整體法和隔離法受力分析(答案版)

1、專題三專題三整體法和隔離法整體法和隔離法選擇研究對象是解決物理問題的首要環(huán)節(jié)在很多物理問題中，研究對象的選擇方案是多樣的，研究對象的選取方法不同會影響求解的繁簡程度。合理選擇研究對象會使問題簡化，反之，會使問題復(fù)雜化，甚至使問題無法解決。隔離法與整體法都是物理解題的基本方法。隔離法就是將研究對象從其周圍的環(huán)境中隔離出來單獨進(jìn)行研究，這個研究對象可以是一個物體，也可以是物體的一個部分，廣義的隔離法還包括將一個物理過程從其全過程中隔離出來。

2、整體法是將幾個物體看作一個整體，或?qū)⒖瓷先ゾ哂忻黠@不同性質(zhì)和特點的幾個物理過程作為一個整體過程來處理。隔離法和整體法看上去相互對立，但兩者在本質(zhì)上是統(tǒng)一的，因為將幾個物體看作一個整體之后，還是要將它們與周圍的環(huán)境隔離開來的。這兩種方法廣泛地應(yīng)用在受力分析、動量定理、動量守恒、動能定理、機(jī)械能守恒等問題中。對于連結(jié)體問題，通常用隔離法，但有時也可采用整體法。如果能夠運用整體法，我們應(yīng)該優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少

3、，求解簡便；不計物體間相互作用的內(nèi)力，或物體系內(nèi)的物體的運動狀態(tài)相同，一般首先考慮整體法。對于大多數(shù)動力學(xué)問題，單純采用整體法并不一定能解決，通常采用整體法與隔離法相結(jié)合的方法。一、靜力學(xué)中的整體與隔離通常在分析外力對系統(tǒng)的作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體（各部分）間相互作用時，用隔離法解題中應(yīng)遵循“先整體、后隔離”的原則?！纠?】在粗糙水平面上有一個三角形木塊a，在它的兩個粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個木塊b和c，如圖所

4、示，已知m1＞m2，三木塊均處于靜止，則粗糙地面對于三角形木塊（）A有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右B有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左C有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能確定D沒有摩擦力的作用【解析】由于三物體均靜止，故可將三物體視為一個物體，它靜止于水平面上，必?zé)o摩擦力作用，故選D【點評】本題若以三角形木塊a為研究對象，分析b和c對它的彈力和摩擦力，再求其合力來求解，則把問題復(fù)雜化了此題可擴(kuò)展為b、c兩個物體均勻速下滑，想一想，應(yīng)選

5、什么？【例2】有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸展的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)bcam1m2AOBPQ【解析】設(shè)左、右木板對磚摩擦力為f1，第3塊磚對第2塊磚摩擦為f2，則對四塊磚作整體有：2f1=4mg，∴f1=

6、2mg。對1、2塊磚平衡有：f1f2=2mg，∴f2=0，故B正確?！纠?】如圖所示，兩個完全相同的重為G的球，兩球與水平地面間的動摩擦因市委都是μ，一根輕繩兩端固接在兩個球上，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為θ。問當(dāng)F至少多大時，兩球?qū)l(fā)生滑動？【解析】首先選用整體法，由平衡條件得F＋2N=2G①再隔離任一球，由平衡條件得Tsin(θ2)=μN(yùn)②2Tcos(θ2)=F③①②③聯(lián)立解之?！纠?】如圖所示，

7、重為8N的球靜止在與水平面成370角的光滑斜面上，并通過定滑輪與重4N的物體A相連，光滑擋板與水平而垂直，不計滑輪的摩擦，繩子的質(zhì)量，求斜面和擋板所受的壓力（sin370=0.6）。【解析】分別隔離物體A、球，并進(jìn)行受力分析，如圖所示：由平衡條件可得：T=4NTsin370N2cos370=8N2sin370=N1Tcos370得N1=1NN2=7N?！纠?】如圖所示，光滑的金屬球B放在縱截面為等邊三角形的物體A與堅直墻之間，恰好勻速下

8、滑，已知物體A的重力是B重力的6倍，不計球跟斜面和墻之間的摩擦，問：物體A與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ是多少？【解析】首先以B為研究對象，進(jìn)行受力分析如圖由平衡條件可得：N2=mBgcot300①再以A、B為系統(tǒng)為研究對象受力分析如圖。由平衡條件得：N2=f，f=μ(mAmB)g②解得μ=√37【例9】如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)