3.4.4 共点力的平衡-整体法和隔离法 课件-2024-2025学年高一上学期物理沪科版（2019）必修第一册

1 第三章 相互作用与力的平衡 邹老师 3.4.4 共点力的平衡—整体法和隔离法 1.选研究对象 2.做受力分析 3.采用合适的方法列平衡方程 4.解平衡方程 解平衡问题的步骤 隔离法：分析对象为单个物体 系统：研究对象的集合 内力：系统内物体间的作用力 外力：系统外物体对系统内物体的作用力 整体法：分析对象为一个系统 1.选研究对象 2.做受力分析 3.采用合适的方法列平衡方程 4.解平衡方程 解平衡问题的步骤 受力分析的一般步骤： 顺序：一重、二弹、三摩擦、四其他 结果：画力的示意图 1.选研究对象 2.做受力分析 3.采用合适的方法列平衡方程 4.解平衡方程 解平衡问题的步骤 平衡问题 静态平衡 合成法 分解法 正交分解法 矢量三角形法 合成法、分解法、正交分解法 矢量三角形法 （一个不变力、一个大小变力、一个方向变力） 动态平衡 （三力） 相似三角形法 （一个不变力、两个方向变力） 动态平衡 （多力） 正交分解法 整体法和隔离法——叠加体 例1：两个相同的球放在圆柱桶中，桶的半径为R，球的半径为r，两个球与桶的接触点为A、B、C，两个球分别有弹力、 、 。 假如桶的半径逐渐增大（保持）， 、 、 如何变化？ B A C 一般遵循先整体后隔离的分析步骤 2G 解：以整体为研究对象受力分析 因为受力平衡： 始终不变 整体法和隔离法——叠加体 C G B A B C A 一般遵循先整体后隔离的分析步骤 以上面的小球为研究对象受力分析 G 采用动态矢量三角形法： G 可知在不断变大，则也不断变大 例1：两个相同的球放在圆柱桶中，桶的半径为R，球的半径为r，两个球与桶的接触点为A、B、C，两个球分别有弹力、 、 。 假如桶的半径逐渐增大（保持）， 、 、 如何变化？ 整体法和隔离法——叠加体 例2：（多选）放在水平面上的物体M上表面有一个物体m，m、M之间连接有一处于拉长状态的弹簧，整个装置处于静止状态，如图所示，则关于M和m受力情况的判断，正确的是（ ） A、受到向右的摩擦力 B、受到对它向右的摩擦力 C、地面对的摩擦力方向向右 D、地面对不存在摩擦力作用 先整体： 再隔离： 整体法和隔离法——连接体 例3：物块a、b通过绕过定滑轮的轻绳连接，b位于斜面c上，斜面c位于地面上，a、b、c均保持静止，则（ ） A、之间可能没有摩擦力 B、c之间一定存在摩擦力 C、斜面体对地面的摩擦力方向向左 D、地面对c的支持力小于的重力之和 活绳：拉力处处相等 整体法和隔离法——连接体 例4：两个相同的小球被两个轻绳链接到天花板上，并各自受到一个等大、方向相同的水平拉力F，平衡时，第一根细绳与水平面夹角为𝜶，第二根细绳与水平面夹角为𝜷。下列情况中正确的是（ ） F F F F F F A、 B、 C、 D、ABC都有可能 整体法和隔离法——连接体 例4：两个相同的小球被两个轻绳链接到天花板上，并各自受到一个等大、方向相同的水平拉力F，平衡时，第一根细绳与水平面夹角为𝜶，第二根细绳与水平面夹角为𝜷。下列情况中正确的是（ ） F F 首先：将两个小球看作一个整体，对整体做受力分析： 整体受到：竖直向下的重力2G、水平向左的拉力2F、第一根绳的拉力 根据平衡条件（合成法/分解法/正交分解法/矢量三角形法）可知： ： 整体法和隔离法——连接体 例4：两个相同的小球被两个轻绳链接到天花板上，并各自受到一个等大、方向相同的水平拉力F，平衡时，第一根细绳与水平面夹角为𝜶，第二根细绳与水平面夹角为𝜷。下列情况中正确的是（ ） F F 再隔离下面的小球，对其进行受力分析 小球受到：竖直向下的重力G、水平向左的拉力F、第二根绳的拉力 根据平衡条件（合成法/分解法/正交分解法/矢量三角形法）可知： ： 综上所述： 整体法和隔离法——连接体 例4：两个相同的小球被两个轻绳链接到天花板上，并各自受到一个等大、方向相同的水平拉力F，平衡时，第一根细绳与水平面夹角为𝜶，第二根细绳与水平面夹角为𝜷。下列情况中正确的是（ ） F F F F F F A、 B、 C、 D、ABC都有可能 整体法和隔离法——连接体 例5：一根重力为G的绳子两端悬挂在天花板上，悬点附近的绳子与水平面的夹角为 o （1）求天花板对A点的弹力大小。 A 整体法和隔离法——连接体 例5：一根重力为G的绳子两端悬挂在天花板上，悬点附近的绳子与水平面的夹角为 o （1）求天花板对A点的弹力大小。 A 对整体受力分析： G 整体法和隔离法——连接体 例5：一根重力为G的绳子两端悬挂在天花板上，悬点附近的绳子与水平面的夹角为 o （1）求天花板对A点的弹力大小。 A 对整体受力分析： G 整体法和隔离法——连接体 例5：一根重力为G的绳子两端悬挂在天花板上，悬点附近的绳子与水平面的夹角为 o （1）求天花板对A点的弹力大小。 A （2）O点是绳中点，求O点绳子的张力大小。 $$