整体法与隔离法解(牛顿第二定律的应用)

整体法与隔离法解决连接体的问题1、连接体与隔离体：两个或几个物体相互作用组成的物体系统称为连接体；如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体。2、外力和内力：把连接体当作整体作为研究对象，受到系统之外的物体对这个整体的力，称为该系统受到的外力；而系统内部各物体之间的相互作用力，称为内力，在对整个系统列牛顿第二定律方程时内力不考虑。二、整体法与隔离法1.当研究问题中涉及多个物体组成的系统时，通常把研究对象从系统中“隔离”出来，单独进行受力及运动情况的分析.这叫隔离法.2.系统中各物体加速度相同时，我们可以把系统中的物体看做一个整体.然后分析整体受力，由F=ma求出整体加速度，再作进一步分析.这种方法叫整体法.3.解决连接体问题时，经常要把整体法与隔离法结合起来应用.例1：如图示：桌面光滑，小车质量为M，砝码质量为m,求小车受到的拉力和小车的加速度。mgFF1111gMmggMmMmmFggmgmMmMgMmamgMmMmMLLL??解法一（隔离法）：对m：mg-F=ma（）对M：F=Ma（2）m由（1）（2）得：a=M+m解法二（整体法）：将、当作整体，由牛顿第二定律得：mmg=（M+m）aa=M+mMm研究对M绳子拉力：F=Ma=分析绳子的拉力但当Mm时FmgmM、m一起匀加速的加速度a=M+m当时：mg当时：a=M+mg1/MaO实验：打点计时器θ1、首先平衡摩擦。µ=tanθ2、m砝《m车，可以认为砝码的重车≈F拉,其实砝码和小车一起匀加速直线运动时,砝码重力大于绳子拉力.例2:如图,质量都为m的两物体A和B,中间用一弹性系数为K的轻弹簧连接着，把它们置于光滑水平面上，若水平恒力F1和F2分别作用在A和B上，方向如图示，且F1F2，则弹簧的压缩量为多少？F1F221122(1)(2)1222FmaAFKxmaFFxKBLLLL1解：将A、B当作一个整体，由牛顿第二定律得：F对隔离：由（）（）式得：注意：（）式中换成对隔离分析也行！连接体问题一般先采用整体法求出共同加速度，再用隔离法对其中某个物体或某几个物体分析求内力。例3:5个质量相同的木块并排放在光滑水平桌面上,当用水平向右推力F推木块1,使它们共同向右加速运动时,求第2与第3块木块之间弹力及第4与第5块木块之间的弹力.12345F例2.如图示，两物块质量为M和m，用绳连接后放在倾角为θ的斜面上，物块和斜面的动摩擦因素为μ，用沿斜面向上的恒力F拉物块M运动，求中间绳子的张力.MmθFT=m(a+gsinθ+μgcosθ)=mF／(M+m)T的大小与运动情况无关T的大小与θ无关T的大小与μ无关★斜面光滑，求绳的拉力？★斜面光滑，求弹簧的拉力？★斜面光滑，求物块间的弹力？★斜面光滑，求球与槽间的弹力？例3、如图所示，质量为m的光滑小球A放在盒子B内，然后将容器放在倾角为a的斜面上，在以下几种情况下，小球对容器B的侧壁的压力最大的是（）(A)小球A与容器B一起静止在斜面上；(B)小球A与容器B一起匀速下滑；(C)小球A与容器B一起以加速度a加速上滑；(D)小球A与容器B一起以加速度a减速下滑.CD练习4.如图所示，置于水平面上的相同材料的m和M用轻绳连接，在M上施一水平恒力力F，使两物体作匀加速直线运动，对两物体间细绳拉力正确的说法是：（）(A)水平面光滑时，绳拉力等于mF/(M＋m)；(B)水平面不光滑时，绳拉力等于mF/(M＋m)；(C)水平面不光滑时，绳拉力大于mF/(M＋m)；(D)水平面不光滑时，绳拉力小于mF/(M＋m)。MmFAB例1.如图所示，质量为M的斜面放在水平面上，其上有质量为m的物块，各接触面均无摩擦，第一次将水平力F1加在m上，第二次将水平力F2加在M上，两次要求m与M不发生相对滑动，求F1与F2之比F1F2m:M