力的平衡3 整体法与隔离法教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“整体法和隔离法教案”。
专题3
处理连结体问题的方法------整体法和隔离法
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。在“连接体运动”的问题中,比较常见的连接方式有:
①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。②两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?
f12=0 f23=F f34=F f4地=0
针对训练
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2r > R,则以下关于A、B、C、D四点的弹力大小说法中正确的是(ABC)A.D点的弹力可以大于、等于或小于小球的重力 B.D点的弹力等于A点的弹力(指大小)C.B点的弹力恒等于一个小球重力的2倍
D.C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:(B)A.N不变,T变大
B.N不变,T变小 C.N变大,T变大
D.N变大,T变小 针对训练2 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(D)A.N增大,f不变
B.N增大,f增大 C.N不变,f不变
D.N不变,f增大 针对训练3 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?
tan=m/(M+m)
【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m1和m2的两个木块b和c,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三角形木块(D)
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
针对训练4 如图,质量m=5 kg的木块置于倾角=37、质量M=10 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。N=120N f=40N
【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). T=(M+m)g/4
N=(3m-M)g/4
【例5】用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1—2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(A)
针对训练5 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α,所有摩擦均不计(BCD)
小
结:
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.
隔离法和整体法是解动力学习题的基本方法。应注意:
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。