正交分解法、整体法和隔离法(提高)资料
发布时间:2020-07-03 来源:文档文库
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正交分解法、整体法和隔离法(提高)
考纲要求
1、理解牛顿第二定律,并会解决应用问题;
2、掌握应用整体法与隔离法解决牛顿第二定律问题的基本方法; 3、掌握应用正交分解法解决牛顿第二定律问题的基本方法; 4、掌握应用合成法解决牛顿第二定律问题的基本方法。
考点梳理
考点一、整体法与隔离法
1、连接体:由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。
2、隔离体:把某个物体从系统中单独“隔离”出来,作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法(称为“隔离审查对象”)。
3、整体法:把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。
要点诠释: 处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。作为连接体的整体,一般都是运动整体的加速度相同,可以由整体求解出加速度,然后应用于隔离后的每一部分;或者由隔离后的部分求解出加速度然后应用于整体。处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的,两种方法互相配合交替使用,常能更有效地解决有关连接体问题。 考点梳理
考点二、正交分解法
当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有:
(沿加速度方向)
(垂直于加速度方向)
特殊情况下分解加速度比分解力更简单。
要点诠释:正确画出受力图;建立直角坐标系,特别要注意把力或加速度分解在x轴和y轴上;分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程。一般沿x轴方向(加速度方向)列出合外力等于的方程,沿y轴方向求出支持力,再列出的方程,联立解这三个方程求出加速度。
考点梳理
考点三、合成法
若物体只受两个力作用而产生加速度时,这是二力不平衡问题,通常应用合成法求解。 要点诠释:根据牛顿第二定律,利用平行四边形法则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向。特别是两个力相互垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。 典型例题
类型一、整体法和隔离法在牛顿第二定律中的应用
1、如图所示,质量为2m的物块A,质量为m的物块B,A、B两物体与地面的摩擦不计,在已知水平力F的作用下,A、B一起做加速运动,A对B的作用力为________。
答案与解析 举一反三
【答案】
【解析】取A、B整体为研究对象,与地面的摩擦不计,根据牛顿第二定律
由于A、B间的作用力是内力,所以必须用隔离法将其中的一个隔离出来,内力就变成外力了,就能应用牛顿第二定律了。设A对B的作用力为,隔离B, B只受这个力作用
。
【点评】当几个物体在外力作用下具有相同的加速度时,就选择整体法,要求它们之间的相互作用力,就必须将其隔离出来,再应用牛顿第二定律求解。此类问题一般隔离受力少的物体,计算简便一些。可以隔离另外一个物体进行验证。
【变式1】如图所示,两个质量相同的物体A和B紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如果它们分别受到水平推力为( ) A.
和,且,则A施于B的作用力的大小 B.
C. D.
答案与解析
【答案】C 【解析】设两物体的质量均为m,这两物体在和的作用下,具有相同的加速度为,方向与的作用力为N(方向与相同。物体A和B之间存在着一对作用力和反作用力,设A施于B方向相同)。用隔离法分析物体B在水平方向受力N和,根据
牛顿第二定律有 故选项