第03讲 整体与隔离三大问题 --2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过

2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过 模块三： 牛顿第一、第二定律各模块之大招 第03讲 整体与隔离三大问题（原卷版） 目录 【内容一】 整体法与隔离法 1 【内容二】 解答平衡问题常用的物理方法 2 【内容三】 动态共（力按质量分配） 3 【内容四】 轻绳相连加速度相同的连接体 4 【内容五】 板块加速度相同的叠加体模型 5 技巧总结 平衡态（无）：外力看整体，内力看隔离 技巧总结 内容一：Ⅰ：整体法与隔离法 在进行受力分析时，第一步就是选取研究对象。选取的研究对象可以是一个物体（质点），也可以是由几个物体组成的整体（质点组）。 1.隔离法： 将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法。 隔离法的原则： 把相连结的各个物体看成一个整体，如果要分析的是整体内物体间的相互作用力（即内力），就要把跟该力有关的某物体隔离出来。当然，对隔离出来的物体而言，它受到的各个力就应视为外力了。 2.整体法： 把相互连结的几个物体视为一个整体（系统），从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力（外力），称为整体法。 整体法的基本原则： （1）当整体中各物体具有相同的加速度（加速度不相同的问题，中学阶段不建议采用整体法）或都处于平衡状态（即a=0）时，命题要研究的是外力，而非内力时，选整体为研究对象。（2）整体法要分析的是外力，而不是分析整体中各物体间的相互作用力（内力）。（3）整体法的运用原则是先避开次要矛盾（未知的内力）突出主要矛盾（要研究的外力）这样一种辨证的思想。 3.整体法、隔离法的交替运用 对于连结体问题，多数情况既要分析外力，又要分析内力，这时我们可以采取先整体（解决外力）后隔离（解决内力）的交叉运用方法，当然个别情况也可先隔离（由已知内力解决未知外力）再整体的相反运用顺序。 内容二：Ⅱ：解答平衡问题常用的物理方法 1.隔离法与整体法 隔离法：为了弄清系统（接连体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。运用隔离法解题的基本步骤是： 第一步：明确研究对象或过程、状态； 第二步：将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来； 第三步：画出某状态下的受力图或运动过程示意图； 第四步：选用正交分解或牛二定律列方程求解。 2.整体法：当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤是： 第一步：明确研究的系统和运动的全过程； 第二步：画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图； 第三步：选用正交分解或牛二定律列方程求解。 注意：隔离法和整体法常常需交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快。 模型总结： 模型1： 条件：甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线连接，甲球用细线悬 挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧. 问：平衡时两球的可能位置是？ 破解：用整体法分析，把两个小球看作一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力，两水平力相互平衡，故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向，即细线1一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到向下的重力mg，水平向右的拉力F，细线2的拉力F2。 要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜 模型2： 条件：三个质量均为1 kg的物体A、B、C叠放在水平桌面上，B、C用不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质定滑轮连接，A与B之间、B与C之间的接触面以及轻绳均与桌面平行，A与B之间、B与C之间以及C与桌面之间的动 摩擦因数分别为0.4、0.2和0.1，重力加速度g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用力F沿水平方向拉物体C 问：①拉力F小于11 N时，能否拉动C？②拉力F为17 N时，轻绳的拉力为多少？ ③要使A、B保持相对静止，拉力F满足什么条件？④A的加速度将随拉力F的增大怎么变化？ 破解：①当C物体即将运动时，C物体水平方向受桌面给C的向右的摩擦力f桌、绳子向右的拉力T、B给C向右的摩擦力fBC，其中f桌＝0.1(mA＋mB＋mC)g＝3 N，fBC＝0.2(mA＋mB)g＝4 N当物体C将滑动时应有F＝f桌＋fBC＋FT，FT＝fBC＝4 N可解得F＝11 N； ②当F＝17 N时，A、B之间没有发生相对滑动，此时对A、B整体有FT－fBC＝(mA＋mB)a1 对C物体受力分析有F－FT－fBC－f地＝mCa1联立解得FT＝8 N； ③B和C的加速度大小相等，在A和B即将发生相对滑动时，对A受力分析可得fAB＝0.4mAg＝mAa对AB整体受力分析可得FT－fBC＝(mA＋mB)a 对C物体受力分析可得F－FT－fBC