利用整体法和隔离法求解平衡问题(24)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,利用整体法和隔离法求解平衡问题,高三第一轮复习专题:,图中一个养有蜜蜂的容器，假设此时处于完全密封状态，悬挂在弹簧秤下，且蜜蜂均停留在底部巢中当某一时刻蜜蜂均飞舞起来，且停留在空中时，弹簧秤的读数有何变化?,趣味猜想:,1.,整体法,：指对物理问题中的整个系统进行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。,2.,隔离法,：隔离法是指对物理问题中的单个物体进行分析、研究的方法。在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。,处理连结体问题的方法,-,整体法和隔离法,在“连接体运动”的问题中，比较常见的连接方式有：,用,细绳,将两个物体连接，物体间的相互作用是通过细绳的“,张力,”体现的。,两个物体通互相,接触挤压,连接在一起，它们间的相互作用力是“,弹力,”、“,摩擦力,”连接在一起。,【例1,】,质量相同的四木块叠放在一起，如图所示，静止在水平地面上，现有大小相等、方向相反的力,F,分别作用的第,2,块和第,4,块木块上，四木块仍然静止，则从上到下各层接触面间的摩擦力多大？,【同例,1】,如图所示，两只相同的均匀光滑小球置于半径为,R,的圆柱形容器中，且小球的半径,r,满足2,r R，,则以下关于,A、B、C、D,四点的弹力大小说法中正确的是 ( ),AD,点的弹力可以大于、等于或小于小球的重力,BD,点的弹力等于,A,点的弹力(指大小),CB,点的弹力恒等于一个小球重力的2倍,DC,点的弹力可以大于、等于或小于小球的重力,【例2】有一个直角支架,AOB，AO,水平放置，表面粗糙，,OB,竖直向下，表面光滑，,AO,上套有小环,P，OB,上套有小环,Q，,两环质量均为,m，,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将,P,环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，,AO,杆对,P,环的支持力,N,和细绳上的拉力,T,的变化情况是：,AN,不变，,T,变大,BN,不变，,T,变小,CN,变大，,T,变大,DN,变大，,T,变小,【同例2-1】如图所示，在一根水平的粗糙的直横梁上，套有两个质量均为,m,的铁环，两铁环系有等长的细绳，共同拴着质量为,M,的小球，两铁环与小球均保持静止。现使两铁环间距离增大少许，系统仍保持静止，则水平横梁对铁环的支持力,N,和摩擦力,f,将（ ）,AN,增大，,f,不变,BN,增大，,f,增大,CN,不变，,f,不变,DN,不变，,f,增大,【同例2-2,】,如图所示，质量为,m,的球用细绳挂在质量为,M,的木块下，木块套在水平杆上，木块与杆间的动摩擦因数为,，水平拉力,F,为多大时才能拉着球和木块一起做匀速运动，这时绳与水平方向的夹角,多大？,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确定,D、,没有摩擦力作用,【例3,】,在粗糙水平面上有一个三角形木块,a,在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为,m,1,和,m,2,的两个木块,b,和,c,如图所示,已知,m,1,m,2,三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三角形木块,【同例3,】,如图，质量,m5 kg,的木块置于倾角,37,、质量,M10 kg,的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50,N,的力,F,推物体，使木块沿静止在斜面向上匀速运动,，,求地面对斜面的支持力和静摩擦力。,【例4,】,如图所示，质量为,M,的木板悬挂在滑轮组下，上端由一根悬绳,C,固定在横梁下质量为,m,的人手拉住绳端，使整个装置保持在空间处于静止状态求,（1）悬绳,C,所受拉力多大？,（2）人对木板的压力(滑轮的质量不计),说明,本题能成立的条件是,3,mM,，,即,mM/3,这表明人的质量不能太小,思考,你觉得要实现本题的状态必须要满足什么条件,?,【例,5】,用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图12所示，今对小球,a,持续施加一个向左偏下30的恒力，并对小球,b,持续施加一个向右偏上30的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是,在解答过程较为复杂的综合题时，常常将整体法与隔离法交叉地、联合地使用或者叫做不拘一格灵活运用，怎样有利就怎样用,【练习,1】,在图中有相同两球放在固定的斜面上，并用一竖直挡板,MN,挡住，两球的质量均为,m，,斜面的倾角为,，,所有摩擦均不计（ ）,1、当用隔离法时，必须按题目的需要进行恰当的选择隔离体，否则将增加运算过程的繁琐程度。,2、只要有可能，要尽量运用整体法。因为整体法的好处是，各隔离体之间的许多未知力，都作为内力而不出现，对整体列一个方程即可。,3、用整体法解题时，必须满足一个条件，即连结体各部分都处于平衡态。如果不是这样，便只能用隔离法求解。,4、往往是一道题中要求几个量，所以更多的情况是整体法和隔离法同时并用，这比单纯用隔离法要简便。,小 结： 隔离法和整体法是解动力学习题的基本方法。,应注意：,【练习2,】,如图，位于水平桌面上的物块,P，,由跨过定滑轮的轻绳与物块,Q,相连，从滑轮到,P,和到,Q,的两段绳都是水平的。已知,Q,与,P,之间以及,P,与桌面之间的动摩擦因数都是,，,两物块的质量都是,m，,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力,F,拉,P,使它做匀速运动，则,F,的大小为,A 4mg,B 3mg,C 2mg,D mg,2006年高考 (全国卷,II),【练习3】如图1所示，甲、乙两个带电小球的质量均为,m，,所带电量分别为,q,和-,q，,两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为,E，,平衡时细线都被拉紧,（1）平衡时可能位置是图1中的（ ）,（2）1、2两根绝缘细线的拉力大小分别为（ ）,【练习4,】,如图所示质量为,M,的木板，通过跨过滑轮的绳子与横梁相连，一个质量为,m,的人拉住绳端悬吊着由于木板质量比较大，仍然压在地面上求木板对地的压力(滑轮质量不计),【练习5,】,如图所示，物体,A、B,的质量均为6,kg，,接触面间的动摩擦因数,=0.3，,水平力,F=30N，,那么、,1）A、B,间摩擦力大小为_,N，,2）水平面对,B,的摩擦力的大小为_,N,（,滑轮和绳的质量均不计，）,【练习6,】,如图所示，质量为,M,的直角三棱柱,A,放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为,。,质量为,m,的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，,A,和,B,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？,A,B,f=mgtan,N=(M+m)g,10： 如图，两根直木棍,AB,和,CD,相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下若保持两木棍倾角不变，将两棍间的距离减小后固定不动，仍将水泥圆筒放在两木棍上部，则水泥圆筒在两木棍上将：( ),A,仍匀速滑下,B,加速滑下,C,可能静止,D,一定静止,