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1、1 专题整体法和隔离法1. 整体法:整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。在力学中,就是把几个物体视为一个整体作为研究对象,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),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)。整体法的优点 :通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变体规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。通常在分析外力对系统的作用时,用整体法。2. 隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研
2、究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。隔离法的优点 :容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用。在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法。例 1. 如图 1 所示,质量为 m 2kg 的物体,置于质量为M 10kg 的斜面体上,现用一平行于斜面的力 F20N推物体,使物体向上匀速运动,斜面体的倾角,始终保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力(取)解析:(1)隔离法:先对物体m受力分析,如图甲所示。由平衡条件有垂直斜面方向:平行斜面方向:再对斜面体受力分析,如图乙所示,由平
3、衡条件有水平方向:竖直方向:结合牛顿第三定律知联立以上各式,可得地面对斜面体的摩擦力,方向水平向左;地面对斜面体的支持力,方向竖直向上。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - 2 (2)整体法:因本题没有要求求出物体和斜面体之间的相互作用力,而且两个物体均处于平衡状态(尽管一个匀速运动,一个静止),故可将物体和斜面体视为整体,作为一个研究对象来研究,其受力如图丙所示,由平衡条件有:水平方向:竖直方向:将题给数据代入,求得
4、比较上面两种解法,整体法的优点是显而易见的。但并非所有情况都可以用整体法,当要求出物体之间的相互作用力时,则必须用隔离法求出物体间的相互作用力,因为整体法不能暴露出物体之间的相互作用力。例 2. 如图 2 所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为 m的四块完全相同的砖,用两个同样大小的水平力压木板,使砖静止不动。求:(1)木板对第 1 块砖和第 4 块砖的摩擦力各多大?(2)第 2 块砖和第 3 块砖之间的摩擦力?(3)第 3 块砖和第 4 块砖之间的摩擦力?解析:(1)将 4 块砖看作整体作为研究对象,对整体进行受力分析,如右图所示,竖直方向由平衡条件可得,得到木板对第 1块砖和第 4 块
5、砖的摩擦力均为(2)第 1 块和第 2 块砖看作整体隔离后进行受力分析,如右图所示,竖直方向,木板对第1 块砖的摩擦力为,由平衡条件可知此二力已经达到平衡,故第3 块砖对第 2块砖的摩擦力为零。(3)将第 4 块砖单独从系统中隔离出来进行受力分析,如右图所示,竖直方向,由平衡条件可得,得第 3 块砖对第 4 块砖的摩擦力为,方向竖直向下。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - 3 变形:若 4 块砖只是右边受到水平力作用
6、紧压在墙上静止,如图所示,则各接触面间的摩擦力有何变化?(答:从左至右,各接触面间的摩擦力大小依次为:4mg 、3mg 、2mg 、mg )例 3. 如图所示,重为 G的匀质链条挂在等高的两钩上,两端与水平方向均成角,试求:(1)链条两端受到的力;(2)链条最低处的张力。解析:在求链条两端的拉力时,可把链条当作一个质点处理,受力分析如图8 所示。(1)由平衡条件知在水平方向:在竖直方向:解得链条两端受到的力为求链条最低点的张力时,可取链条的一半研究,受力分析如图9 所示。(2)取左边一半的链条为研究对象,由平衡条件知,所以最低点的张力为【跟踪训练】1、在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两
7、个粗糙斜面上分别放有质量为m1和 m2的两个木块 b 和 c,如图所示,已知m1 m2 ,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块()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确定D 没有摩擦力的作用b c a m1m2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - 4 2、有一个直角支架 AOB ,AO水平放置,表面粗糙, OB竖直向下,表面光滑, AO上套有
8、小环 P,OB上套有小环 Q,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将 P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对 P环的支持力 N和细绳上的拉力 T的变化情况是()AN不变, T变大 BN不变, T变小C N变大, T变大 DN变大, T变小3、如图所示,质量分别为1m、2m的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(1m在地面,2m在空中) ,力F与水平方向成角。则1m所受支持力 N和摩擦力f正确的是()A12sinNm gm gFB12cosNm gm gFCco
9、sfFDsinfF4、图所示, A、B、C 三个物体组成的系统在水平面上以同一速率做匀速运动,其中C物体受到向右的恒力F的作用,则以下说法正确的是: ()AB物体受右的摩擦力BC物体未受摩擦力CA、B、C组成的系统所受摩擦力的矢量和为零DA物体所受摩擦力的矢量和为零5、如图所示,质量为m 的物体沿质量为M 的斜面匀速下滑, M 在水平面上保持静止,则()AM 对地面的压力为(M+m)g Bm 对 M 的作用力的合力为零C地面对 M 的静摩擦力不为零,方向水平向左Dm 和 M 之间的动摩擦因数=tan6、如图所示,设A重 10N ,B重 20N ,A、B间的动摩擦因数为0.1 ,B与地面的摩擦因数为 0.2 问:至少对 B向左施多大的力,才能使A、B发生相对滑动?A O B P Q A B F 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - -