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在《牛顿运动定律》这部分内容当中,隔离法和整体法的应用相当广泛.正确地用好隔离法和整体法,对培养学生正确分析物体的受力情况和运动情况,顺利解决物理问题打下良好的基础.隔离法和整体法的应用具体表现在以下几个方面:
1.隔离法的应用原则:若连结体内各物体的加速度不相同,且需要求物体之间的作用力,以上情况就需要把物体从系统中隔离出来,将内力转化为外力,分析物体的受力情况和运动情况,并分别应用牛顿第二定律列方程求解.
2.整体法的应用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,以上情况可以把它们看成一个整体(当成一个质点),来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其它所求量).
3.整体法和隔离法交替应用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”.
针对不同的题型,同学们在实际解题时应正确理解题意,采取不同的方法解题.
例1如图1所示,质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑,木板上站着一个质量为m的人,问:
(1)为了保持木板与斜面相对静止,人运动的加速度是多少?
(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少?
解析:要使木板相对斜面静止,则木板应该受到平行斜面向上的力,这个力只能靠人在板上向下运动对板产生平行斜面的摩擦力提供;而要保持人与斜面相对静止,则人必须在板上向上加速运动,靠木板对人提供向上的摩擦力才可能实现.本题的突破口是分别以人和木板为研究对象,各自单独采取隔离法得以求解.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
1.隔离法的应用原则:若连结体内各物体的加速度不相同,且需要求物体之间的作用力,以上情况就需要把物体从系统中隔离出来,将内力转化为外力,分析物体的受力情况和运动情况,并分别应用牛顿第二定律列方程求解.
2.整体法的应用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,以上情况可以把它们看成一个整体(当成一个质点),来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其它所求量).
3.整体法和隔离法交替应用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”.
针对不同的题型,同学们在实际解题时应正确理解题意,采取不同的方法解题.
例1如图1所示,质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑,木板上站着一个质量为m的人,问:
(1)为了保持木板与斜面相对静止,人运动的加速度是多少?
(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少?
解析:要使木板相对斜面静止,则木板应该受到平行斜面向上的力,这个力只能靠人在板上向下运动对板产生平行斜面的摩擦力提供;而要保持人与斜面相对静止,则人必须在板上向上加速运动,靠木板对人提供向上的摩擦力才可能实现.本题的突破口是分别以人和木板为研究对象,各自单独采取隔离法得以求解.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文