整体法与隔离法的复习应用策略

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所属分类:高三物理

整体法与隔离法如同"双剑合并"一般,"出没"在多个叠加或连接体的物体,这些多个物体彼此间相互作用,在处理受力分析上,惯用的原则是整体法加隔离法。整体法和隔离法自然也就成了高考物理里主要考查的方法和思维。下面,无忧物理学习网就这种方法的使用原则总结如下。

整体法和隔离法解题策略

1、多物体,彼此间相互作用;

2、先整体分析受力,然后再隔离其中一个物体的受力,而且选择受力数量较少的物体进行隔离分析;

3、使用整体法前提,注意系统内各个物体间的运动状态要一致,不然列方法易出错;

4、使用隔离法时,如果分析某个物体受力不便时,可以转换成与它接触的另外一个物体的受力,然后再根据牛顿第三定律转换力的分析,这叫做"转移研究对象法"

经典例题

1、如图所示,倾角为θ的斜面体A放在水平地面上,A的质量为M,质量为m横截面为三角形的光滑B放在A的倾面上。现用一水平推力F作用在B上使B沿斜面向上做匀速直线运动,整个过程中A始终静止不动,设重力加速度为g,下列判断正确的是(    )

A.斜面体A与地面间不存在摩擦力

B.B对斜面体A的压力为mgcosθ

C.斜面体A对地面的压力为Mg

D.B对斜面体A的作用力大小的平方为F2+(mg)2

整体法与隔离法的复习应用策略

答案:D

解析:由于B做匀速运动,而A静止不动,两者加速度相等,故可以使用整体法处理。要想分析A与地面间的摩擦力及压力,最好对AB进行整体分析受力。

AB系统进行受力,易知道竖直方向受重力(M+m)g,地面对整体的支持力N1,水平方向受推力F,要想保证系统合外力为零,那么系统水平方向上还受到一个摩擦力f,而且f=F,竖直方向上有N1=(M+m)g。由此可知A选项错误。再根据牛顿第三定律,易知道倾面体A对地面的压力,在数值上等于地面对A的支持力N1,故C选项错误。

对于BD选项,只能隔离B物体分析了,易知道B物体受到重力mg、支持力N2、推力。根据平衡条件,平行斜面方向上有:Fcosθmgsinθf0,垂直斜面方向上有:N2Fsinθmgcosθ,其中f=μN2,根据牛顿第三定律,压力与支持力等值,故压力大小为Fsinθmgcosθ,所以B选项错误。

对于D选项,由牛顿第三定律,BA的作用力与AB的作用力等值,而AB的作用力包括N2f,由平行四边形定则可得:F2+(mg)2,故D选项正确。

2、如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(AB接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知AB间的动摩擦因数为μ1A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.AB的质量之比为(  )
整体法与隔离法的复习应用策略

整体法与隔离法的复习应用策略

答案:B

解析:设A的质量为Mm的质量为m。由题意显然AB的状态相同,先对整体受力分析可知,F=f=μ2(M+m)g①②,然后再对B受力分析可,f=mgF=N,而f=μ1N,可知F=mg/μ1。由①②可知B选项正确。

整体法和隔离法小结

涉及到多个物体叠加或连接体问题时,当这些物体运动状态相同情况下,使用整体法分析受力必能把问题简单化,利用平衡条件或牛顿第二定律列方程。而涉及到物体间的相互作用力时,又通常用隔离法分析,再次利用平衡条件或牛顿第二定律解题。

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