教科版物理 必修一 第四章 物体的平衡5 巧用整体法和隔离法解决共点力平衡问题（讲义）

1、.高中物理巧用整体法和隔离法解决共点力平衡问题一、考点打破考点课程目的备注巧用整体法和隔离法解决共点力平衡问题1. 掌握整体法和隔离法的选取原那么；2. 纯熟掌握对研究对象的受力分析。在考试中主要以填空、选择、计算等形式出现，试题难度中等。整体法和隔离法的应用，贯穿了整个高中物理的学习过程。二、重难点提示 重点：应用整体法和隔离法解决平衡问题。难点：掌握整体法和隔离法的选取原那么。两种方法的比较：整体法隔离法研究对象系统单个物体选取原那么问题不涉及物体间的内力问题涉及物体间的内力特点只分析这一整体之外的物体对该整体的作用力外力只分析该研究对象单个物体以外的物体对该对象的作用力优点整体上提醒事物

2、的本质和变化规律，从而避开了中间环节的繁琐推算容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单说明：1. 整体法和隔离法在实际分析过程中，不能孤立起来，应该本着先整体后隔离的顺序进展分析。根据牛顿第三定律，可以进展从整体到隔离的过渡。2. 整体法是物理学中的重要方法，如电荷守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律等都是从整体去考虑的，同学们一定要领悟这种方法的物理思想。例题1 有一个直角支架AOB，AO程度放置，外表粗糙，OB竖直向下，外表光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间有一根质量可忽略，不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如下图，现将P

3、环向左移一小段间隔 ，两环再次到达平衡，那么将挪动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P环的支持力和细绳上的拉力的变化情况是 A. 不变，变大 B. 不变，变小C. 变大，变大 D. 变大，变小思路分析：先用整体法。对两环和细绳构成的系统整体受力分析见下左图：竖直方向上只受到OA杆的支持力和重力，故在P环向左挪动一小段间隔 后，保持不变。再用隔离法。对环Q见下右图：因OB杆光滑，故细绳拉力的竖直分量等于环的重力，即FTcosmg，当P环向左挪动一小段间隔 时，细绳与竖直方向的夹角变小，故细绳的拉力变小。故应选B。答案：B例题2 如下图，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并

4、紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。以下说法正确的选项是 A. A、B之间的摩擦力可能大小不变 B. A、B之间的摩擦力一定变小C. B与墙壁之间可能没有摩擦力 D. 弹簧弹力一定不变思路分析：对AB整体来说，由于AB不动，弹簧的形变量不变，那么弹簧的弹力不变，开场弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，F在竖直方向上有分量，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡可知，B与墙之间一定有摩擦力，故C错误，D正确。对A受力分析，开场时受重力、B对A的支持力和静摩擦力而平衡，A所受的静摩擦力大小为mAgsin，方向平行于斜面向上，当施加F后，仍然处于静止，假设F2

5、mAgsin，那么A、B之间的摩擦力大小可能不变，故A正确，B错误。应选项A、D正确。答案：AD例题3 如下图，两个质量均为m的小环套在一程度放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的间隔 也为l，小环保持静止。试求：1小环对杆的压力；2小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大。思路分析：1以木块M和两个小环作为整体进展受力分析，由平衡条件得2FNM2mg，即FNMgmg。由牛顿第三定律可知，小环对杆的压力FNFNMgmg，方向竖直向下。2对M受力分析，由平衡条件得：2FTcos 30Mg对m受力分析，由平衡条件得：fFTsin 30临界状态，此

6、时小环受到的静摩擦力到达最大值，那么有FTsin 30FN解得，动摩擦因数min。【方法提炼】应用整体法和隔离法解题时，一般都要知道物体所处的状态，然后再选择研究对象，假设未知物体所处状态，一般情况下选用隔离法，以状态的物体为研究对象。总分值训练：一斜劈静止于粗糙的程度地面上，在其斜面上放一滑块m，假设给m一向下的初速度v0，那么m正好保持匀速下滑，如下图，如今m下滑的过程中再加一个作用力，那么以下说法正确的选项是A. 在m上加一竖直向下的力F1，那么m将保持匀速运动，M对地无摩擦力的作用B. 在m上加一个沿斜面向下的力F2，那么m将做加速运动，M对地有程度向左的静摩擦力的作用C. 在m上加一个程度向右的力F3，那么m将做减速运动，在m停顿前M对地有向右的静摩擦力的作用D. 无论在m上加什么方向的力，在m停顿前M对地都无静摩擦力的作用思路分析：由于施加力后m的运动状态不确定，但M的状态可以确定，故应以M为研究对象，根据题中条件可得：utan，对于M受力如图所示，设地面对M的摩擦力向右为Ff，由受力平衡可得：fcosNsinFf1fuN 2联立上述两式可得：FfNucossin，对于上式，无论