专题 整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用 课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

专题：整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用 第 三 章 1.知道整体法和隔离法，能灵活运用整体法和隔离法处理问题。 2.能够用整体法和隔离法处理共点力作用下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； 答案　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N1，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N1、地面支持力和地面对其摩擦力，如图丙所示。 (2)求地面对A的支持力的大小与A、B重力大小之间的关系。 答案　以A、B整体为研究对象，N＝GA＋GB，故地面对A的支持力的大小等于A、B重力大小之和。 1.整体法就是把两个(或几个)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相互作用力(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。 提炼与总结 　(2023·德阳市高一期中)如图所示，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则物块A和B的受力个数分别为 A.3和3 B.3和4 C.4和4 D.4和5 例1 由整体分析可知，A、B整体受到地面向上的支持力、重力，墙壁对A、B无弹力；分别隔离A、B分析：A受重力、B对A的支持力和B对A的摩擦力共3个力；B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力、地面对B的支持力共4个力，故B正确，A、C、D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。 　用三根细线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水平，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2 √ 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。 　(2024·自贡市高一期末)如图所示，水平地面上放置一个质量为10 kg、倾角为37°的斜面体。一个质量为5 kg的箱子在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面体匀速上滑，斜面体保持静止。已知箱子与斜面体间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是 A.箱子对斜面体压力的大小为30 N B.拉力F的大小为10 N C.斜面体对地面压力的大小为150 N D.地面给斜面体的摩擦力大小为32 N 例3 √ 对箱子进行受力分析，斜面体对箱子的支持力为N'＝mgcos 37°＝40 N，根据牛顿第三定律可知F压＝N'＝40 N，故A错误； 由于箱子处于匀速直线运动状态，则F＝mgsin 37°＋μmgcos 37°＝40 N，故B错误； 对斜面体与箱子整体受力分析可知N＝(m＋M)g－Fsin 37°＝126 N，由牛顿第三定律可得，斜面体对地面压力的大小为F压'＝N＝126 N，故C错误； 对斜面体与箱子整体受力分析可知f＝Fcos 37°＝32 N，故D正确。 　如图，质量分布均匀的球体A和四分之一圆弧形滑块B相切于最低点并均处于静止状态，现用水平外力F作用在B上，使B向右缓慢移动一小段距离，不计一切摩擦，在此过程中 A.B对A的支持力增大 B.水平外力F减小 C.竖直墙面对A的弹力减小 D.水平地面对B的支持力增大 例4 √ 对A进行受力分析，如图甲所示，由图可知B向右缓慢移动时，B对A的支持力与竖直方向的夹角逐渐变大，可知B对A的支持力增大，竖直墙面对A的弹力增大，故A正确，C错误； 对A、B整体进行受力分析，如图乙所示，根据平衡条件可知FN地＝G总，F＝FN2 所以水平地面对B的支持力不变，水平外力F增大，故B、D错误。 整体法、隔离法的比较 总结提升 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分析方法 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 返回 总结提升 项目 整体法 隔离法 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 说明 对于连接体问题，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，当然个别情况也可采用先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体的运用顺序。 本课结束 第 三 章 $