专题强化7 整体法和隔离法在受力分析及平衡问题中的应用 课件-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

整体法和隔离法在受力分析及平衡问题中的应用 专题强化7 第 三 章 1.会用整体法和隔离法分析多个物体的受力。 2.能灵活运用整体法和隔离法处理多个物体的平衡问题(重难点)。 学习目标 内容索引 一、整体法和隔离法在受力分析中的应用 二、整体法和隔离法在平衡问题中的应用 < 一 > 整体法和隔离法在受力分析中的应用 如图所示，直角三棱柱A放在水平地面上，光滑球B放在三棱柱和竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态。 (1)试分别画出A、B及A、B作为一个整体的受力示意图； 例1 答案　见解析图 隔离A为研究对象，它受到重力GA、B对它的压力FBA、地面支持力和地面对它的摩擦力，如图甲所示。 隔离B为研究对象，它受到重力GB、三棱柱对它的支持力FAB、墙壁对它的弹力FN1，如图乙所示。 以A、B整体作为研究对象，整体受到重力GA＋GB、墙壁对其弹力FN1、地面支持力和地面对其摩擦力，如图丙所示。 (2)求地面对A的支持力大小与A、B重力大小之间的关系。 答案　地面对A的支持力大小等于A、B重力大小之和 以A、B整体为研究对象，FN＝GA＋GB 故地面对A的支持力大小等于A、B重力大小之和。 提炼·总结 1.整体法就是把两个(或两个以上)物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力(外力)，不考虑整体内部物体之间的力(内力)。 2.隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系统中隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑该物体对其他物体的作用力。 在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则下列关于它们受力情况的说法正确的是 A.a一定受到4个力 B.b可能受到4个力 C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.a与b之间不一定有摩擦力 例2 √ 对物体b受力分析，受重力、支持力和摩擦力，处于三力平衡状态，故B、D错误； 对物体a、b整体受力分析，受重力、力F，若墙壁对整体有支持力，水平方向不能平衡，故墙壁对整体没有支持力，故也没有摩擦力；最后对物体a受力分析，受推力、重力、物体b对其的压力和静摩擦力，即物体a共受4个力，故A正确，C错误。 返回 < 二 > 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，求系统内部各物体间的力时，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。 (2025·衢州市高一校考)如图所示，倾角为θ、质量为M且上表面光滑的斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的物块B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，重力加速度为g，则 A.水平面对斜面体C的支持力大小等于mg＋Mg B.水平面对斜面体C的摩擦力大小为mgsin θ·cos θ C.物块B对斜面体C的压力大小为mgsin θ D.水平直杆对轻环A的支持力大小为mgsin θ 例3 √ 物块B静止在斜面上，对B受力分析，斜面体对B的支持力FN＝mgcos θ，根据牛顿第三定律可知物块B对斜面体C的压力大小也为mgcos θ。B所受细线的拉力大小T＝mgsin θ，对B、C整体进行受力分析，根据正交分解可得T·sin θ＋F地＝(M＋m)g，解得水平面对斜面体C的支持力F地＝mg＋Mg－mgsin2 θ，故A、C错误； 对B、C整体进行受力分析，根据正交分解可得Tcos θ＝f地，解得水平面对斜面体C的摩擦力大小为f地＝mgsin θ·cos θ，对A受力分析，在竖直方向上有FN'＝Tsin θ，解得水平直杆对轻环A的支持力大小为FN'＝mgsin2 θ，故D错误。 (2024·广东省五校高一联考)用三根轻细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c沿水平方向，则 A.细线a对小球1的拉力大小为G B.细线a对小球1的拉力大小为4G C.细线b对小球2的拉力大小为G D.细线b对小球2的拉力大小为G 例4 √ 将两球和细线b看成一个整体，设细线a对小球1的拉力大小为Fa，细线c对小球2的拉力大小为Fc，受力如图所示， 根据共点力的平衡条件有Fa＝G， Fc＝2Gtan 30°＝G，故A正确，B错误； 对小球2根据共点力的平衡条件可知细线b对其拉力大小为 Fb＝G，故C、D错误。 (多选)(2024·广州市高一校考)如图，柱体A的横截面是圆心角为90°的扇形面，其弧形表面光滑，而与地面接触的下表面粗糙；在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体，系统处于平衡状态。若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，则 A.墙对球的支持力增大 B.柱体对球的支持力减小 C.地面对柱体的摩擦力减小 D.柱体受地面的支持力不变 例5 √ √ 由题意，对球受力分析， 受重力mg、柱体A的支持力FN1和墙壁对球的支持力FN2， 如图所示， 由力的平衡条件可得FN1＝ FN2＝mgtan θ 若使柱体向左移动稍许， 则有θ角增大，柱体对球的支持力FN1增大，墙壁对球的支持力FN2增大，故A正确，B错误； 对柱体A与球整体受力分析， 在水平方向有：墙壁向左的支持力FN2、地面向右的摩擦力f； 设柱体A的质量为M， 则在竖直方向有：重力(M＋m)g、地面的支持力FN， 由力的平衡条件可得 f＝FN2＝mgtan θ，FN＝(M＋m)g， 若使柱体向左移动稍许， 则有θ角增大，柱体所受的摩擦力f增大，地面的支持力不变，故C错误，D正确。 整体法、隔离法的比较 总结提升 返回 项目 整体法 隔离法 概念 将运动状态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 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 第 三 章 本课结束 $