2014年高考物理之整体法和隔离法
发布时间:2021-06-08
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2014年高考专题 整体法和隔离法
一、静力学中的整体与隔离
通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
【例1】 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有质量为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,则粗糙地面对于三角形木块( )
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.没有摩擦力的作用
【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( )
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
【例3】如图所示,设A重10N,B重20N,A、B间的
动摩擦因数为0.1,B与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)
至少对B向左施多大的力,才能使A、B发生相对滑动?(2)
若A、B间μ1=0.4,B与地间μ2=0.l,则F多大才能产生
相对滑动?
【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B、C
两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用
与木块左侧垂直的水平向右力F作用时,木块恰能向右匀速运动,
且A与B、A与C均无相对滑动,图中的θ角及F为已知,求A
与B之间的压力为多少?
【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块
相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则左边
木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为
A.4mg、2mg B.2mg、0 C.2mg、mg D.4mg、mg
【例6】如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地
面间的动摩擦因市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳
的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角
为θ。问当F至少多大时,两球将发生滑动?
1 O A Q
【例8】如图所示,光滑的金属球B放在纵截面为等边三角
形的物体A与坚直墙之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是
B重力的6倍,不计球跟斜面和墙之间的摩擦,问:物体A与水
平面之间的动摩擦因数μ是多少?
【例9】如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度
系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统
处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。在这
过程中下面木块移动的距离为
二、牛顿运动定律中的整体与隔离
当系统内各物体具有相同的加速度时,应先把这个系统当作一个整体(即看成一个质点),分析受到的外力及运动情况,利用牛顿第二定律求出加速度.如若要求系统内各物体相互作用的内力,则把物体隔离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该物体列式求解.隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方便。
【例11】如图所示的三个物体A、B、C,其质量分别为m1、
m2、m3,带有滑轮的物体B放在光滑平面上,滑轮和所有接触
面间的摩擦及绳子的质量均不计.为使三物体间无相对运动,
则水平推力的大小应为F=__________。
【例12】如图,底座A上装有一根直立竖杆,其总质量为
M,杆上套有质量为m的环B,它与杆有摩擦。当环从底座以初速向
上飞起时(底座保持静止),环的加速度为a,求环在升起的过程中,
底座对水平面的压力分别是多大?
【例13】如图,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平
地面上,与地面动摩擦因数μ=0.02.在木楔的倾角θ为300
2的斜面上,有一质量为m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s。在这个过程中木楔
三、连接体中的整体与隔离
【例15】如图所示,五个木块并排放在
水平地面上,它们的质量相同,与地面的摩
擦不计。当用力F
推第一块使它们共同加速
没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度g=10m/s)
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