《2011年高三高考物理整体法和隔离法总复习教程新人教版课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011年高三高考物理整体法和隔离法总复习教程新人教版课件（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、整体法和隔离 总复习,规律方法 整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体采用整体法可以避免对整体内部进行繁琐的分析，常常使问题解答起来更简便、明了,运用整体法解题的基本步骤如下 1明确研究的系统或运动的全过程 2画出系统的受力图和运动全过程的示意图 3寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解,【例1】 如图甲所示，质量M10kg的木块ABC静置于粗糙的水平地面上在木块的倾角30的斜面上，有一质量m1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行位移s1.4m时，其速度v1.4
2、m/s，在此过程中木块保持静止不动求地面对木块的摩擦力和支持力的大小与方向(取g10m/s2),分析 本题中两物体有不同的加速度，一般采用隔离法，但也可以采用整体法解决,解析 由运动学公式v2v2as，求得物块沿斜面下滑的加速度为： 取物块与木块组成的系统为研究对象，其受力情况如图乙所示，系统所受外力有：竖直方向为重力(mM)g和地面的支持力FN，水平方向为地面的摩擦力f.将物块沿斜面下滑的加速度a分解为水平分量ax和竖直分量ay.由牛顿第二定律的分量式有：,在水平方向上：fmaxmacos1.00.70.87N0.61N，方向水平向左 在竖直方向上：(mM)gFNmay 解得：FN(mM)g
3、may(mM)gmasin109.65N，方向竖直向上,答案 0.61N，方向水平向左；109.65N，方向竖直 向上,总结提升 本题中两个物体的加速度虽然不相同，但因不需求两个物体间的相互作用力，故用系统的牛顿第二定律求解，避开了对系统内力的分析，使解题过程变得干净利落使用此法解决多体系统的动力学问题，需把握三个关键点：正确分析系统受到的外力；正确分析系统内各物体加速度的大小和方向；确定正方向，建立直角坐标系，并列方程进行求解,在解连接体问题时，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，那么就可以把它们看成一个整体(当成一个质点)，分析受到的外力和
4、运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量) 复杂的连接体问题大多涉及若干个物体，或物体经历若干段过程隔离法是处理复杂问题的基本方法，但若问题能用整体法处理，则其往往比用隔离法简单很多所以处理复杂物理问题时，优先考虑采用整体法,如图所示，静止在水平面上的等腰三角架的质量为M，它在中间用两根质量不计的轻弹簧连着一个质量为m的小球在小球上下振动的过程中，当三角架对水平面的压力为零时，小球加速度的方向与大小分别是 ( ),解析：由题意知该质点组只受外力(Mm)g的作用，而M的加速度又为零，设m的加速度大小为a，则(Mm)gma，即a 其方向应与合外力(Mm)g的方向相同故选项D正确 答案：D
5、,规律方法 隔离法 隔离法：把所研究的对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还可以对同一个物体、同一过程中不同物理量的变化进行分别处理采用隔离法能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理 运用隔离法解题的基本步骤如下,(1)明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象选择原则是：一要包含待求量；二要使所选隔离对象和所列方程数尽可能少 (2)将研究对象从系统中隔离出来，或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来 (3)对隔离出的研究对象、过程、状态进行分析研究，画出某状态
6、下的受力图或某阶段的运动过程示意图 (4)寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解,【例2】 如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的1/2，即ag/2，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？,解析 以小球m为研究对象，受重力mg及摩擦力f，由牛顿第二定律得mgfma，以木箱M为研究对象，受重力Mg、地面支持力N及小球给予的摩擦力f，木箱处于平衡状态，则有NfMg0，由牛顿第三定律得ff 由牛顿第三定律可知木箱对地面的压力大小为NN,三个质量相同的物块A、B、C，
7、用两个轻弹簧和一根轻线相连，挂在天花板上，处于平衡状态，如图所示，在将A、B之间的线剪断的瞬间，A、B加速度分别为(取向下为正，重力加速度为g) ( ) AaA2g aB2g BaAg aBg CaA2g aBg DaA0 aB2g 答案：A,【例3】 如图所示，质量M400g的劈形木块B上叠放一木块A，A的质量m200g.A、B一起放在斜面上，斜面倾角37，B的上表面呈水平，B与斜面之间及B与A之间的动摩擦因数均为0.2.当B受到一个F5.76N的沿斜面向上的作用力时，A相对B静止，并一起沿斜面向上运动求：,(1)B的加速度大小； (2)A受到的摩擦力及A对B的压力大小(sin370.6，c
8、os370.8，g10m/s2) 解析 (1)A、B整体受到重力G、推力F、斜面的支持力FN1及斜面的摩擦力Ff1，受力如图所示，有 FGsinFf1(Mm)a FN1Gcos Ff1FN1 以上三式联立解得B的 加速度为：a2m/s2,(2)A物与B物保持相对静止，故A也以2m/s2的加速度沿斜面向上运动A所受的合力方向与加速度方向一致也沿斜面向上对A受力分析，A在竖直方向上受B对它的支持力FN2及重力GA.为了使A的合力沿斜面向上，可推知B必然要给A一个向左的静摩擦力Ff2，故A的受力图如图所示将A的加速度a分解到水平和竖直方向上得到两个分加速度a1、a2，根据牛顿第二定律可列式：,竖直方
9、向：FN2GAma1masin 水平方向：Ff2ma2macos 代入数据得：FN22.24N Ff20.32N. 由于牛顿第三定律知A对B的压力大小FN2FN22.24N. 答案 (1)2m/s2 (2)0.32N 2.24N,总结提升 在利用整体法和隔离法解题时应注意以下三点： (1)在利用整体法和隔离法解题时应从具体问题的实际情况出发，灵活选取研究对象，恰当选择使用隔离法和整体法 (2)在使用隔离法解题时，所选取的隔离对象可以是连接体中的某一部分物体，也可以是连接体中的某一个物体(包含两个或两个以上的单个物体)，而这“某一部分”的选取，也应根据问题的实际情况，灵活处理,(3)在选用整体法
10、和隔离法时可依据所求进行选择，若所求力为外力则应用整体法；若所求力为内力则用隔离法，但在具体应用时，绝大多数题目要求两种方法结合应用，且应用顺序也较为固定，即求外力时，先隔离后整体；求内力时，先整体后隔离先整体或先隔离的目的都是为了求解共同的加速度,(2009高考安徽理综)在2008年北京残奥会开幕式上运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与
11、绳子间的摩擦，重力加速度取g10m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a1m/s2上升时，试求：,(1)运动员竖直向下拉绳的力； (2)运动员对吊椅的压力 解析：解法一 设运动员和吊椅的质量分别为M和m，绳拉运动员的力为F.以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(Mm)g，向上的拉力为2F，根据牛顿第二定律 2F(Mm)g(Mm)a F440N 根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为440N，方向竖直向下,(2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小Mg，绳的拉力F，吊椅对运动员的支持力FN.根据牛顿第二定律： FFNMgMa FN275N 根据牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力大小为275N，方向竖直向下,解法二 设运动员和吊椅的质量分别为M和m；运动员竖直向下的拉力大小为F，对吊椅的压力大小为FN. 根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为F，吊椅对运动员的支持力大小为FN.分别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律： FFNMgMa FFNmgma 由解得F440N，FN275N,请同学们认真完成课后强化作业,
