高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第24點(diǎn) 整體法與隔離法在平衡問(wèn)題中的應(yīng)用素材 滬科版必修1（通用）

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1、第24點(diǎn)　整體法與隔離法在平衡問(wèn)題中的應(yīng)用 對(duì)于由多個(gè)物體組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析時(shí)，一般要使用“整體法”和“隔離法”．所謂整體法，是把兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)研究的分析方法．所謂隔離法，是將所確定的研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來(lái)的分析方法，目的是便于進(jìn)一步對(duì)該物體進(jìn)行受力分析，得出與之關(guān)聯(lián)的力．整體法和隔離法是相互依存、相互補(bǔ)充的，兩種方法相互配合、交替使用，能更有效地解決有關(guān)系統(tǒng)的問(wèn)題．一般只涉及系統(tǒng)外部對(duì)系統(tǒng)的作用力時(shí)，優(yōu)先選用整體法；而涉及系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用力時(shí)，必須選用隔離法． 對(duì)點(diǎn)例題　如圖1所示，傾角為θ的斜面體C置于水平地面上，小物塊B置于斜面上

2、，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與物體A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，已知A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)．則(　　) 圖1 A．B受到C的摩擦力一定不為零 B．C受到地面的摩擦力一定為零 C．C有沿地面向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，一定受到地面向左的摩擦力 D．將細(xì)繩剪斷，若物塊B依然靜止在斜面上，此時(shí)地面對(duì)C的摩擦力為0 解題指導(dǎo)　若繩對(duì)B的拉力恰好與B的重力沿斜面向下的分力平衡，則B與C間的摩擦力為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；將B和C看成一個(gè)整體，則B和C受到細(xì)繩向右上方的拉力作用，故C有向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，一定受到地面向左的摩擦力，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；將細(xì)繩剪斷，若物塊B依然靜止在斜面上，利用整體法判斷，B、

3、C系統(tǒng)在水平方向不受其他外力作用，處于平衡狀態(tài)，則地面對(duì)C的摩擦力為0，D項(xiàng)正確． 答案　CD 易錯(cuò)辨析　本題易錯(cuò)選B項(xiàng)，原因是認(rèn)為A、B、C整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，在水平方向上不受其他外力作用，所以地面對(duì)C的摩擦力為零．其實(shí)在本例中，不能將A、B、C作為整體來(lái)分析，而要把B、C作為整體來(lái)研究，這是因?yàn)樯厦娴幕嗊€要受到其他外力的作用．因此整體法和隔離法的選用要依據(jù)題目的具體情境合理選擇． 1．有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙．OB豎直向下，表面光滑．AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖2所示．現(xiàn)

4、將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是(　　) 圖2 A．N不變，T變大 B．N不變，T變小 C．N變大，T變大 D．N變大，T變小 答案　B 解析　 以兩環(huán)和細(xì)繩整體為研究對(duì)象，豎直方向只受重力和桿對(duì)P環(huán)的支持力N，N和兩環(huán)的重力平衡，N＝2mg，所以N不變．以Q環(huán)為研究對(duì)象，受力如圖所示，根據(jù)豎直方向受力平衡，可得Tcos θ＝mg，將P環(huán)向左移一小段距離，θ變小，cos θ變大，細(xì)繩上的拉力T變小，B項(xiàng)正確． 2．如圖3所示，木板B放在水平地面上，在木板B上放一重為

5、1 200 N的物體A，物體A與木板B間、木板B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，木板B重力不計(jì)，當(dāng)用水平拉力F將木板B勻速拉出，繩與水平方向成30°角時(shí)，問(wèn)繩的拉力T多大？水平拉力F多大？(重力加速度g＝10 m/s2) 圖3 答案　248 N　430 N 解析　(1)求繩的拉力T：隔離A，其受力如圖所示 則水平方向上：Tcos 30°－f1＝0 豎直方向上： Tsin 30°＋N1－G＝0 而f1＝μN(yùn)1 聯(lián)立以上三式解得T≈248 N f1＝Tcos 30°≈215 N (2)求水平拉力F：隔離B，其受力如圖所示 A對(duì)B的摩擦力大小為f1′，地對(duì)B的摩擦力為f地，地對(duì)B的彈力大小N2＝N1′，N1′＝N1，f1＝f1′ 故拉力F＝f地＋f1′＝μN(yùn)2＋μN(yùn)1′＝2f1＝430 N