基于整体法和隔离法的高中物理教学思考
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基于整体法和隔离法的高中物理教学思考
作者:冉五一
来源:《中国校外教育(中旬)》2018年第01期
【摘要】高中物理的解题方法是学生是否能取得好成绩的关键。通过近几年的高考题来看,高中物理考察最多的是整体法和隔离法。学生在掌握了整体法与隔离法的解题技巧后,会发现物理将不再是困扰学生的科目,慢慢的也会提升学生的兴趣,对思维能力和实践的培养都有好处。将对整体法和隔离法的高中物理教学进行思考。
【关键词】高中物理 整体法 隔离法
高中物理既是初中物理的升华,同时又是学生思维能力的考验。初中的物理学习注重概念、公式的运用和掌握,而高中物理主要是锻炼学生计算能力以及分析能力。与初中物理相比,高中物理更加有深度和广度,将不再局限于课本上的知识和普通的解题技法,需要学生通过大量做题探索出新的解题模式和技巧。
通过近几年来的高考试卷进行分析,使用整体法和隔离法分值在逐年增长,基本分值在20分左右,而作为比较拉分的物理学科来说,20分是大分值。所以,整体法和隔离法的学习和运用就是重中之重。
1.整体法的作用分析。顾名思义,整体法是通过整体的思想来解决问题,它是通过整体来揭示事物的本质。高中物理培养的是整体思维方式,整体法在力学中的研究最为广泛,在整体受力分析时,可以将内部物体间的力视为内力,将外部物体间的力视为外力。这种思维模式在习题中被广泛运用,并成为了很有效的解题方法。整体法不仅能够锻炼学生的思维模式,同时还能够提升学生对物理学习的兴趣,学生在思考问题或是做练习题时,可以打破常规的思路,想出多种解题方法。例如,总质量为M的列车以匀速率Vo在水平轨道上行驶,各车厢受的阻力都是车重的k倍,而与车速无关。某时刻列车后部质量为m的车厢脱钩,而机车的牵引力不变,则脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度是多少?此题,在车厢脱钩后,开始做匀加速运动,而脱钩后的车厢做匀减速运动,此时,应将整个车厢看作一个整体,列车的动量守恒。
2.隔离法的作用分析。隔离法是将整个题目或是整个图形分成几个部分来看,隔离法将所要研究的对象从整个题目中剥离出来。隔离法与整体法不同的是它是分析局部问题,学生需要了解题目中各物体间的数量关系,确立良好的逻辑思维,将复杂的问题简单化。在日常训练中,使用隔离法有助于培养学生形成物理思维,让学生理清物理思路,从而找到问题的突破口。例如,如图1—2两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平桌面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2作用,且F1>F2,则物体1施于物体2的作用力大小是多少?此题,物体1和2间有作用力,需要把其中一个隔离出来,才能得出最终结论。 龙源期刊网
整体法和隔离法若能巧妙的应用在题中,不仅能快速得出问题答案,同时还能提高做题效率。而在高考题中,并不是单一的隔离法或整体法,题目通常是较难的整体法与隔离法的融合,这更考察学生对于知识的灵活掌握程度。
1.多物体的整体法。对于单一的物体,则可以通过公式,即牛顿三定律的内容直接得出结果。这也是相对较容易的,在题目中出现的几率较小。而整体法多使用在多物体的计算中,这类题目有规律可循,通过牛顿第二定律的内容,将公式改变成:F=M1A1+M2A2+M3A3……通过这样的模式,很容易将题目解答出来。例如,如图2—1所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同的砖块,用两个大小均为F的水平力压木板,使得砖块静止不动,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是多少?此题可以设左、右木板对砖的摩擦力为f1,第三块砖对第二块砖的摩擦力为f2,则四块砖可以看作一个整体,便很容易得出结论。
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2.多物体的隔离法。隔离法相对较难,但对解题是有一定帮助的,在用隔离法解题的过程中,某一个步骤出现错误,将会影响到整道题的结果,可以说,隔离法是一环扣一环的。通常在分析系统内各物体间的相互作用时,应采用隔离法。但不排除个别题目遵循着“先整体,后隔离”的原则。例如,如图2—2所示,物块A、B的质量分别是m1,m2。A、B间的摩擦力因数为U1,而A与地面间的摩擦因数为U2,在水平力F的推动下,要使A与B一起运动而导致B下滑,F应为多少?此题就要通过“先隔离,后整体”的方法,计算出最终结果。
高中物理的隔离法和整体法主要运用在受力分析的题中,巧妙地运用整体法和隔离法不仅能够提升学生的答题速度,同时还能提高学生对物理的积极性,从而达到一举两得的目的。本文从两方面阐释了隔离法和整体法的应用。相信对高中生的学习会有着潜移默化的影响,并促进学生不断前进,在物理的理论和实践上都能够有所突破。
[1]孟德飞.高三复习动量守恒定律应用中的四类临界问题[J].物理教学,2011,(09). 龙源期刊网
[2]李胜强.物理思想方法在高考试题中的考查与运用[J].数理化解题研究,2016,(22).
(完整word版)高中物理整体法和隔离法
1 整体法和隔离法
一、整体法
整体法就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部物体之间的相互作用力。
当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤是:
(1)明确研究的系统或运动的全过程;
(2)画出系统或整体的受力图或运动全过程的示意图;
(3)选用适当的物理规律列方程求解。
二、隔离法
隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其它物体的作用力。
为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。运用隔离法解题的基本步骤是;
(1)明确研究对象或过程、状态;
(2)将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来;
(3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图;
(4)选用适当的物理规律列方程求解。
三、应用整体法和隔离法解题的方法
1、合理选择研究对象。这是解答平衡问题成败的关键。
研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答,当选取所求力的物体,不能做出解答时,应选取与它相互作用的物体为对象,即转移对象,或把它与周围的物体当做一整体来考虑,即部分的看一看,整体的看一看。
但整体法和隔离法是相对的,二者在一定条件下可相互转化,在解决问题时决不能把这两种方法对立起来,而应该灵活把两种方法结合起来使用。为使解答简便,选取对象时,一般先整体考虑,尤其在分析外力对系统的作用(不涉及物体间相互作用的内力)时。但是,在分析系统内各物体(各部分)间相互作用力时(即系统内力),必须用隔离法。
2、如需隔离,原则上选择受力情况少,且又能求解未知量的物体分析,这一思想在以后牛顿定律中会大量体现,要注意熟练掌握。
3、有时解答一题目时需多次选取研究对象,整体法和隔离法交叉运用,从而优化解题思路和解题过程,使解题简捷明了。
高中物理整体法隔离法解决物理试题(一)解题方法和技巧及练习题含解析
高中物理整体法隔离法解决物理试题(一)解题方法和技巧及练习题含解析
一、整体法隔离法解决物理试题
1.如图所示,在倾角37的光滑斜面上,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,物块A、B紧挨在一起但它们之间无弹力,已知物块A、B质量分别为m和2m,重力加速度为g,sin370.6,cos370.8.某时刻将细线剪断,则在细线剪断瞬间,下列说法正确的是
A.物块B的加速度为0.6g B.物块A的加速度为0.6g
C.物块A、B间的弹力为0.4mg D.弹簧的弹力为1.8mg
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
剪断细线前,弹簧的弹力:sin370.6Fmgmg弹
细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为0.6Fmg弹;
剪断细线瞬间,对A、B系统,加速度为:3sin370.43mgFagm弹,即A和B的加速度均为0.4g;
以B为研究对象,根据牛顿第二定律可得2sin372mgTma
解得0.4Tmg.
故C正确,ABD错误.故选C.
2.如图所示的电路中,电源电动势为E.内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R.电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置掷到2位置时,下列说法中正确的是( )
A.L1亮度不变,L2将变暗
B.L1将变亮,L2将变暗
C.电源内阻的发热功率将变小
D.电压表示数将变小
【答案】D 【解析】开关在位置1时,外电路总电阻R总=,电压表示数U=E=,同理,两灯电压U1=U2=E,
电源内阻的发热功率为P热==。
开关在位置2时,外电路总电阻R总′=R,电压表示数U′=E=,灯泡L1的电压U1′=E,L2′的电压U2′=,电源内阻的发热功率为 ,
A、由上可知,L1亮度不变,L2将变亮。故AB错误。
C、电源内阻的发热功率将变大。故C错误
D、电压表读数变小。故D正确。
故选:D。
高中物理八大解题方法之一:隔离法和整体法
and All things in their - 1 -高中物理解题方法之隔离法和整体法江苏省特级教师 戴儒京隔离法和整体法是解决物理问题特别是力学问题的基本而又重要的方法。隔离法是把一个物体从物体系中隔离出来,只研究他的受力情况和运动情况,不研究他的施力情况。整体法是把物体系看做一个整体,分析物体系的受力情况和运动情况,而不分析物体系内的物体的相互作用力。整体法一般是在物体系内各物体的加速度相同的情况下应用。并且不求物体系内各物体的相互作用力。下面的例题中的物体系只包含2个物体,3个以上的物体,方法与此类似。一、一个外力例1.光滑水平面上的两个物体在光滑水平面上有两个彼此接触的物体A和B,它们的质量分别为m1、m2。若用水平推力F作用于A物体,使A、B一起向前运动,如图1所示,则两物体间的相互作用力为多大?若将F作用于B物体,则A、B间的相互作用力为多大?【解析】对A、B两个物体组成的系统用整体法,根据牛顿第二定律,有,所以 ①ammF)(2121mmFa对B物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有 ②amFAB2将①代入②得 ③212mmmFFAB若将F作用于B物体,则对A物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有 ④amFBA1所以A、B间的相互作用力为 ⑤211mmmFFBA实际上,在同一个时刻,根据牛顿第三定律,A、B之间的作用力和反作用力大小是相等的。此处,③式和⑤式所表示的和不是作用力和反作用力,而是两种情况ABFBAF下的A、B之间的作用力,这样表示,以示区别,不要误会。③式和⑤式,可以看做“力的分配规律”,正如串联电路中电压的分配规律一样。因为FAB图1
- 2 -大家知道,电阻R1、R2串联,总电压为U,则R1和R2上的电压分别为,。这两个式子与③式和⑤式何其相似乃尔。2111RRRUU2122RRRUU例2.粗糙水平面上的两个物体在水平面上有两个彼此接触的物体A和B,它们的质量分别为m1、m2,与水平面间的动摩擦因数皆为为μ。若用水平推力F作用于A物体,使A、B一起向前运动,如图1所示,则两物体间的相互作用力为多大?若将F作用于B物体,则A、B间的相互作用力为多大?【解析】对A、B两个物体组成的系统用整体法,根据牛顿第二定律,有,所以 ammgmmF)(-2121)(gmmFa21对B物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有 amgmFAB22将④代入⑤得 212mmmFFAB同样的方法可得,若将F作用于B物体,则A、B间的相互作用力为211mmmFFBA【结论】力的分配规律,,与有没有摩擦力无关。212mmmFFAB211mmmFFBA例3光滑斜面上的两个物体A、B两个滑块用短细线(长度可以忽略)相连放在倾角为的光滑斜面上,它们的质量分别为m1、m2,用力F拉B,使A、B一起沿斜面向上运动,如图2所示,则细线对B物体的作用力为多大?若将F作用于B物体,则细线对A物体的作用力为多大?【解析】对A、B两个物体组成的系统用整体法,根据牛顿第二定律,有,所以 ①ammgmmF)(sin-2121)(sin21gmmFa设细线对B物体的作用力为T,对B物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有 e and All things in their being are g
(精选)高中物理 练习 用整体法和隔离法解连接体问题 新人教版必修1
用整体法和隔离法解连接体问题
1. 连接体:两个(或两个以上)物体相互连接共同运动的系统。
2. 整体法:把整个系统作为一个研究对象来分析(即当做一个质点来考虑)。
注意:此方法适用于系统中各部分物体的加速度大小方向相同情况。
3. 隔离法:把系统中各个部分(或某一部分)隔离作为一个单独的研究对象来分析。
注意:此方法对系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同情况均适用。
4. 整体法和隔离法的选择
求各部分加速度相同的连接体的加速度或合外力时,优先考虑整体法,如果还要求物体之间的作用力,再用隔离法,且一定是从要求的作用力的那个作用面将物体进行隔离;如果连接体各部分加速度不同,一般都是选隔离法。
例1. (改编lcj)如图1所示,两个质量相同的物体1和2紧靠在一起,放在光滑的水平桌面上,如果它们分别受到水平推力和作用,而且>,则1施于2的作用力大小为:
A. B. C. D.
分析与解答:因两个物体沿同一方向以相同加速度运动,因此可把两个物体当作一个整体,这个整体受力如图2甲,设每个物体质量均为m,则整体质量为2m。对整体,所以aFFm122。
把1和2隔离,对2受力分析如图2乙(也可以对1受力分析,列式)
对2:
所以
mFFmFFF1221222
此题也可以隔离两物体分别列式求解。
例2. (改编lcj)如图3甲,,滑轮质量和摩擦不计,则当和匀加速运动的过程中,弹簧秤的读数是多少?
分析与解答:弹簧秤读数实际上就是弹簧秤对定滑轮的向上拉力,对定滑轮来说有(如图3乙)。
欲求绳拉力,必须隔离两物体受力分析(如图3丙) 对
对
所以FmmgmmT21212
Fmmgmm41212
例3. (改编lcj)如图4甲所示,OA是绳子,BC是弹簧,两个质量均为m的重物静止,若剪断OA,则剪断瞬间和的加速度分别是多少?
整体法与隔离法在斜面问题中的应用
整体法与隔离法在斜面问题中的应用
黄陂二中 李欢
在高中物理中,解决力学问题时,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,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度.对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法.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;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,通常采用整体法与隔离法相结合的方法.
斜面连接体问题主要是指在三角形木板、楔形木块等斜面体上放置小滑块,研究滑块及斜面体的受力、运动情况,这类问题联系的基本概念、基本规律很强,应试时稍有疏忽就会出错,因此高考中经常编拟这方面的题。
所以,在斜面连接体问题中整体法与隔离法的应用就显得更加重要了。并且学生对于此类问题也比较头痛。因此,我们有必要对此类问题进行仔细分析,归纳,找到此类问题的突破口。以下就是我对于此类问题的看法和分析。
对于斜面连接体的问题,难点莫过于地面对斜面体的摩擦力如何分析。就此我从简单到复杂,逐一来分析下这类问题。
我将这类问题划分为两大类,一是整体除了受地面的作用力以外不受其他的外力的情况和受到其他外力的情况。首先来看第一种:
如图:质量为m物体放在质量为M斜面体上,斜面的倾角为θ,物体与斜面体之间的动摩擦因数为μ。斜面体静止在地面上。下面再分为三种情况来讨论。
(1).μ=0时:物体将会沿斜面加速下滑。
先用隔离法来分析:我们直接可以对斜面体进行
分析。由图形可知:地面对斜面体必须有水
平向左的摩擦力,才能使斜面体静止在地面
上。并且 f=Nsinθ=mgcosθsinθ。
再用整体法来分析:由于物体有沿斜面向下
的加速度。所以用整体法受力分析如图:
高中物理教学反思和改进措施最新5篇
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高中物理教学反思和改进措施最新1
1、进程,教学要求强求一律,学生间的个性差异得不到承认;(4)重传授而不重探索,如将学生视为承受知识的容器,教学中一味填鸭灌输、包办代替;(5)重继承而不重创新;(6)重结果而不重过程;(7)重考试成绩而不重全面发展……这一切不仅造成了学生学习兴趣下降,学业负担加重,探索精神萎缩,而且极大地妨碍了学生主体性发展,影响了教育方针的全面贯彻落实,也必将影响到社会发展。
培养、发展人的主体性,是教育改革的一个主题,也是深化改革的一个重要突破口。物理教学不仅要使学生“接受”、“适应”已有的和既定的一切,也要使他们具有改造和发展现存社会及现存自我的能力。弘扬和培植学生的主体性,在教育教学活动中突出学生的主体地位,强调教学民主,强调自我激励,强调学会学习,将使学生获益终身。
2、物理学习中的“思”与“问”
很多学生认为物理抽象,难学,但又一时找不到好的学习方法,有的同学认为,只要上课认真听讲、课下仔细看书,平时多做些题就能把物理学好,他们也试着这样去做了,可是效果并不理想,那是为什么呢?我想大
— 2 — 家都忽视了“思”与“问”在物理学习中的重要作用。
孔子曰:“学而不思则罔,思而不学则殆。”这句话充分指出了学与思的密切辨证关系。告诫大家在学习中要重视积极思考,才会有收获。物理课程并不象有的课程那样,记住几个概念,几条结论就能解决很多问题,仅仅*死记硬背,生搬硬套是行不通的。物理不是看懂的,也不是听懂的,是想懂的物理学内容来源于自然现象及生活实践,是研究自然规律的,物理题型灵活多变,光*死记硬背没有多大用处的,必须深入理解,弄清、概念规律的来龙去脉,这需要有较好的理解能力、观察能力、逻辑思维能力,空间想象能力、分析问题的能力、利用数学知识处理物理问题的能力等。
物理学习的成功与否,关键在于能否正确的处理好“思”与“问”的关系。可以说没有思考就没有进步,没有问题就没有提高。在学习物理的过程中,应注意积极地思考,善于提出问题,解决问题,在“思”中进步,在“问”中升华。
受力分析中的整体和隔离法教学文稿
受力分析中的整体和隔离法教学文稿
受力分析是力学中非常重要的一部分,它是研究物体受力情况的基础。在受力分析中,有两种常用的方法,分别是整体法和隔离法。下面是关于这两种方法的教学文稿。
一、整体法
整体法是指将一个物体作为整体来考虑,分析物体受力情况时将整个物体看做一个整体,考虑物体受力的平衡条件以及物体受力的不平衡条件。
使用整体法进行受力分析的步骤如下:
1.确定物体所受的外力和内力,并绘制物体所受力的示意图。
2.使用平衡条件,即物体的合力为零,将所有的外力合成。如果合力为零,则物体处于平衡状态。如果合力不为零,则物体处于不平衡状态。
3.对于不平衡状态的物体,使用不平衡条件,即物体受力的和力矩为零,解析出物体所受的其他未知力。
4.根据计算所得的未知力,确定物体的受力情况。
使用整体法进行受力分析时,可以较好地观察和分析物体的受力情况。但是,对于复杂的受力情况,整体法可能会比较繁琐,不易分析。
二、隔离法
隔离法是指将物体切割成多个部分,将部分物体看作单独的物体进行受力分析,然后根据物体间的作用和反作用原理,将所得到的结果合成为整个物体的受力情况。
使用隔离法进行受力分析的步骤如下: 1.根据物体的形状、结构和受力情况,将物体切割成多个部分,并绘制每个部分物体所受力的示意图。
2.针对每个部分物体,使用整体法分析其受力情况,得到每个部分物体所受力的大小和方向。
3.利用作用和反作用原理,将各个部分物体所受力的大小和方向合成为整个物体所受力的大小和方向。
4.根据计算所得的整体受力情况,确定物体的受力情况。
使用隔离法进行受力分析时,可以将复杂的受力情况简化为多个简单的受力情况,易于分析。但是,使用隔离法需要较为熟练地掌握物体切割和合成的方法,且容易出现计算错误。
总结:
整体法和隔离法是受力分析中常用的两种方法。整体法将物体看作一个整体进行分析,适用于简单的受力情况;而隔离法将物体切割成多个部分,单独分析各部分物体的受力情况后再进行合成,适用于复杂的受力情况。根据具体情况选择使用哪种方法,可以更好地分析和理解物体的受力情况。
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第 1 页 共 5 页 隔离法和整体法在牛顿运动定律中的应用
整体法与隔离法是在高中物理学习中常用到的基本方法之一,特别是在力学部分,巧妙地选择研究对象会使问题变得简单,明了。
整体法:就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部之间的相互作用力。隔离法:就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑物体对其它物体的作用力。
方法选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,可使问题简化,而不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。有时在一个问题中需要整体法与隔离法交替使用。
一、在平衡状态下的应用
当几个相互连系的物体都处于静止或匀速直线运动状态时,可以把这些物体视为一个整体,由于每一个独立的物体都处于平衡状态,所以整体也处于平衡状态。即不管是独立的物体还是整体,受力都要满足平衡条件。
【例1】如图所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体,若m在其上方匀速下滑,M仍保持静止,那么下列说法中正确的是:( )
A.M对地面的压力等于(M+m)g
B.M对地面的压力大于(M+m)g
C.地面对M没有摩擦力
D.地面对M有向左的摩擦力
〖解析〗M对地面的压力、地面对M的摩擦力,都是直角劈和物体m作为一个整体与外界的作用力,故用整体法来分析求解较为方便。
这一整体在竖直方向上受到向下的重力(M+m)g和向上的支持力FN,由平衡条件得FN=(M+m)g,做A正确,B错误。
这一整体在水平方向上平衡,因此水平方向合力为零,由此可推知地面对M没有摩擦力。故C正确,D错误。
【例2】如图所示,用水平力F,将质量为m的三块砖压在竖直墙上,静止不动,A与F接触面光滑不受摩擦力,则下列叙述正确的是:( ) 知识改变命运,学习成就未来
浅谈隔离法和整体法在解题中的应用
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浅谈隔离法和整体法在解题中的应用
作者:王吉春
来源:《新课程·中学》2013年第11期
整体法与隔离法是在高中物理学习中常用到的基本方法之一,特别是在力学部分,巧妙地选择研究对象会使问题变得简单明了。
一、知识整合
1.牛顿第二定律
(1)大小关系:F=ma
(2)方向关系:a与F方向相同
(3)对系统F合=m1a1+m2a2+……
2.整体法
把几个物体视为一个整体。
3.隔离法
把要分析的物体从相关的物体中假想地隔离出来。
二、应用
1.在平衡状态下的应用
当几个相互联系的物体都处于静止或匀速直线运动状态时,可以把这些物体视为一个整体,由于每一个独立的物体都处于平衡状态,所以整体也处于平衡状态。
例1.如图所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体,若m在其上方匀速下滑,M仍保持静止,那么下列说法中正确的是( )
A.M对地面的压力等于(M+m)g
B.M对地面的压力大于(M+m)g
C.地面对M没有摩擦力 龙源期刊网
D.地面对M有向左的摩擦力
解析:这一整体在竖直方向上受到向下的重力(M+m)g和向上的支持力FN,由平衡条件得FN=(M+m)g,故A正确,B错误。
这一整体在水平方向上平衡,因此水平方向合力为零,由此可推知地面对M没有摩擦力。故C正确,D错误。
2.在牛顿第二定律中的应用
当连接体内各物体具有相同的加速度时,可以把它们视为一整体,利用整体法求出加速度,再结合隔离法求解它们之间的作用力。
例2.如图所示,水平地面上两个完全相同的物体A和B紧
高中物理:连接体问题中的整体法与隔离法
在研究静力学问题或力和运动的关系问题时,常会涉及相互关联的物体间的相互作用问题,即“连接体问题”。连接体问题一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统。研究此系统的受力或运动时,求解问题的关键是研究对象的选取和转换。一般若讨论的问题不涉及系统内部的作用力时,可以以整个系统为研究对象列方程求解–“整体法”;若涉及系统中各物体间的相互作用,则应以系统某一部分为研究对象列方程求解–“隔离法”。这样,便将物体间的内力转化为外力,从而体现其作用效果,使问题得以求解,在求解连接问题时,隔离法与整体法相互依存,交替使用,形成一个完整的统一体,分别列方程求解。
一、在静力学中的应用
在用“共点力的平衡条件”求解问题时,大多数同学感到困难的就是研究对象的选取。整体法与隔离法是最常用的方法,灵活、交替的使用这两种方法,就可化难为易,化繁为简,迅速准确地解决此类问题。
例1、在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,,如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块( )
A.在摩擦力作用,方向水平向右;
B.有摩擦力作用,方向水平向左;
C.有摩擦力作用,但方向不确定;
D.以上结论都不对。
图1
解析:这个问题的一种求解方法是:分别隔离m1、m2和三角形木块进行受力分析,利用牛顿第三定律及平衡条件讨论确定三角形木块与粗糙水平面间的摩擦力。
采用整体法求解更为简捷:由于m1、m2和三角形木块相对静止,故可以看成一个不规则的整体,以这一整体为研究对象,显然在竖直平面上只受重力和支持力作用,很快选出答案为D。
例2、如图2所示,重为G的链条(均匀的),两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,绳与水平方向成角,试求:
(1)绳子的张力;
(2)链条最低点的张力。
图2
解析:(1)对整体(链条)分析,如图3所示,由平衡条件得 ① 所以
图3
