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1、-整体法和隔离法-第 3 页整体法和隔离法同学们，今天我们来学习如何综合使用整体法和隔离法来对物体进行受力分析。这两种方法的综合可以有效的解决初中物理中经常会遇到的一类题，也是很重要的一类题，就是“连接体”问题。什么是连接体？顾名思义，连接体就是几个物体，相互之间通过细绳、轻杆连接，或相互之间直接接触，组成一个整体。并且这些物体运动状态相同。在初中阶段我们说的运动状态相同，就是指组成整体的部分都受力平衡就行了，可以是静止状态，也可以是做相同的匀速直线运动，还可以是一部分静止，另一部分做匀速直线运动。做到连接体的题目时，有一定的套路。一般是先用整体法分析，后根据题目要求，对要求解的对象进行隔离法
2、分析。好，光说不练假把式，现在我们先小试牛刀，熟悉一下解题思路。现在来看下面一道题目。题目中说，ABC三个物块堆在一起，受到水平拉力F的作用（F作用在B物体上），都处于静止状态。现在要分析这三个物块各自所受静摩擦力的大小及方向。好，这道题目主要研究的是静摩擦力，是水平方向上的，(而各个物体在竖直方向上只受到压力、重力和支持力对摩擦力没有影响，所以我们在解题是直接忽略竖直方向上的力。)? 这里讲法不妥，因为静摩擦力与压力是有关系的。把这段红色的文字去掉我们用整体法+隔离法来解这道题。我们来研究一下，题目中的关键词是什么？“三个物体都处于静止状态”。为什么是这句话最重要呢？之前说过，使用整体法的前
3、提是各部分运动状态相同，若运动状态不同，就不能用整体法。而这道题中，三个物体都静止，所以ABC都是受力平衡的。只有在都受力平衡时，才能将它们看作一个整体。我们将ABC看成一个整体，这时候就不需要考虑A和B，B和C之间的内力了。这样的话，整个系统向左只受到拉力F的作用。而整个系统是受力平衡的，是什么力与F平衡呢？我们发现，和系统接触的只有地面，所以只能是地面对系统的摩擦力与F平衡。由平衡力的性质，等大反向，这个摩擦力呢，很明显，大小为F，方向向左。这个，就是我们根据整体法得出来的结论。好，通过整体法，我们能得到系统受到一个摩擦力的事实。但是要分清这个摩擦力作用在哪个物体上，以及要分清ABC各自的
4、受力情况，就必须使用隔离法了。使用隔离法也是有顺序的。一般来说是以问题所涉及到的物体为切入点开始分析。这道题，我们只能以A或C为起点进行受力分析。为什么不能以B作为开始呢？我们看，B与A和C接触，B有向右运动的趋势，所以肯定会受到向左的摩擦力。至于这个摩擦力是A给的，还是C给的，或者是AC都参与的，我们不得而知。所以不能以B开始进行分析。那我们就选择C作为开始吧。之前说到过，整个系统受到地面给的一个向左的摩擦力F。又因为系统中与地面接触的只有C物体，所以这个摩擦力是作用在C上的。因此C受到一个向左的大小为F的静摩擦力。对C的分析完了吗？没有。如果C只受到一个向左的摩擦力，那C就应该向左运动，而
5、不是静止了。因此，C应该还受到一个向右的力。除地面外，只有物体B是与C有接触的，所以这个向右的力就是B对C的静摩擦力，大小也是F。只有这样，C在水平方向上才能受力平衡。好，这时候C的受静摩擦力的情况已经完全出来了。我们再来看B。由作用力与反作用力，B对C有个向右的静摩擦力，所以C对B也有个向左的，大小为F的静摩擦力。所以B受到一个向左的大小为F的静摩擦力，也受到一个向右的大小为F的拉力。此时，B在水平方向上已经平衡了，所以B就不受到其他的力了。我们已经知道，B所受的唯一的摩擦力是C给的，因此它和A之间就不存在摩擦力了，也就是说，B和A之间竖直方向的作用力，不存在摩擦力的关系。而A本身不受到拉力
6、，也就没有运动趋势，所以就不会受到摩擦力。因此A物体是不受摩擦力作用的。我们换个角度思考，对A进行隔离法分析。假设A受到一个摩擦力，我们看到，A不受水平方向上的拉力，因此水平方向上只有这个摩擦力，所以这时A就不可能受力平衡，A就不会静止，与题干矛盾。所以A是不受摩擦力的。那到这时候呢，ABC的受摩擦力的情况就出来了。这就是整体法和隔离法在连接体题型中的应用。刚才同学们已经知道了整体法和隔离法的解题方法，现在我们把题目变换一下，同学们来试一试，怎么样。题目中其他条件不变，唯一发生变化的呢，就是这个F现在作用在A上了。请同学们思考一下。好，有同学做出来了吗？XXX同学说一下你的答案。好，这位同学学
7、习能力很强，已经掌握了，但是有点同学可能还不怎么会，老师再来讲一下，大家好好听哦。我们看，先用整体法。第一步和前面一样，整个系统受到向右的拉力F，必然有一个大小为F的摩擦力作用在系统上。而且通过之前的分析我们也知道，是C受到这个摩擦力。C的受力情况和上一题是一样的，这边就不讲了。当然，这边也是不能先从B入手的，因为先分析B的话，B的受摩擦力的情况还是不确定的。然后我们可以看A，也可以看B。我们就先看B。B受到C对它的反作用力F，方向向左。B要平衡，必然受到一个向右的摩擦力，很明显，是A对B的摩擦力与C对B的摩擦力平衡。因此B受到两个大小为F的静摩擦力，一个方向向左，一个方向向右。然后就是A了。
8、根据作用力和反作用力的关系，A对B有个向右的摩擦力，因此B对A有个向左的摩擦力，大小为F。然后，诶，这个向左的摩擦力与拉力F正好平衡了，所以A就不受其他摩擦力了，因此A只受到一个向左的摩擦力。看，用整体法和隔离法对连接体进行受力分析是不是很简单？不管这个连接体有多少部分组成，不管力作用在哪个物体上，都可以用这样的方法解决。大家以后看到这样的题目，不要慌张，想想今天老师讲的方法，就一定能做出来了。为了巩固今天学的方法呢，老师再把题目变换一下。之前讲的题目，是系统只受一个力，老师布置的这道题呢，系统受到两个力了。其他条件不变，一个大小为F，向右的拉力作用在B上，另一个大小为F，向左的拉力作用在A上。要求的是各个物体的受静摩擦力的情况。这道题就当是课后思考题了，大家下课后或者放学后自己尝试着做一做，下次上课的时候来跟老师讨论讨论。我们继续来看后面的内容。