物理–整体法和隔离法专题.ppt

* 研究对象的选择 典型例题 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 87年高考 例8 94年高考 例9 例10 整体法和隔离法 研究对象的选择 选择研究对象是解决物理问题的首要环节。在很多物理问题中，研究对象的选择方案是多样的，研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。 对于连结体问题，通常用隔离法，但有时也可采用整体法． 如果能够运用整体法，我们应该优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便； 不计物体间相互作用的内力，或物体系内的物体的运动状态相同，一般首先考虑整体法。 对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不一定能解决，通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 例1、如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为m的四块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则左边木板对第一块砖，第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为：( ) 　 A．4mg、2mg　　 B．2mg、0　　 C．2mg、mg　　　 D．4mg、mg 4 1 2 3 F F 解析：设左、右木板对砖摩擦力为 f1， 第 3块砖对第2块砖摩擦为 f2， 则对四块砖作整体,画出受力图： f1 4mg f1 由平衡条件有： 2f1=4mg ∴　 f1=2mg 对1、2块砖画出受力图： 2 f2 2mg 1 f1 平衡，有： f1+f2=2mg ∴　 f2=0 故B正确． B 例2、如图所示，两个完全相同的重为G的球，两球与水平地面间的动摩擦因数都是μ，一根轻绳两端固接在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为θ。问当F至少多大时，两球将发生滑动？　 θ F O 解析：首先分析受力如图示， T f G N G N T f 选用整体法，由平衡条件得 F＋2N=2G　　　 ① 再隔离任一球，由平衡条件得 Tsin(θ/2)=μN　 ② 对O点 2·Tcos(θ/2)=F　 ③ ①②③联立解之 B A C 例3、如图示, A、B两个小球在水平放置的细杆上，相距为l，两下球各用一根长也是l 的细绳连接C球，三个球的质量都是m，求杆对小球作用力的大小和方向。 解：对C 球，受力如图示： mg T T 由平衡条件得 2T cos30°= mg 对A 球，受力如图示： mg f NA T 由平衡条件得 NA =T cos30°+ mg=1.5mg FA θ 杆对小球作用力的大小为FA tanθ= f /NA=0.1924 θ=10.9 ° B A C 解二： 对C 球，受力如图示： mg T T 由平衡条件得 2T cos30°= mg 对A 球，受力如图示：FA为杆对A球的作用力 (杆对A球的作用力 是杆对A球的弹力和摩擦力的合力） mg T FA 由平衡条件得 例4、如图所示，半径为R，重为G的均匀球靠竖直墙放置，左下方有厚为h的木块，若不计摩擦，用至少多大的水平推力F 推木块才能使球离开地面． · O F 解析：以球为研究对象，受力如图所示。 G N1 N2 θ 由平衡条件 N1cosθ=N2 N1sinθ=G sinθ=(R-h)/R 再以整体为研究对象得： N2 N2=F 例5、如下图所示，三个物体质量分别为m1、m2和m3，m3放在光滑水平面上，m1和m2用细绳跨过定滑轮相连不计滑轮和绳的质量及一切摩擦，为使3个物体没有相对运动，作用在m3上的水平推力F是 。 m1 m2 m3 解：对m1 分析受力如图示： m1 g N1 T T= m1a 对m2 分析受力如图示： m2g N2 T T= m2 g N2=m2a ∴ a = m2g/m1 对整体分析： F= (m1+m2+m3)a =(m1+m2+m3)m2g/m1 （m1+m2+m3）m2g/m1 例6、如图示，人的质量为60kg，木板A的质量为30kg，滑轮及绳的质量不计，若人想通过绳子拉住木板，他必须用力的大小是 （ ） A. 225N B. 300N C. 450N