基本信息
文件名称:模型08 整体法和隔离法的妙用(解析版).docx
文件大小:664 KB
总页数:13 页
更新时间:2025-05-20
总字数:约6.34千字
文档摘要

模型08整体法和隔离法的妙用

01模型概述

01模型概述

1.整体法:在研究物理问题时,把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体,也可以把几个物理过程作为一个整体,采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析,常常使问题解答更简便、明了。

运用整体法解题的基本步骤:

①明确研究的系统或运动的全过程.

②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.

③寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解

2.隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进行研究,最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征明显地显示出来,从而进行有效的处理。

运用隔离法解题的基本步骤:

①明确研究对象或过程、状态,选择隔离对象.选择原则是:一要包含待求量,二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.

②将研究对象从系统中隔离出来;或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.

③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究,画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图.

④寻找未知量与已知量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解.

3.整体法、隔离法的比较

项目

整体法

隔离法

概念

将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法

将研究对象与周围物体分隔开的方法

选用原则

研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度

研究系统内物体之间的相互作用力

注意问题

受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用

一般隔离受力较少的物体

4.整体法和隔离法在平衡问题中的应用

当系统处于平衡状态时,组成系统的每个物体都处于平衡状态,选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合.

一般地,当求系统内部间的相互作用力时,用隔离法;求系统受到的外力时,用整体法,具体应用中,应将这两种方法结合起来灵活运用.

02典题攻破

02典题攻破

1.受力分析中的整体法与隔离法

【典型题1】(2024·浙江高考)如图,在同一竖直平面内,小球A、B上系有轻质刚性细线、、、d,其中的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧光滑的定滑轮与物块P相连,跨过右侧光滑的定滑轮与物块Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度使系统达到静止状态。已知小球A、B和物块P、Q质量均为100g,细线、d平行且均与水平方向夹角,重力加速度取。则细线、的拉力分别为(????)

A.2N,1N B.2N,0.5N C.1N,1N D.1N,0.5N

【答案】A

【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反,对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为

解得

设细线b与水平方向夹角为,对B分析有,

解得

故选A。

【典型题2】(24-25高一上·全国·课后作业)如图所示,6本相同的厚书被两块相同的竖直木板夹在中间,书静止不动,已知每本书的质量为m,重力加速度为g,此时两侧对木板施加的水平压力为,木板和书之间、书和书之间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则

(1)左侧木板对书的静摩擦力大小、方向是什么?

(2)左侧第2本书对左侧第1本书的摩擦力大小、方向是什么?

(3)左侧第3本书对左侧第2本书的摩擦力大小、方向是什么?

(4)木板和书之间、书和书之间的动摩擦因数至少为多大?

【答案】(1),竖直向上

(2),竖直向下

(3),竖直向下

(4)

【详解】(1)把6本书看成整体,受力分析,如图所示

由平衡条件有

又有

解得

方向竖直向上。

(2)把右侧5本书看成整体,设左侧第2本书对左侧第1本书的摩擦力大小为、方向竖直向下,对左侧第1本书受力分析,如图所示

由平衡条件有

解得

假设成立,即左侧第2本书对左侧第1本书的摩擦力大小为、方向竖直向下。

(3)把右侧4本书、左侧2本书分别看成整体,设左侧第3本书对左侧第2本书的摩擦力大小为、方向竖直向下,对左侧2本书整体受力分析,如图所示

由平衡条件有

解得

假设成立,即左侧第3本书对左侧第2本书的摩擦力大小为、方向竖直向下。

(4)结合上述分析可知,此状态下,木板和书之间、书和书之间的最大摩擦力为,则有

解得

2.过程分析中的整体法与隔离法

【典型题3】(2025高三·全国·专题练习)为测试一物体的耐摔性,在离地25m高处,将其以20m/s的速度竖直向上抛出,重力加速度,不计空气阻力,求:

(1)经过多长时间到达最高点;

(2)抛出后离地的最大高度是多少;

(3)经过多长时间回到抛出点;

(4)经过多长时间落到地面;

(5)经过多长时间离抛出点15m。

【答案】(1)2s;(2)45m;(3)4s;(4