高考物理复习-正交分解法整体法和隔离法 提高 (2).doc

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1、物理总复习:正交分解法、整体法和隔离法编稿:李传安审稿:张金虎【考纲要求】1、理解牛顿第二定律,并会解决应用问题;2、掌握应用整体法与隔离法解决牛顿第二定律问题的基本方法;3、掌握应用正交分解法解决牛顿第二定律问题的基本方法;4、掌握应用合成法解决牛顿第二定律问题的基本方法。【考点梳理】要点一、整体法与隔离法1、连接体:由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。  2、隔离体:把某个物体从系统中单独“隔离”出来,作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法(称为“隔离审查对象”)。  3、整体法:把相互作用的多个物体

2、视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。要点诠释:处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。作为连接体的整体,一般都是运动整体的加速度相同,可以由整体求解出加速度,然后应用于隔离后的每一部分;或者由隔离后的部分求解出加速度然后应用于整体。处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的,两种方法互相配合交替使用,常能更有效地解决有关连接体问题。要点二、正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度

3、方向上,有:  (沿加速度方向)(垂直于加速度方向)特殊情况下分解加速度比分解力更简单。要点诠释:正确画出受力图;建立直角坐标系,特别要注意把力或加速度分解在x轴和y轴上;分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程。一般沿x轴方向(加速度方向)列出合外力等于的方程,沿y轴方向求出支持力,再列出的方程,联立解这三个方程求出加速度。要点三、合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时,这是二力不平衡问题,通常应用合成法求解。要点诠释:根据牛顿第二定律,利用平行四边形法则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向。特别是两

4、个力相互垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。【典型例题】类型一、整体法和隔离法在牛顿第二定律中的应用【高清课堂:牛顿第二定律及其应用1例4】例1、(2014河北衡水中学模拟)在水平地面上放一木板B,重力为100N,再在木板上放一货箱A,重力为500N,设货箱与木板、木板与地面间的动摩擦因数μ均为0.5,先用绳子把货箱与墙拉紧,如图示,已知sinθ=3/5,cosθ=3/5,然后在木板B上施一水平力F。要想把木板从货箱下抽出来,F至少应为多大?【答案】850N【解析】分别对物体A、B或AB整体:受力分析,如图所示,

5、由受力平衡知:对A:Tcosθ–f1=0N1–G1–Tsinθ又f1=μN1联立得到:Tcosθ=μ(G1+Tsinθ)即f1=TcosθN1=G1+Tsinθ对B:F–f1′–f2=0N2–N1′–G2=0又f2=μN2联立得到:F=f1+μ(N1+G2)解得:F=850N(或者采用先整体后隔离)本题考查受力平衡的问题,分别以两个物体为研究对象,分析受力情况,建立直角坐标系后分解不在坐标轴上的力,列平衡式可得答案举一反三【变式1】如图所示,两个质量相同的物体A和B紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如果它们分别受到水平

6、推力和,且,则A施于B的作用力的大小为( )  A.    B.  C.    D.【答案】C【解析】设两物体的质量均为m,这两物体在和的作用下,具有相同的加速度为,方向与相同。物体A和B之间存在着一对作用力和反作用力,设A施于B的作用力为N(方向与方向相同)。用隔离法分析物体B在水平方向受力N和,根据牛顿第二定律有故选项C正确。【变式2】如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是,现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以

7、同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为()A.B.C.D.【答案】B【解析】以四个木块为研究对象,由牛顿第二定律得绳的拉力最大时,m与2m间的摩擦力刚好为最大静摩擦力,以2m(右边的)为研究对象,则,对m有,联立以上三式得B正确。例2、质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s。耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求:(1)拖拉机的加速度大小。(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。(3)时间

8、t内拖拉机对耙做的功。【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式①变形得②(2)要求拖拉机对连接杆的拉力,必须隔离拖拉机,对拖拉机进行受力分析,拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T,根据牛顿第二定律③联立②③变形得④根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为⑤拖拉机对耙做的功:⑥联立④⑤解得⑦【总结升华】本题

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