高考物理专题讲座：整体法高考物理专题讲座：整体法与隔离法与隔离法 解连接体问题解连接体问题物理组物理组 鲁玉华鲁玉华例在光滑的水平地面上，质量分别为例在光滑的水平地面上，质量分别为mA mB的物体的物体A、B中间用轻绳连接，现用水平力中间用轻绳连接，现用水平力F拉物体拉物体B，使，使A、B一起向右做匀加速运动，一起向右做匀加速运动，求中间绳子的拉力求中间绳子的拉力FT。BAF考情分析考情分析v两个或两个以上物体相互连接的系统称两个或两个以上物体相互连接的系统称为连接体为连接体. 连接体问题屡次呈现于高考连接体问题屡次呈现于高考卷面中，在海南省五年的高考命题中，卷面中，在海南省五年的高考命题中，有有三年三年涉及到此类题型，是考生备考的涉及到此类题型，是考生备考的重点之一重点之一.例在光滑的水平地面上，质量分别为例在光滑的水平地面上，质量分别为mA mB的物体的物体A、B中间用轻绳连接，现用水平力中间用轻绳连接，现用水平力F拉物体拉物体B，使，使A、B一起向右做匀加速运动，一起向右做匀加速运动，求中间绳子的拉力求中间绳子的拉力FT。BAF方法方法研究对象研究对象选择原则选择原则整体法整体法将连接体内将连接体内所有物体所有物体组成系统组成系统作为研究对作为研究对象象求解系统求解系统整体的加整体的加速度速度和所受和所受外力外力隔离法隔离法将系统中的将系统中的某一物体某一物体作为研究对象作为研究对象求解系统内物体之求解系统内物体之间的间的内力内力知识梳理知识梳理一、内力和外力一、内力和外力 系统内部物体间的相互作用力叫系统内部物体间的相互作用力叫内力（施力物体与受力物内力（施力物体与受力物体都在系统内）体都在系统内），系统外部物体对系统内物体的作用力叫，系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力外力二、整体法与隔离法二、整体法与隔离法 如果系统的加速度相同，则有系统受如果系统的加速度相同，则有系统受到的合外力等于系统内各物体的质量和到的合外力等于系统内各物体的质量和与其加速度的乘积与其加速度的乘积 表达式为：表达式为：整体法的运用：整体法的运用：注：采用整体法不需要考虑内力注：采用整体法不需要考虑内力（09年海南高考第年海南高考第3题）题）两刚性球两刚性球a和和b的质量分别为的质量分别为ma和和mb 、直径分别为、直径分别为da和和db(da db)。将。将a、b球依次放入球依次放入一竖直放置、内径为一竖直放置、内径为d(dad da+db)的平底圆筒内，如的平底圆筒内，如图所示。设图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为为f1和和f2 ，筒底所受的压力大小为，筒底所受的压力大小为F。已知重力加速度。已知重力加速度大小为大小为g。若所以接触都是光滑的，则。若所以接触都是光滑的，则( ) A B C DA三三 解题方法：解题方法：题型题型1.若几个物体均处于平衡状态若几个物体均处于平衡状态。变式练习：若已知变式练习：若已知ma、 mb、 f1、f2 ，求，求a 对对b的支持力的支持力题后反思：题后反思：若求外力：整体法若求外力：整体法若求内力：隔离法若求内力：隔离法三三 解题方法：解题方法：题型题型1.若几个物体均处于平衡状态若几个物体均处于平衡状态。 如图所示，斜面体置于水平面上，其质量如图所示，斜面体置于水平面上，其质量为为M，在它的斜面上有一质量为，在它的斜面上有一质量为m的物体，用的物体，用水平力水平力F推斜面体，使物体与斜面体一起沿水推斜面体，使物体与斜面体一起沿水平方向向左以相同的加速度匀加速运动，所有平方向向左以相同的加速度匀加速运动，所有的接触面均光滑，求斜面体对物体的支持力大的接触面均光滑，求斜面体对物体的支持力大小。小。题型题型2.若几个物体有加速度，但是若几个物体有加速度，但是加速度加速度相同相同mMF变式练习：若已知斜面体对物体的支持力为变式练习：若已知斜面体对物体的支持力为FN，求水求水平力平力F为多大？为多大？ 先隔离求加速度，后整体求外力先隔离求加速度，后整体求外力。（2）已知内力求外力）已知内力求外力（1）已知外力求内力）已知外力求内力先整体求加速度，后隔离求内力。先整体求加速度，后隔离求内力。题后反思：题后反思：题型题型2.若几个物体有加速度，但是若几个物体有加速度，但是加速度加速度相同相同例：如图所示，质量为例：如图所示，质量为M的木箱放在水平面的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，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小球沿杆下滑的加速度a= 1/2g，则小球在，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？题型题型3.若几个物体有加速度，但是若几个物体有加速度，但是加速度加速度不同不同图2解：取小球m为研究对象，受重力mg、摩擦力Ff,如图1所示，据牛顿第二定律得：mg-Ff=ma 取木箱M为研究对象，受重力Mg、地面支持力FN及小球给予的摩擦力Ff如图2据物体平衡条件得：FN-Ff-Mg=0 且Ff=Ff 由式得FN=由牛顿第三定律知，木箱对地面的压力大小为FN=FN=g.图1gv 若几个物体加速度不相同，用隔离法若几个物体加速度不相同，用隔离法,分别对每个物体分析计算分别对每个物体分析计算.题后反思：题后反思：题型题型3.若几个物体有加速度，但是若几个物体有加速度，但是加速度加速度不同不同例在光滑的水平地面上，质量分别为例在光滑的水平地面上，质量分别为mA mB的物体的物体A、B中间用轻绳连接，现用水平力中间用轻绳连接，现用水平力F拉物体拉物体B，使，使A、B一起向右做匀加速运动，一起向右做匀加速运动，求中间绳子的拉力求中间绳子的拉力FT。BAF 隔离法与整体法，不是相互对立的，一般隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用两种方法交叉运用. 无论哪种方法均以受力无论哪种方法均以受力简单为原则简单为原则.如果能够灵活运用整体法和隔离如果能够灵活运用整体法和隔离法解题就会轻松自如。法解题就会轻松自如。小结：小结：练习练习1： （11年海南高考第年海南高考第5题）题）如图，粗糙的如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力地面对斜劈的摩擦力( ) A.等于零等于零 B.不为零，方向向右不为零，方向向右 C.不为零，方向向左不为零，方向向左 D.不为零，不为零，v0较大时方向向左，较大时方向向左，v0较小时方向较小时方向向右向右A 练练习习2 (20092009安安徽徽) )在在2008年年北北京京残残奥奥会会开开幕幕式式上上，运运动动员员手手拉拉绳绳索索向向上上攀攀登登，最最终终点点燃燃了了主主火火炬炬，体体现现了了残残疾疾运运动动员员坚坚韧韧不不拔拔的的意意志志和和自自强强不不息息的的精精神神为了探究上升过程中运动员与绳为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化索和吊椅间的作用，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，如图所示在吊椅上的运动员拉住，如图所示 设运运动员的的质量量为65kg，吊吊椅椅的的质量量为15kg，不不计定定滑滑轮与与绳子子间的的摩摩擦擦重重力力加加速速度度取取g=10m/s2.当当运运动员与与吊吊椅椅一一起起正正以以加加速速度度a=1m/s2上升上升时，试求：求： (1)运运动员竖直向下拉直向下拉绳的力；的力； (2)运运动员对吊椅的吊椅的压力力