高中物理-整体法和隔离法.docx

高中物理-整体法和隔离法整体法和隔离法'静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时,用整体;在分析系统内各物体(各部分)间相互作时,用隔离法•解题中应遵循"先整体、后离”的原则。【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木a,在它的两个粗糙斜面上ml和m2的两m1>m2三木b和c,如图所示,已知静止,,,C有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向摩擦力的方向水平向但摩擦力的方向不能确定D没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D.【点评】本题若以三角形木块a为研究对象,分析b和c对它的弹力和摩擦 阳P二A力,再求其合力来求解,则把问题 u复杂化了•此题可扩展为b、c两-B个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?【例2】有一个直角支架AOB,A0水平放置,表面粗糙,0B竖直向下,表面光滑,AO上套有小环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( ),,T变C・N变大,T变大D・N变大,T变【解析】隔离法:设PQ与0A的夹角为a,对P有:mg+Tsina=N对Q有:Tsina=mg所以N=2mgT=mg/sina故N不变,T变大•答案为B整体法:选P、Q整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg再选P或Q中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sina【点评】为使解答简便,选取研究对象时,r ”★,若不能解答,【例3】如图所示,设A重10N,B重20N,AB间的动摩擦因数为 ,•问:(1)至少对B向左施多大的力,才能使A、B发生相对滑动?(2)若A、B间卩1=,B与地间卩2=0」,则F多大才能产生相对滑动?【解析】(1)设AB恰好滑动,则B对地也要恰好滑动,选A、B为研究对象,受力如图,由平衡条件得:F=fs+2T选A为研究对象,由平衡条件有T=fA fA==1N Tfb==6NF=8N。(2)同理F=11N【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B、两部分完全对称,现将二部分拼在起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F作用时,木块恰能向右匀速运动,且A与B、A与C均无相对滑动,图中的0角及F为已知,求A与B之间的压力为多少?【解析】以整体为研究对象,木块平衡得mA=2mB=2mcFiF=f合且动摩擦因数相同,所以fb=F/4又因为再以B为研究对象,受力如图所示,因B平衡,所以Fi=fBsin0即:Fi=Fsine14【点评】本题也可以分别对AB进行隔2124■离研究,其解答过程相当繁杂。【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖, 【解析】设左、右木板对砖摩擦力为 fi,第3块砖对第2块砖摩擦为f2,则对四块砖作整体有:2f1=4mg,「・fi=2mg。对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg,f2=0,故B正确。【例6】如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地面间的动摩擦因市委都是卩,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为 问当F至少多大时,两球将发生滑动?【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F+2N=2G ①再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(0/2)=yN2・Tcos(0/2)=F ③①②③联立解之【例7】如图所示,重为8N的球静止在与水平面成370角的光滑斜面上,并通过定滑轮与重4N的物体A相连,光滑挡板与水平而垂直,不计滑轮的摩擦,绳子的质量,求斜面和挡板所受的压力(sin370=)。【解析】分别隔离物体A、球,并进行受力分析,如图所示:由平衡条件可得:T=4NTsin370+Ncos37°=8N2sin370=N+Tcos370得Ni=1NN2=7N。B放在【例8】如图所示,光滑的金属球纵截面为等边三角形的物体A与坚直墙之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B重力的6倍,不计球跟斜面和墙之间的摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数卩是多少?【解析】首先以B为研究对象,进行受力分析如图Izmlff由平衡条件可得:NL=mgcot300 ①再以A、。f=卩(mA+m)g由