整体法与隔离法习题课

主讲人:王勇整体法与隔离法华师大2011.6.15Page2隔离法与整体法选择研究对象是解决物理问题的首要环节．在很多物理问题中，研究对象的选择方案是多样的．研究对象的选择方法不同会影响求解的繁简程度．对于连结体问题，如果能够运用整体法，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；不计物体间相互作用的内力，或物体系内的物体的运动状态相同，一般首先考虑整体法，对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不一定能解决，通常采用整体法和隔离法相结合的方法．Page3隔离法：物体之间总是相互作用的，为了使研究的问题得到简化，常将研究对象从相互作用的物体中隔离出来，而其它物体对研究对象的影响一律以力来表示的研究方法叫做隔离法．整体法：在研究连接体一类的问题时，常把几个相互作用的物体作为一个整体看成一个研究对象的方法叫做整体法．隔离法与整体法Page4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，第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为：()A．4mg、2mgB．2mg、0C．2mg、mgD．4mg、mg4123FF【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1，第3块砖对第2块砖摩擦为f2，则对四块砖作整体,画出受力图：f14mgf1由平衡条件有：2f1=4mg∴f1=2mg对1、2块砖画出受力图：2f22mg1f1平衡，有：f1+f2=2mg∴f2=0故B正确．BPage5如下图所示，三个物体质量分别为m1、m2和m3，m3放在光滑水平面上，m1和m2用细绳跨过定滑轮相连不计滑轮和绳的质量及一切摩擦，为使3个物体没有相对运动，作用在m3上的水平推力F是。m1m2m3【解析】对m1分析受力如图示：m1gN1TT=m1a对m2分析受力如图示：m2gN2TT=m2gN2=m2a∴a=m2g/m1对整体分析：F=(m1+m2+m3)a=(m1+m2+m3)m2g/m1（m1+m2+m3）m2g/m1Page6如右图所示，物体叠放在水平桌面上，水平力为Fb=5N、Fc=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止．以f1、f2、f3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则()A．f1＝5N，f2＝0，f3＝5NB．f1＝5N，f2＝5N，f3＝0C．f1＝0，f2＝5N，f3＝5ND．f1＝0，f2＝10N，f3＝5NPage7【解析】本题考查摩擦力的产生条件及力的平衡条件．因A、B和C仍保持静止，以整体为研究对象可得f3＝5N，A与B之间无相对滑动趋势，隔离物体A得，f1＝0，根据物块B的水平方向平衡条件可判定f2＝5N，即C项正确．【答案】CPage83．如右图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则()A．Q受到的摩擦力一定变小B．Q受到的摩擦力一定变大C．轻绳上拉力一定变小D．轻绳上拉力一定不变Page9【解析】物体P静止不动，轻绳上拉力和P的重力平衡，故轻绳上拉力一定不变，D项正确．若开始时，Q有下滑趋势，静摩擦力沿斜面向上，用水平恒力向左推Q，则静摩擦力减小；若开始时，Q有上滑趋势，静摩擦力沿斜面向下，用水平恒力向左推Q，则静摩擦力增大．因此，Q受到的摩擦力大小不确定．所以选项D正确．【答案】D课堂小结本节课我们主要学习了一种受力分析方法:整体法与隔离法1、对于连结体问题，通常用隔离法，但有时也可采用整体法．2、如果能够运用整体法，我们应该优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；3、不计物体间相互作用的内力，或物体系内的物体的运动状态相同，一般首先考虑整体法．4、对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不一定能解决，通常采用整体法与隔离法相结合的方法．