整体法和隔离法ppt课件

整体法和隔离法整体法和隔离法1A A、有摩擦力作用、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右摩擦力的方向水平向右B B、有摩擦力作用、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左摩擦力的方向水平向左C C、有摩擦力作用、有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定但摩擦力的方向不能确定D D、没有摩擦力作用、没有摩擦力作用【1 1】在粗糙水平面上有一个三角形木块】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,a,在它的两个粗在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为糙斜面上分别放着质量为m m1 1和和m m2 2的两个木块的两个木块b b和和c,c,如图所示如图所示,已知已知m m1 1mm2 2,三木块均处于静止状态三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三则粗糙地面对三角形木块角形木块A、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右【1】在粗糙水平面上有22.2.如图，质量如图，质量m m5 kg5 kg的木块置于倾角的木块置于倾角 3737、质量、质量M M10 kg10 kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50 N50 N的力的力F F推物体，推物体，使木块静止在斜面上使木块静止在斜面上，求地面对斜面的支，求地面对斜面的支持力和静摩擦力。持力和静摩擦力。FN=(M+m)g-Fsin370=120NFf=Fcos370=40N2.如图，质量m5 kg的木块置于倾角37、质量M34.如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力 （）A等于零B不为零，方向向右C不为零，方向向左D不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右v0A4.如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜41.优先考虑整体法优先考虑整体法例例1.如图所示，放置在水平地面上的斜面如图所示，放置在水平地面上的斜面M上有一质上有一质量为量为m的物体，若的物体，若m在在沿斜面沿斜面F的作用下向上匀速运的作用下向上匀速运动，动，M仍保持静止，已知仍保持静止，已知M倾角为倾角为。求地面对。求地面对M的的支持力和摩擦力。支持力和摩擦力。解：整体受力分析解：整体受力分析建立直角坐标系如图建立直角坐标系如图由平衡条件可得：由平衡条件可得：Fcos-Ff=0Fsin+FN-(M+m)g=0Ff=FcosFN=(M+m)g-Fsin1.优先考虑整体法例1.如图所示，放置在水平地面上的斜面M上5同类题练习同类题练习求下列情况下粗糙水平面对的支持力和摩擦力求下列情况下粗糙水平面对的支持力和摩擦力m匀速下滑匀速下滑M、m均静止均静止M、m均静止，弹簧被伸长均静止，弹簧被伸长m加速下滑，加速下滑，M静止静止FN=(M+m)gFf=0FN=(M+m)gFf=FFN=(M+m)gFf=F弹弹FN=(M+m)g-masinFf=macos同类题练习求下列情况下粗糙水平面对的支持力和摩擦力m匀6例例3.3.如图所示，质量为、顶角为如图所示，质量为、顶角为的直角劈和质量为的正的直角劈和质量为的正方体放在两竖直墙和水平面之间，处于静止状态方体放在两竖直墙和水平面之间，处于静止状态.m.m与与M M相接触，相接触，若不计一切摩擦，求若不计一切摩擦，求（1 1）水平面对正方体的弹力大小；）水平面对正方体的弹力大小；（2 2）墙面对正方体的弹力大小。）墙面对正方体的弹力大小。mM解（解（解（解（1 1 1 1）对）对）对）对M M M M和和和和m m m m组成的系统进行受组成的系统进行受组成的系统进行受组成的系统进行受力分析，根据平衡条件得水平面对力分析，根据平衡条件得水平面对力分析，根据平衡条件得水平面对力分析，根据平衡条件得水平面对正方体的弹力正方体的弹力正方体的弹力正方体的弹力N=N=N=N=（M+mM+mM+mM+m）g g g g mMMgNF1F2F F F F1 1 1 1=F=F=F=F2 2 2 2cos cos cos cos Mg+FMg+FMg+FMg+F2 2 2 2sin=N sin=N sin=N sin=N （2 2）对）对M M进行受力分析进行受力分析 联立以上三式解出墙面对正方体联立以上三式解出墙面对正方体的弹力大小的弹力大小F F F F1 1 1 1=mgcot =mgcot =mgcot =mgcot 例3.如图所示，质量为、顶角为的直角劈和质量为的正方7如图所示，质量为如图所示，质量为M M的直角三棱柱的直角三棱柱A A放在水平地面上，三棱放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为。质量为。质量为m m的光滑球的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A A和和B B都处于静止状态，都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？AB隔离体法求得隔离体法求得f=mgtan f=mgtan 整体法求得整体法求得N=(M+m)gN=(M+m)g如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面82整体法与隔离法整体法与隔离法2整体法与隔离法9整体法与隔离法整体法与隔离法练习练习4 4、如图所示，放置在水平地面上的斜面、如图所示，放置在水平地面上的斜面M M上上有一质量为有一质量为m m的物体，若的物体，若m m在水平力在水平力F F的作用下向上的作用下向上匀速运动，匀速运动，M M仍保持静止，已知仍保持静止，已知M M倾角为倾角为。求：。求：1 1、m m受到的弹力和摩擦力。受到的弹力和摩擦力。2 2、地面对、地面对M M的支持力和摩擦力。的支持力和摩擦力。F整体法与隔离法练习4、如图所示，放置在水平地面上的斜面M上有10【例例1】如图所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为q.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为()DA(M+m)g B(M+m)g-FC(M+m)g+Fsinq D(M+m)g-Fsinq【例1】如图所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜11【例例2】如图所示，质量为M，长为L的木板放在光滑的斜面上，为使木板静止于斜面上，质量为m的人应在木板上以多大的加速度跑动(设人脚底与木板不打滑)？若使人与斜面保持相对静止，人在木板上跑动时，木板的加速度有多大？【例2】如图所示，质量为M，长为L的木板放在光滑的斜面上，为12【解析】【解析】方法一：用隔离思维求解对人：mgsinq+f=mam对木板：Mgsinq=f 由式得am=同量，aM=【解析】13方法二：用整体思维求解人和木板为系统，所受重力(M+m)g，支持力N，且合力等于(M+m)gsinq由牛顿第二定律F合=m1a1+m2a2+mnan得(M+m)g=MaM+mam，且aM=0(静止)所以am=，同理，若人与斜面保持相对静止，木板的加速度为aM=方法二：用整体思维求解14013.南昌二中南昌二中08届第二次阶段性考试届第二次阶段性考试1010如如图图所所示示，竖竖直直放放置置在在水水平平面面上上的的轻轻弹弹簧簧上上叠叠放放着着两两物物体体A、B，A、B的的质质量量均均为为2kg，它它们们处处于于静静止止状状态态。若若突突然然将将一一个个大大小小为为10N，方方向向竖竖直直向向下下的的力力施施加加在在物物体体A上上，则则此此瞬瞬间间A对对B的的压压力力大大小小是是（取取g=10m/s2）（）A5NB15NC25ND35NBAC解见下页解见下页013.南昌二中08届第二次阶段性考试10 10如图15044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题 33如如图图所所示示，一一质质量量为为M的的直直角角劈劈B放放在在水水平平面面上上，在在劈劈的的斜斜面面上上放放一一质质量量为为m的的物物体体A，用用一一沿沿斜斜面面向向上上的的力力F作作用用于于A上上，使使其其沿沿斜斜面面匀匀速速上上滑滑，在在A上上滑滑的的过过程程中中直直角角劈劈B相相对对地地面面始始终终静静止止，则则关关于于地面对劈的摩擦力地面对劈的摩擦力f及支持力及支持力N正确的是（正确的是（）Af=0，N=Mg+mgBf 向左，向左，NMg+mgCf 向右，向右，N m，第一次用水平力第一次用水平力F向右推向右推M，M与与m间相互间相互作用力为作用力为F1，第二次用水平力，第二次用水平力F向左推向左推m，M与与m间相互作用力为间相互作用力为F2,那麽那麽F1与与F2的关的关系如何系如何Mm水平面光滑，M与m相互接触，Mm，第一次用水平力F向51桌面光滑，求绳的拉力？桌面光滑，求绳的拉力？5212345F求求2对对3的作用力的作用力12345F求2对3的作用力53练练习习1、如如图图所所示示，置置于于水水平平面面上上的的相相同同材材料料的的m和和M用用轻轻绳绳连连接接，在在M上上施施一一水水平平力力F(恒恒力力)使使两两物物体体作作匀匀加加速速直直线线运运动动，对对两两物物体体间间细细绳绳拉拉力力正正确确的的说说法法是：是：（）(A)水平面光滑时，绳拉力等于水平面光滑时，绳拉力等于mF/(Mm)；(B)水平面不光滑时，绳拉力等于水平面不光滑时，绳拉力等于mF/(Mm)；(C)水平面不光滑时，绳拉力大于水平面不光滑时，绳拉力大于mF/(Mm)；(D)水平面不光滑时，绳拉力小于水平面不光滑时，绳拉力小于mF/(Mm)。MmF解解：由上题结论：由上题结论：T的大小与的大小与无关，应选无关，应选ABAB练习1、如图所示，置于水平面上的相同材料的m和M用轻绳连接54如图所示，质量为如图所示，质量为M的斜面放在水平面上，的斜面放在水平面上，其上游质量为其上游质量为 m 的物块，各接触面均无摩的物块，各接触面均无摩擦，第一次将水平力擦，第一次将水平力F1加在加在m 上，第二次将上，第二次将水平力水平力F2加在加在M上，两次要求上，两次要求m与与M不发生不发生相对滑动，求相对滑动，求F1与与F2之比之比F1F2m:M如图所示，质量为M的斜面放在水平面上，其上游质量为 m 的55能力思维方法【例【例2 2】如图】如图3-4-33-4-3，物体，物体M M、m m紧靠着置于动摩擦因紧靠着置于动摩擦因数为的斜面上，斜面的倾角为数为的斜面上，斜面的倾角为，现施一水平力，现施一水平力F F作作用于用于M M，M M、m m共同向上加速运动，求它们之间相互作共同向上加速运动，求它们之间相互作用力的大小用力的大小.图图3-4-33-4-3能力思维方法【例2】如图3-4-3，物体M、m紧靠着置于56能力思维方法【例【例4 4】一弹簧称的称盘质量】一弹簧称的称盘质量m m1 1=1.5kg=1.5kg，盘内放一物体，盘内放一物体P P，P P的的质量质量m m2 2=10.5kg=10.5kg，弹簧质量不计，弹簧质量不计，其劲度系数其劲度系数k=800N/mk=800N/m，系统处于，系统处于静止状态，如图静止状态，如图3-4-83-4-8所示，现所示，现给给P P施加一竖直向上的力施加一竖直向上的力F F使从使从静止开始向上做匀加速运动，已静止开始向上做匀加速运动，已知在最初知在最初0.2s0.2s内内F F是变力，在是变力，在0.2s0.2s后后F F是恒力，求是恒力，求F F的最小值和的最小值和最大值各为多少？最大值各为多少？图图3-4-83-4-8能力思维方法【例4】一弹簧称的称盘质量m1=1.5kg，57【例【例1 1】相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两物块作匀加速直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。FMm(1)地面光滑，T=?(2)地面粗糙，T=？FMm解：（1）由牛顿第二定律，对整体可得：F=(M+m)a隔离m可得：T=ma联立解得：T=mF/(M+m)(2)由牛顿第二定律，对整体可得：F-(M+m)g=(M+m)a隔离m可得：T-mg=ma联立解得：T=mF/(M+m)例题分析例题分析FMmTFMmTf【例1】相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，58(3)竖直加速上升，T=?(4)斜面光滑，加速上升，T=?MmFmMF解：由牛顿第二定律，对整体可得：F-(M+m)g=(M+m)a隔离m可得：T-mg=ma联立解得：T=mF/(M+m)解：由牛顿第二定律，对整体可得：F-(M+m)gsin=(M+m)a隔离m可得：T-mgsin=ma联立解得：T=mF/(M+m)(3)竖直加速上升，T=?(4)斜面光滑，加速上升，T=?M59【例【例【例【例3 3】(2002年广西物理)跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示已知人 的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可忽略不计取重力加速度g10m/s2当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为()Aa=1.0m/s2，F=260N Ba=1.0m/s2，F=330N Ca=3.0m/s2，F=110N Da=3.0m/s2，F=50N解析：根据牛顿第二定律，对人和吊板整体有2T-(m1+m2)g=(m1+m2)a可解得:a=1.0m/s2隔离人有：T+F-m1g=m1a解得:F=330N由牛顿第三定律知，人对吊板的压力F=330N(m1+m2)gTTm1gTF【例3】(2002年广西物理)跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，60同步练习同步练习4.如图所示，在光滑的水平地面上，有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力作用下运动，已知F1F2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为（）A(F1-F2)/kB(F1-F2)/2kC(F1+F2)/2k D(F1+F2)/k答案：C同步练习4.如图所示，在光滑的水平地面上，有两个质量相等的物611、依靠绳子或弹簧的弹力相联系、依靠绳子或弹簧的弹力相联系ABaFABAB连接体连接体:由两个或两个以上物体所构成的有某种关联由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统的系统1、依靠绳子或弹簧的弹力相联系ABaFABAB连接体:由两62