学年高中物理力学提升专题04整体隔离法在平衡问题中的应用Word文档下载推荐.docx

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将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法

将所研究的对象从周围的物体中分离出来进行分析的方法

选用原则

研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度

研究系统内部各物体之间的相互作用力

注意问题

受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力

一般情况下隔离受力较少的物体

应注意的四个问题．

①不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆，分清施力物体，受力物体．

②对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有

③区分合力与分力．研究对象的受力图，通常只画出物体实际受到的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解．

④区分内力与外力：

对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；

当把某一物体单独隔离分析时，内力变成外力，要在受力分析图中画出．

2.受力分析的一般步骤

【典例精讲】

第一类题：

两个物体，其中一个处于静止状态，另外一个处于运动状态，那么我们在做题的过程中既可以用整体法也可以用隔离法

【典例1】如图所示，放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体，若物体在直角劈上匀速下滑，直角劈仍保持静止，那么下列说法正确的是

A．直角劈对地面的压力等于（M＋m）g

B．直角劈对地面的压力大于（M＋m）g

C．地面对直角劈没有摩擦力

D．地面对直角劈有向左的摩擦力

【答案】AC

【解析】解法一隔离法

【典例2】如下图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA＝10kg，mB＝20kg，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°

，今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求所加水平力F的大小．（sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8，取g＝10m/s2）

【答案】160N

【解析】分析A、B的受力如图所示，建立直角坐标系．

第二类题：

两个物体，都处于静止状态，在解题的过程中可以用整体隔离法

【典例3】如图所示，位于竖直侧面的物体A的质量mA＝0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB＝1.0kg，绳和滑轮间的摩擦不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起匀速运动，取g＝10m/s2.

（1）求物体B与水平面间的动摩擦因数；

（2）如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动需多大的拉力？

审题突破：

（1）请分别画出物体A、B的受力分析图．

（2）用力F向左匀速拉B时，B受到的绳的拉力和摩擦力如何变化？

提示：

因用力F向左匀速拉B，故A、B仍受力平衡，绳拉力大小不变，摩擦力大小也不变，但方向由水平向左变成水平向右．

【答案】

（1）0.2

（2）4N

均不变，对物体B由平衡条件得：

F－T－μFN＝0.

解得：

F＝4N.

【典例4】如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α＝30°

，细绳与竖直方向夹角θ＝30°

，光滑斜面体的质量M＝3kg，置于粗糙水平面上（g取10m/s2）.求：

（1）细绳对小球拉力的大小；

（2）地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．

（1）5.77N

（2）2.89N方向水平向左

【解析】

（1）以小球为研究对象受力分析如图甲所示．

FN＝T，Tcos30°

＝mg

得T＝＝3N＝N＝5.77N.

（2）以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图乙所示，

因为系统静止，所以f＝Tsin30°

＝×

N＝N＝2.89N，方向水平向左．

第三类：

两个物体都是匀速状态，可以采用整体、隔离法解题

【典例5】如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，现用水平向右的恒力F作用在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度一起向右做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力的大小与木块A对斜面体B的摩擦力大小分别为（）

A．mg，mgsinθB．mg，mgcosθ

C．mgcosθ，mgsinθD．mgtanθ，0

【答案】A

【典例6】如图所示，A、B两个物体叠放在一起，放于斜面C上，物体B的上表面水平，现三者在水平外力F的作用下一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是（）

A．物体A可能受到3个力的作用

B．物体B可能受到3个力的作用

C．物体C对物体B的作用力竖直向上

D．物体C和物体B之间可能没有摩擦力

【答案】C

【总结提升】

方法点窍

当我们做题时，发现对象不止一个的时候，就要考虑应该用什么方法解题，可以用先整体，在隔离，也可以用隔离在隔离、也可以用先隔离在整体、具体采用什么方法解题，就要看怎么样解题比较方便了、并且在运用整体法时，可以去除系统的内力，只对系统的外力进行受力分析，这样可以避免多力，使问题简单化．

强调注意：

在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在．

【专练提升】

1、如图所示，位于倾角为θ的斜面上的物块B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连．从滑轮到A与B的两段绳都与斜面平行．已知A与B之间及B与斜面之间均不光滑，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做匀速直线运动，则B受力的个数为（）

A．4个B．5个

C．6个D．7个

【答案】D

【解析】对B进行受力分析，它受重力、斜面的支持力、拉力F、细绳沿斜面向上的拉力、物块A对B的压力、物块A与B之间的滑动摩擦力、B与斜面间的滑动摩擦力，因此B共受7个力作用

2．如图所示，倾斜天花板平面与竖直方向夹角为θ，推力垂直天花板平面作用在木块上，使其处于静止状态，则（）

A．木块一定受到三个力的作用

B．天花板对木块的弹力FN>

F

C．木块受到的静摩擦力等于mgcosθ

D．木块受到的静摩擦力等于mg/cosθ

3、如图所示，水平固定且倾角为30°

的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力F的大小分别为（）

A．l＋，mgB．l－，mg

C．l＋，2mgD．l－，2mg

【答案】B.

【解析】以A、B整体为研究对象，则Fcos30°

＝2mgsin30°

，得F＝mg；

隔离A有kx＝mgsin30°

，得弹簧原长为l－x＝l－.故B正确．

4．四个半径为r的匀质球在光滑的水平面上堆成锥形，如图所示．下面的三个球A、B、C用绳缚住，绳与三个球心在同一水平面内，D球放在三球上方处于静止状态，如果四个球的质量均为m，则D球对A、B、C三球的压力均为（）

A．mgB.mg

C.mgD.mg

【答案】D.

5、如图所示放在水平地面上的物体P的重量为GP＝10N，与P相连的细线通过光滑的滑轮挂了一个重物Q拉住物体P，重物Q的重量为GQ＝2N，此时两物体保持静止状态，线与水平方向成30°

角，则物体P受到地面对它的摩擦力Ff与地面对它的支持力FN多大？

【答案】N，方向水平向右9N，方向竖直向上