(zhì)量為m的物塊放在傾角為的斜面上，斜面體的質(zhì)量為M，斜面與物塊無(wú)摩擦，地面光滑，現(xiàn)對(duì)斜面施一個(gè)水平推力F，要使物體相對(duì)

3、斜面靜止，力F應(yīng)多大？答案：(mM)gtan.解析：二物體無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，說(shuō)明二物體加速度相同，方向水平先選擇物塊為研究對(duì)象，受兩個(gè)力，重力mg、支持力FN、且二力合力方向水平向左，如下圖所示，由圖可得：mamgtanagtan再選整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律F(mM)a(mM)gtan.規(guī)律總結(jié)：要使物體與斜面保持相對(duì)靜止，即相對(duì)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(mM)gtan或小于(mM)gtan時(shí)，物塊相對(duì)斜面將怎樣運(yùn)動(dòng)？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的垂直桿子當(dāng)懸繩突然斷裂時(shí)，小貓急速沿桿豎直向上爬，以保持它離

4、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.(1)若對(duì)B施加向右的水平拉力，使B向右運(yùn)動(dòng)，而A不離開(kāi)B的斜面，這個(gè)拉力不得超過(guò)多少？(2)若對(duì)B施以向左的水平推力，使B向左運(yùn)動(dòng)，而A不致在B上移動(dòng)，這個(gè)推力不得超過(guò)多少？ 解析：這是一道有臨界狀態(tài)的問(wèn)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(shí)拉力為F1則有圖(1)圖(1) 對(duì)小球：mgcotma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

5、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：分析兩種物理現(xiàn)象及其與臨界值相關(guān)的條件：用假設(shè)法求出臨界值；比較所給條件與臨界值的關(guān)系，確定物理現(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(pán)，用托盤(pán)托著物體使彈簧恰好處于原長(zhǎng)，然后使托盤(pán)以加速度a豎直向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(ag)，試求托盤(pán)向下運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間能與物體脫離？解析：在物體與托盤(pán)脫離前，物體受重力，彈簧拉力和托盤(pán)支持力的作用，隨著托盤(pán)向下運(yùn)動(dòng)，彈簧的拉力增大，托盤(pán)支持力減小，但仍維持合外力不變，加速度不變，物體隨托盤(pán)一起向下勻加速運(yùn)動(dòng)當(dāng)托盤(pán)運(yùn)動(dòng)至使支持力為零后，彈簧拉力的增大將使物體的加

6、速度開(kāi)始小于a，物體與托盤(pán)脫離，所以物體與托盤(pán)脫離的條件是支持力FN0，設(shè)此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了x，物體隨托盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(gè)物體，A、B間的最大靜摩擦力為mg，現(xiàn)用水平拉力F拉B、使A、B以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則拉力F的最大值為()AmgB2mgC3mg D4mg課時(shí)訓(xùn)練答案：C2如右圖所示，跨過(guò)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g10m/s2.當(dāng)人以440N的力拉繩時(shí)，人與吊板的加速度和人對(duì)吊板的壓力分別為多少

7、？答案：a1.0m/s2FN330N解析：以人和吊板組成的整體為研究對(duì)象，人以440N的力拉繩時(shí)，該整體受到兩個(gè)向上的拉力均為440N，受到重力的大小為700100800(N)，其合力為88080080(N)，由牛頓第二定律Fma得a1.0m/s2.再以人為研究對(duì)象，人受到重力mg700N，受到吊板的支持力FN及繩對(duì)其向上的拉力FT440N，由牛頓第二定律得，F(xiàn)TFNmgma，解得FN330N.根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)吊板的壓力FN與吊板對(duì)人的支持力等大反向，故FN330N. ; ; orz25msr ; ; 德鎮(zhèn)發(fā)展。這個(gè)繁華的大鎮(zhèn)我爹在多年之前就聽(tīng)說(shuō)過(guò)的。于是，我們就渡過(guò)鄱陽(yáng)湖改道往東南方向

8、的景德鎮(zhèn)去了?？墒沁^(guò)了鄱陽(yáng)湖之后，雨水更多了，經(jīng)常是走一天，在客棧住兩天的，為此，爹很著急。在一次連續(xù)多日的陰雨天后，天氣終于放晴了，我們就高高興興地從碧山腳下的小客棧出發(fā)了。為了彌補(bǔ)連日來(lái)下雨耽誤了的路程，爹接受客棧掌柜的建議，決定抄近路翻山過(guò)去，再插入山那邊的東行大道奔景德鎮(zhèn)去。不成想”耿正聲咽，耿英替哥哥說(shuō)下去：“那是一條人工鑿建在山崖邊上的陡峭山路，挺長(zhǎng)的。我們?nèi)齻€(gè)各背著行李卷先往山上走，說(shuō)好了到山頂后，哥哥就再下來(lái)接替爹爹往上面挑籮筐的，可就在我們剛剛到達(dá)山頂?shù)臅r(shí)候”耿英也聲咽說(shuō)下去了，耿直哭著說(shuō)：“真嚇人啊，驚天動(dòng)地一聲巨響，那個(gè)修建在兩座大山之間的攔洪大壩的，的中間部位已經(jīng)，已經(jīng)

9、不見(jiàn)了，只看到巨大的洪水，轟隆隆往下傾瀉我爹他，估計(jì)還沒(méi)有走到半山腰呢”喬氏、小青和東伢子聽(tīng)著，不斷地倒吸著涼氣，涌流而下的淚水，越擦越多耿正緩一緩氣兒繼續(xù)說(shuō)：“我們?nèi)齻€(gè)呆呆地站在山頂上，一點(diǎn)兒辦法都沒(méi)有啊一直等到過(guò)午了，洪水還在傾瀉往山外望去，早已經(jīng)是一片汪洋水略小一些后又發(fā)現(xiàn)，我們上山來(lái)的那條小路也斷了”耿直哭著說(shuō)：“爹他不會(huì)水啊，早就不知道給沖到哪里去了”耿英、喬氏和小青除了痛哭，都說(shuō)不出來(lái)任何的話(huà)了東伢子從小青懷里抱過(guò)小東伢來(lái)，流著眼淚說(shuō)：“那次江西碧山發(fā)生的大潰壩這里也知道的，曾經(jīng)逃亡過(guò)來(lái)不少的難民，聽(tīng)說(shuō)傷亡很大呢。”擦一把眼淚又說(shuō)：“你們是不知道啊，那樣的洪水，就是會(huì)水的壯年后生，也不可能逃生的這是真正的天災(zāi)啊，人是沒(méi)有辦法的”喬氏哭著說(shuō)：“可怎么就讓你們給趕上了呢！我只說(shuō)你們?cè)缫呀?jīng)在江南岸邊的一個(gè)地方落腳了”小青哭著問(wèn)：“那后來(lái)呢？耿伯伯沒(méi)了，你們身上帶盤(pán)纏沒(méi)啊，你們?nèi)チ四睦锇。吭趺催^(guò)來(lái)的？”耿正擦一把眼淚，長(zhǎng)長(zhǎng)地呼出一口氣，輕輕地說(shuō)：“天兒擦黑的時(shí)候，我們終于走到了十里外一個(gè)叫望山寨的小村莊”耿英流著眼淚說(shuō)：“小飯店的耿大哥告訴我們，那里距離景德鎮(zhèn)只有三日的路程了?！惫⒅辈烈话蜒蹨I搖著頭說(shuō)：“真正不可思議，平日里所有的盤(pán)纏都是爹爹一人帶的，可那天