第三章-專題二《靜力學(xué)中的整體與隔離》-人教版高中物理必修一課件

專題二靜力學(xué)中的整體與隔離人教版高中物理必修一第三章相互作用整體法與隔離法整體法與隔離法1.整體法：指對(duì)物理問(wèn)題中的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析、研究的方法。在力學(xué)中，就是把幾個(gè)物體視為一個(gè)整體，作為研究對(duì)象，受力分析時(shí)，只分析這一整體對(duì)象之外的物體對(duì)整體的作用力（外力），不考慮整體內(nèi)部之間的相互作用力（內(nèi)力）。2.隔離法：隔離法是指對(duì)物理問(wèn)題中的單個(gè)物體進(jìn)行分析、研究的方法。在力學(xué)中，就是把要分析的物體從相關(guān)的物體體系中隔離出來(lái)，作為研究對(duì)象，只分析該研究對(duì)象以外的物體對(duì)該對(duì)象的作用力，不考慮研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用力。當(dāng)所涉及的物理問(wèn)題是整體與外界作用時(shí)，應(yīng)用整體法分析，當(dāng)涉及的問(wèn)題是物體間的作用時(shí)，應(yīng)用隔離法分析，這時(shí)原整體中相互作用的內(nèi)力就變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立物體的外力。在進(jìn)行受力分析時(shí)，研究對(duì)象可以是某一個(gè)物體，也可以是保持相對(duì)靜止的若干個(gè)物體（整體）。在解決比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，靈活地選取研究對(duì)象可以使問(wèn)題簡(jiǎn)潔地得到解決。如圖所示，物體A、B、C的重量均為G=10N，疊放在水平桌面上．作用于B的水平向右的拉力F1=2N；作用于C的水平向左的拉力F2=3N，三個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，求A和B，B和C，C和桌面間的摩擦力各為多大？靜力學(xué)中的整體與隔離A和B的摩擦力為0N，B和C的摩擦力為2N，C和桌面間的摩擦力為1N。對(duì)于連結(jié)體問(wèn)題，通常用隔離法，也可采用整體法。如果能夠運(yùn)用整體法，我們應(yīng)該優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對(duì)象少，未知量少，方程少，求解簡(jiǎn)便；不計(jì)物體間相互作用的內(nèi)力，或物體系內(nèi)的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，一般首先考慮整體法。對(duì)于大多數(shù)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，單純采用整體法并不一定能解決，通常采用整體法與隔離法相結(jié)合的方法。①通常在分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，用整體法；②在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體（各部分）間相互作用時(shí)，用隔離法；③解題中應(yīng)遵循“先整體、后隔離”的原則。靜力學(xué)中的整體與隔離1.如圖，質(zhì)量m＝5kg的木塊置于傾角＝37、質(zhì)量M＝10kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小為50N的力F推物體，使木塊靜止在斜面上，求地面對(duì)斜面的支持力和靜摩擦力。f=40NN=120N2.如圖所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ。質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求地面對(duì)三棱柱支持力和摩擦力各為多少？ABθ隔離體法求得f=mgtanθ整體法求得N=(M+m)g3.在粗糙水平面上有一個(gè)三角形木塊a，在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)木塊b和c，如圖所示，已知m1＞m2，三木塊均處于靜止，則粗糙地面對(duì)于三角形木塊（）A．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右B．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能確定D．沒(méi)有摩擦力的作用D4.用輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的小球懸掛起來(lái)，如圖所示，今對(duì)小球a持續(xù)施加一個(gè)向左偏下30°的恒力，并對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)向右偏上30°的同樣大小的恒力，最后達(dá)到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是（）A5.如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面彈簧。在這過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離為（）

m1

m2

K1K2C6.如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)（m1在地面，m2在空中），力F與水平方向成角，則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是()A．N=m1g+m2g-FsinθB．N=m1g+m2g-FcosθC．f=FcosθD．f=FsinθAC7.有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸展的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是（）A．N不變，T變大B．N不變，T變小C．N變大，T變大D．N變大，T變小A8.如圖所示，設(shè)A重10N，B重20N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，B與地面的摩擦因數(shù)為0.2．問(wèn)：（1）至少對(duì)B向左施多大的力，才能使A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？（2）若A、B間μ1=0.4，B與地間μ2=0.1，則F多大才能產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)？9.如圖所示，質(zhì)量為M的木板懸掛在滑輪組下，上端由一根懸繩C固定在橫梁下．質(zhì)量為m的人手拉住繩端，使整個(gè)裝置保持在空間處于靜止?fàn)顟B(tài)．求（1）懸繩C所受拉力多大？（2）人對(duì)木板的壓力(滑輪的質(zhì)量不計(jì))．解：(1)整體法求得拉力，F(xiàn)=（m+M）g(2)mg-F=NF=mg-NN+Mg=F+2F=3(mg-N)N=(3mg-Mg)/4[思考]你覺(jué)得要實(shí)現(xiàn)本題的狀態(tài)必須要滿足什么條件?10.如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為m和M，夾子