整体法隔离法 牛顿运动定律的应用 -----整体法、隔离法 ——物理教研组课程资源(肖翠峰提供) 2013.08
整体法隔离法(中等) 例1.如图所示,质量为M=8 kg的木板,放在水平地面上。当木板向右运动的速度v0=6 m/s时,在木板前端轻放一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块.木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10 m/s2.求:物块及木板的加速度大小. N f 解析: 对木块,受力分析如图. 由牛顿第二定律得: mg f=μmg =ma1 解得 a1=μg=2m/s2 ——物理教研组课程资源(肖翠峰提供) 2013.08
f地 即:μmg+μ(M+m)g=Ma2 解得 a2=3 m/s2 整体法隔离法(中等) 例1.如图所示,质量为M=8 kg的木板,放在水平地面上,木板向右运动的速度v0=6 m/s时,在木板前端轻放一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块.木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10 m/s2.求:物块及木板的加速度大小. 解析:对木板,受力分析如图. 由牛顿第二定律得: f’+f地=Ma2 N地 f’ f地 N’ 即:μmg+μ(M+m)g=Ma2 Mg 解得 a2=3 m/s2 ——物理教研组课程资源(肖翠峰提供) 2013.08
整体法隔离法(中等) 例2、如图所示,光滑水平地面上有两块完全相同的木块A、B,水平推力F作用在木块A上,使A、B一起运动,若用FAB表示木块A、B间的相互作用力,求FAB的大小。 对A、B整体受力分析,由牛顿第二定律得: N 解析: F F=2ma 对B受力分析,由牛顿第二定律得 2mg FAB=ma NB 由以上两式得 FAB=F/2 FAB mg ——物理教研组课程资源(肖翠峰提供) 2013.08
整体法隔离法(中等) 例3、如图所示,粗糙水平地面上有两块完全相同的木块A、B,水平推力F作用在木块A上,使A、B一起运动,若用FAB表示木块A、B间的相互作用力,求FAB的大小。 对A、B整体受力分析,由牛顿第二定律得: 解析: N N F f F-f=2ma 即 F-μ2mg=2ma 2mg 2mg 对B受力分析,由牛顿第二定律得 NB FAB-fB=ma FAB fB 即 FAB-μmg=ma mg 由以上两式得 FAB=F/2 ——物理教研组课程资源(肖翠峰提供) 2013.08
整体法隔离法(中等) 例4、质量为M倾角为θ的楔形木块,静置在粗糙水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数为μ。质量为m的物块,置于楔形木块的斜面上,斜面是光滑的。现在水平向左的推力F作用下,物块与楔形木块一起向左做匀加速直线运动,两者无相对滑动。求力F大小 对整体受力分析,由牛顿第二定律得: 解析: N F-f=(M+m)a F f 即 F-μ(M+m)g=(M+m)a Mg+mg 对m受力分析,由牛顿第二定律得 Nm F合=mgtanθ=ma θ F合 即 a=gtanθ mg 得 ——物理教研组课程资源(肖翠峰提供) 2013.08
F-f=F-μ(M+m)g=(M+m)a 整体法隔离法(中等) 例4、质量为M倾角为θ的楔形木块,静置在粗糙水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数为μ。质量为m的物块,置于楔形木块的斜面上,斜面是光滑的。现在水平向左的推力F作用下,物块与楔形木块一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动。求力F大小 Nm 解析: 对m受力分析,由牛顿第二定律得 θ F合=mgtanθ=ma F合 即 a=gtanθ mg 对整体受力分析,由牛顿第二定律得: N F-f=F-μ(M+m)g=(M+m)a F 即 F-μ(M+m)g=(M+m)a f 得 Mg+mg ——物理教研组课程资源(肖翠峰提供) 2013.08
若系统内各物体的运动状态不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来受力分析,应用牛顿第二定律列方程求解. 整体法隔离法 方法总结 整体法、隔离法的选取原则 1.隔离法的选取原则 若系统内各物体的运动状态不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来受力分析,应用牛顿第二定律列方程求解. 2.整体法的选取原则 若系统内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出共同加速度(或其他未知量). 3.整体法、隔离法的交替运用 若系统内各物体具有相同的加速度,一般先用整体法求出加速度,然后选取合适的研究对象再用隔离法求解物体之间的作用力。即“先整体求加速度,后隔离求内力” 有时也可以先用隔离法求出加速度,然后再用应用整体法求解系统的外力.即“先隔离求加速度,后整体求外力” ——物理教研组课程资源(肖翠峰提供) 2013.08