牛顿第二定律的应用-整体法与隔离法.ppt

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牛顿第二定律在解决具体问题时具有广泛的应用价值，特别是在分析连接体运动时，整体法和隔离法是常用的解题策略所谓连接体，通常指多个物体之间存在着直接或间接的联系，它们可能通过绳索、杆件或弹簧相互连接，也可能处于叠放或并排的状态，这些物体组成了复杂的力学系统在运用整体法和隔离法时，需要明确区分内力和外力，内力是系统内部各物体之间的相互作用力，而外力则是系统外部环境施加在整体上的作用力对于存在相互作用力的系统，这种区分尤为重要【例1】考虑两个木块A和B，它们分别放置在水平地面上，质量为m1和m2，在水平向右的外力F作用下

它们同时向右移动。在影响下，它们一起向右移动。采用整体分析法和单独分析法，整体分析法和单独分析法（1）当地面没有摩擦力时，）当地面没有摩擦力时，怎样计算木块木块A施加给木块木块B的力？怎样计算木块木块A施加给木块木块B的力？（2）当两个木块木块A,B与地面的动摩擦因数都是时，）当两个木块木块A,B与地面的动摩擦因数都是时，怎样计算木块木块A施加给木块木块B的力？怎样计算木块木块A施加给木块木块B的力？的作用力为多少？地面平整时，A与B结合为一，依据牛顿第二原理，可推导出：依据牛顿第二原理，可推导出：进行B的受力考察：进行B的受力考察：横向受力：横向受力：整合前述各式，可解得：整合前述各式，可解得：地面不光滑时，A与B结合为一，依照牛顿第二原理，可推导出：依照牛顿第二原理，可推导出：

根据牛顿第二定律可知：对物体B进行受力分析：在水平方向上：通过联立前面得出的各式可以解得：需要思考一个问题：如果用水平推力F向左推，物体A和物体B之间的相互作用力与之前的情况是否一致？对A受力进行剖析,依据牛顿第二运动定律可知,解：对整体,依照牛顿第二运动定律可知,将上述各式整合,得出：解：对整体,依照牛顿第二运动定律可知,将上述各式整合,得出：无摩擦力情形：解：整体法要点：一、在探究物理现象时,将所探究的物体视为一个整体（忽略内部作用力）进行探讨的方式即为整体法。法称为整体法。

运用整体思维时，能够将多个物体视为一个整体，也能将多个物理过程看作一个整体，这种思维方法可以减少对内部细节的复杂剖析，往往让解题过程更加清晰高效。将研究目标从整体中单独提取出来进行分析，并据此得出最终结论，这种方法被称为隔离分析。探究事物的最终结论的方式叫做隔离法，这个方法能够将整体分解为多个局部进行分析，或者将整体过程划分为不同时期来考察，还可以针对单个物体或同一过程里不同物理量的变化进行单独研究。处理。采用隔离

隔离物体法能够筛除与研究目标无关联的干扰因素，让该目标的特性清晰可见kaiyun.ccm，进而便于实施精准应对。记录笔记记录笔记三三 解题技巧：解题技巧：1.当若干物体彼此不动，或者运动状态改变一致，能够运用整体法进行求解。整体法进行求解。（1）若要知道内部作用力。）若要知道内部作用力。先对整体进行考察，确定其运动状态，再对单个物体进行剖析，从而得到内部作用力。物体A与物体B通过一根细绳相连，两者质量分别为mA和mB，均放置在表面不光滑的平面之上，此时对物体施加一个水平方向的外力

对物体B施加水平力F，使物体A和物体B整体向右加速，整体向右加速，物体A和物体B与地面之间的动摩擦系数相同，与地面之间的动摩擦系数相同，需要计算绳子的拉力，需要计算绳子的拉力。这是通过已知内力来求解外力的示例，这是通过已知内力来求解外力的示例。先分别计算加速度，再进行整体分析，接着确定外力，然后计算外力。在平坦的地面之上，一个重为M的容器内部，通过一根细线悬挂着一个重为m的小物体，容器在水平外力的驱动下向右进行加速移动，当小物体相对于容器保持静止状态时，细线与垂直方向形成的角度为，需要计算外力的大小

7、，求外力F的大小。的大小。记录笔记记录笔记2，当多个物体加速度不一样时，要采用单独分析法，对每个物体分别进行计算。例例3，有个质量为60公斤的人，通过一个无摩擦的定滑轮，用绳子拖动一个重20公斤的物体，这个物体以每秒5米平方的加速度向上运动，问这个人站在地面上的压力是多少，取重力加速度为10米每秒平方。例例4，在有个粗糙的水平面上，有个三角形木块a，它的两个粗糙斜面上分别放着两个木块b和c，b的质量是m1，c的质量是m2，且m1不等于m2，三个木块都静止不动，那么粗糙的地面会对三角形木块产生摩擦力，这个摩擦力的方向水平。

B向右存在阻碍力，该阻碍力指向左侧，C存在阻碍力，但阻碍力的指向无法判断，D不存在阻碍力由于三个物体都保持静止状态，因此可以将其看作一个整体，该整体停留在水平面上，必然没有阻碍力，所以选择D点评如果以三角形木块a为分析对象，去研究b和c对它的支撑力和阻碍力，再计算它们的合力来求解，那么会使问题变得更为繁琐此题可以进一步延伸为b和c两个物体以恒定速度向下滑动，在这种情况下，应该选择哪个选项如图所见，A物体施加的力为10牛顿，B物体施加的力为20牛顿，A与B之间的摩擦系数为0.1，B与地面之间的摩擦系数为0.2，求：（1）需要向左施加多大的力才能让A、B产生相对运动？（2）如果A与B之间的摩擦系数变为0.4，B与地面之间的摩擦系数变为0.1，那么需要多大的力才能引发相对运动？【解析】（1）假设A

如果B正好开始移动，那么B对地面也会正好开始移动，以A和B为分析对象，其受力情况如图所示开yun体育app官网网页登录入口，根据平衡条件可知：F等于fB加上2倍的T，以A为分析对象，根据平衡条件可知：T等于fA，fA等于0.11乘以重力加速度，计算得1牛，fB等于0.23乘以重力加速度，计算得6牛，因此F等于8牛，同理，当F等于11牛时，依然满足上述条件。如图所见，球体质量为8牛顿，静置于与地面夹角六十度的斜坡上，该斜坡表面无摩擦力，球体经滑轮与重量为四牛顿的物体A相连，滑轮无摩擦且绳子无质量，挡板与地面垂直，求斜坡和挡板承受的力，六十度的正弦值为0.6。【解析】先对物体A进行单独研究，再对球进行单独分析，并画出受力图示，根据平衡原理可知：拉力为四牛，拉力乘以正弦三十七度加上支持力乘以余弦三十七度等于八牛，支持力乘以正弦三十七度等于一个力与拉力乘以余弦三十七度之和，由此可计算出，一个力等于一牛，支持力等于七牛。如图所见，在两块相等的直立板之间，有四个质量相同的砖块，每个砖块质量为m，用两个相等的水平力F挤压木板，使砖块保持静止状态，那么左侧木板对第一块砖的摩擦力kaiyun官方网站登录入口，以及第二块砖对第三块砖的摩擦力分别是 A4mg、2mg B2mg、0 C2mg、mg D4mg、mg【解释】假设左、右木板对砖块的摩擦力为f1，第三块砖对第二块砖的摩擦力为f2，那么对四个砖块整体进行分析，得到：2f1等于4mg，f1等于2mg。对于前两块砖的平衡情况，存在关系式f1加上f2等于两倍mg，其中f2的数值为零，因此可以判定选项B是正确的。