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(完整版)整体法和隔离法讲义
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(完整版)整体法和隔离法讲义
物理总复习：正交分解法、整体法和隔离法
编稿：李传安审稿:张金虎

【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】
要点一、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.
要点二、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。
要点三、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
【高清课堂：牛顿第二定律及其应用1例4】
例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】
【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
。
【总结升华】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.
举一反三
【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和，且，则A施于B的作用力的大小为（）A．B．C．D．【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的作用力为N（方向与方向相同）。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C正确。
【变式2】如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右,大小不变D．方向向右,逐渐减小【答案】A【解析】考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法。对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解。取A、B系统整体分析有，B与A具有共同的运动状态，取B为研究对象，由牛顿第二定律有:=常数物体B做速度方向向右的匀减速运动,故而加速度方向向左。
例2、质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s.耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍，所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求：
(1）拖拉机的加速度大小。
（2）拖拉机对连接杆的拉力大小.
（3）时间t内拖拉机对耙做的功。

【答案】(1）（2）（3）
【解析】（1）拖拉机在时间t内匀加速前进s，根据位移公式
①变形得②
（2）要求拖拉机对连接杆的拉力，必须隔离拖拉机，对拖拉机进行受力分析，
拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T，
根据牛顿第二定律
③
联立②③