整体法与隔离法的综合应用
整体法和隔离法的妙用(解析版)
整体法和隔离法的妙用学校：_________班级：___________姓名：_____________模型概述1．整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。
采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体，采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了。
运用整体法解题的基本步骤：①明确研究的系统或运动的全过程.②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解2．隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。
可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。
采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。
运用隔离法解题的基本步骤：①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象.选择原则是：一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.②将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图.④寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解.3.整体法、隔离法的比较项目整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用一般隔离受力较少的物体4.整体法和隔离法在平衡问题中的应用当系统处于平衡状态时，组成系统的每个物体都处于平衡状态，选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合．一般地，当求系统内部间的相互作用力时，用隔离法；求系统受到的外力时，用整体法，具体应用中，应将这两种方法结合起来灵活运用．典题攻破1.受力分析中的整体法与隔离法1.(2024·浙江高考)如图，在同一竖直平面内，小球A、B上系有轻质刚性细线a、b、c、d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧光滑的定滑轮与物块P相连，c跨过右侧光滑的定滑轮与物块Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度使系统达到静止状态。
专题整体法和隔离法的应用
a＝MFAA＝MFBB＝9－3 2t＝3＋6 2t 故分离前的运动时间为 t＝2.5 s，则分离时的速度 v＝at≈3.3 m/s. (3)位移 s＝12at2≈4.2 m. 答案：(1)初速度为零的匀加速直线运动 (2)3.3 m/s，43 m/s2 (3)4.2 m
变式训练3-1 如右图所示，在劲度系数为k旳弹簧 下端挂有质量为m旳物体，开始用托盘托住物体，使弹簧 保持原长，然后托盘以加速度a匀加速下降(a<g)，求经过 多长时间托盘与物体分离．
解析：当托盘以加速度a匀加速下降时，托盘与物体 具有相同旳加速度，在下降过程中，物体所受旳弹力逐渐 增大，支持力逐渐减小，当托盘与物体分离时，支持力为 零．设弹簧旳伸长量为x，以物体为研究对象，根据牛顿 第二定律，有：
(2)设分离前两物体之间的正压力为 F′ 由 a＝9－2Mt－A F′＝F′＋M3B＋2t，得 t＝0，F′＝5 N 由于 FA 随 t 的增加而减小，FB 随 t 的增加而增加，可以 断定，分离前随着时间的增加，两物体之间的正压力 F′逐 渐减小，分离时两者之间的正压力 F′为零． 分离时两者的速度和加速度相等，加速度仍为 a＝43 m/s2. 此时两者之间的作用力为零，由加速度相等得：
变式训练1-1 质量分别为m1、m2、m3、m4旳四个 物体彼此用轻绳连接，放在光滑旳桌面上，拉力F1、F2分 别水平地加在m1、m4上，如图所示．求物体系旳加速度a 和连接m2、m3轻绳旳张力T.(F1>F2)
解析：由于物体系具有相同的向左加速度，所以可把 它们当成一个整体(或看作一个质点)，整个系统在水平方向 受到外力F1、F2，有：
【解析】 当小球和斜面接触，但两者之间刚好无压 力时，设滑块旳加速度为a′，此时小球受力如图所示，由 水平和竖直方向状态可列方程分别为：
整体法与隔离法的应用详解
再选取物体B为研究对象, 受力分析如图所示, 根据牛顿第二定律:
FN - F2 ma
F2
FN
FN
F2
ma
F2
m F1 F2 2m
F1
F2 2
.
变式1：物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两
物块作匀加速直线运动,地面光滑。求绳中张力。
解：（1）由牛顿第二定律，
课程内容
一、整体法：在研究物理问题时，把所研究的 对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。 采用整体法不需要考虑内力的影响，可以避免 对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答 更简便、明了。
二、隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来 进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。 采用隔离物体法一般用来求内力，能排除与研 究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示 出来，从而进行有效的处理。
(2)在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可以使连接体 中的某一部分物体,也可以使连接体中的某一个物体(包含两 个或两个以上的单个物体),而这“某一部分”的选取,也应根 据问题的实际情况,灵活处理.
平面上，其质量为M，它的斜面是光滑的，
在它的斜面上有一质量为m的物体，在用
水平力推斜面体沿水平面向左运动过程中，
物体与斜面体恰能保持相对静止，则下列 说法中正确的是( )
m
F
A.斜面体对物体的弹力大小为mgcosθ
B.斜面体对物体的弹力大小为mg/cosθ C.物体的加速度大小为gsinθ
θ
M
D.水平推力大小为(M+m)gtanθ
[解析]隔离m，由平行四边形定则可得：
FN=mg/cosθ
FN
F合=mgtanθ
θ
整体法与隔离法及应用
隔离法与整体法及其应用1．隔离法的含义及其应用把所研究的事物从整体或系统中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。
应用隔离法能排除与事物无关的因素，使该事物的主要特征明确地显示出来，从而进行有效处理，使一些无法用整体来解决的问题得到满意的结论。
任何事物总是由各个部分组成的，事物的整体和局部之间既有联系又有区别。
在处理具体的物理问题时，可以根据不同的情况把整个物体系或整个物理过程分隔成几个部分，应用相应物理规律进行处理。
由于各物体在各种不同情况下会产生不同的结果，应用隔离法能为我们针对不同情况解决问题创造条件。
同时由于事物之间总是相互关联的，对局部事物问题的研究也有利于我们进一步了解局部之间的相互关系以及局部和整体之间的相互关系，往往能突破一点掌握全局，使问题得到顺利解决。
隔离法用于解决高中物理问题常见的有以下六种情况。
1．1（隔离物体）例1．如图（1）所示，质量为M 的木板上放一质量为m 的木块。
木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平支持面间的摩擦因数为μ2。
问：加在木板上的水平力F 多大时，才能将木板从木块下抽出来？简解：分别对m 及M 作受力分析后，根据牛顿第二定律对m ：μ1m g=ma 1……①，对M ：F-μ1mg-μ2（m +M ）g=M a 2……②，将M 从m 下抽出，应满足a 2>a 1……③，将①、②代入③可得F>(μ1+μ2)(M+m)g 说明：共点力平衡条件、牛顿第二定律、动量定理、动能定理等力学规律均适用于隔离物体，分别列式联合求解。
至于具体应用哪一条物理规律，要视物体的运动状态和问题设置的目标而定。
此外，对于有相互关联的几部分不同气体，分别对它们应用相关的气体实验定律或气态方程列式讨论，也属这类方法应用。
对于点光源同时经不同的光学元件成像，如果要确定像的个数及虚实，或光路图等，则需要隔离光学元件进行分析。
1．2隔离过程例2．如图（2）所示，用长为L 的轻绳，一端系质量为m 的小球，另一端固定在O 处。
牛顿运动定律的综合应用
3．解题方法 整体法、隔离法． 4．解题思路 (1)分析滑块和滑板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出 滑块和滑板的加速度． (2)对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板之间的 位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和滑板的位移都 是相对地的位移．
[典例 1] 长为 L＝1.5 m 的长木板 B 静止放在水平冰面上，
3．图象的应用 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要 求分析物体的运动情况． (2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线， 要求分析物体的受力情况． (3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析．
4．解答图象问题的策略 (1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理 意义． (2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确 “图象与公式”、“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问 题作出准确判断．
可行的办法是( BD )
A．增大 A 物的质量 B．增大 B 物的质量 C．增大倾角θ D．增大拉力 F
2. 如图所示，质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光 滑水平地面上，光滑槽内有一质量为 m 的小铁球，现用一水平向 右的推力 F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心
和小铁球的连线与竖直方向成 α 角，则下列说法正确的是( C )
A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B．凹槽对小铁球的支持力为smingα C．系统的加速度为 a＝gtan α D．推力 F＝Mgtan α
二、动力学中的图象问题 1．常见的图象有
v－t 图象，a－t 图象，F－t 图象，F－a 图象等．
2．图象间的联系
加速度是联系 v－t 图象与 F－t 图象的桥梁．
练习： 1．(多选)如图(a)，一物块在 t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运
整体法与隔离法综合应用
解析：
例2.如图所示，放置在水平地面上的斜面M上有一质量为m的物体，若m在 沿斜面F的作用下静止在斜面M上，M仍保持静止。已知M倾角为θ。求地面对M的支持力和摩擦力。
变式2：.如图，质量m＝5 kg的木块置于倾角＝37、质量M＝10 kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50 N的力F推木块匀速上滑，斜面仍保持静止，求地面对斜面的支持力和静摩擦力。
隔离法和整体法看上去相互对立，但两者在本质上是统一的，因为将几个物体看作一个整体之后，还是要将它们与周围的环境隔离开来的。通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体（各部分）间相互作用时，用隔离法．解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
物理学中的思想方法，是求解物理问题的根本所在。认真研究总结物理学中的思想方法、策略技巧，并能在实际解题过程中灵活应用，可收到事半功倍的效果。
例3. 如图所示，位于水平桌面上的物块B，由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连，从滑轮到A和到B的两段绳都是水平的。已知A与B之间以及B与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质 量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉B使它做匀速运动，则F的大小为( ) A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg
一、静力学中的整体与隔离应用 例1用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是 ( )
A
变式1:有三根长度皆为l＝1.00 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的 O点，另一端分别挂有质量皆为m＝1.00×10－2 kg的带电小球A和B，它们的电量分别为一q和＋q，q＝1.00×10－7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为 E＝1.00×106N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时 A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少。（不计两带电小球间相互作用的静电力）
受力分析中的整体法与隔离法
整体法和隔离法的应用一、受力分析中的整体法与隔离法1、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2、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二、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。
所以，注意灵活、交替地使用整体法和隔离法，不仅可以使分析和解答问题的思路与步骤变得极为简捷，而且对于培养宏观的统摄力和微观的洞察力也具有重要意义。
专题讲解整体法和隔离法的综合应用
整体法和隔离法的综合应用1．涉及隔离法与整体法的具体问题类型1涉及滑轮的问题;若要求绳的拉力,一般都必须采用隔离法;本例中,绳跨过定滑轮,连接的两物体虽然加速度大小相同但方向不同,故采用隔离法;2水平面上的连接体问题;①这类问题一般多是连接体系统各物体保持相对静止,即具有相同的加速度;解题时,一般采用先整体、后隔离的方法;②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则,或者正交分解力,或者正交分解加速度;3斜面体与上面物体组成的连接体的问题;当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,解题时一般采用隔离法分析;2．解决这类问题的关键正确地选取研究对象是解题的首要环节,弄清各个物体之间哪些属于连接体,哪些物体应该单独分析,分别确定出它们的加速度,然后根据牛顿运动定律列方程求解;选择研究对象是解决物理问题的首要环节;若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题,在选取研究对象时,要灵活运用整体法和隔离法;对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,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；很多情况下,通常采用整体法和隔离法相结合的方法;一,平衡问题典例1 如图2－9所示,放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体,若物体在直角劈上匀速下滑,直角劈仍保持静止,那么下列说法正确的是图2－9A．直角劈对地面的压力等于M＋mgB．直角劈对地面的压力大于M＋mgC．地面对直角劈没有摩擦力D．地面对直角劈有向左的摩擦力解析方法一：隔离法先隔离物体,物体受重力mg、斜面对它的支持力F N、沿斜面向上的摩擦力F f,因物体沿斜面匀速下滑,所以支持力F N和沿斜面向上的摩擦力F f可根据平衡条件求出;再隔离直角劈,直角劈受竖直向下的重力Mg、地面对它竖直向上的支持力F N地,由牛顿第三定律得,物体对直角劈有垂直斜面向下的压力F N′和沿斜面向下的摩擦力F f′,直角劈相对地面有没有运动趋势,关键看F f′和F N′在水平方向上的分量是否相等,若二者相等,则直角劈相对地面无运动趋势,若二者不相等,则直角劈相对地面有运动趋势,而摩擦力方向应根据具体的相对运动趋势的方向确定;对物体进行受力分析,建立坐标系如图2－10甲所示,因物体沿斜面匀速下滑,由平衡条件得：支持力F N＝mg cos θ,摩擦力F f＝mg sin θ;图2－10对直角劈进行受力分析,建立坐标系如图乙所示,由牛顿第三定律得F N＝F N′,F f＝F f′,在水平方向上,压力F N′的水平分量F N′sinθ＝mg cos θsin θ,摩擦力F f′的水平分量F f′cosθ＝mg sin θcos θ,可见F f′cosθ＝F N′sinθ,所以直角劈相对地面没有运动趋势,所以地面对直角劈没有摩擦力;在竖直方向上,直角劈受力平衡,由平衡条件得：F N地＝F f′sinθ＋F N′cosθ＋Mg＝mg ＋Mg;方法二：整体法直角劈对地面的压力和地面对直角劈的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反;而地面对直角劈的支持力、地面对直角劈的摩擦力是直角劈和物体整体的外力,所以要讨论这两个问题,可以以整体为研究对象;整体在竖直方向上受到重力和支持力,因物体在斜面上匀速下滑、直角劈静止不动,即整体处于平衡状态,所以竖直方向上地面对直角劈的支持力等于物体和直角劈整体的重力;水平方向上地面若对直角劈有摩擦力,无论摩擦力的方向向左还是向右,水平方向上整体都不能处于平衡状态,所以整体在水平方向上不受摩擦力,整体受力如图丙所示;答案AC2012·湖北调考如图2所示,100个大小相同、质量均为m且光滑的小球,静止放置于L 形光滑木板上;木板斜面AB与水平面的夹角为30°;则第2个小球对第3个小球的作用力大小为图2A.错误!B．48mgC．49mg D．98mg解析：选C 以第3个到第100个这98个小球整体为研究对象,受到三个力的作用,即重力、斜面AB的支持力和第2个小球对第3个小球的作用力,由于整体处于平衡状态,沿斜面AB方向的受力应平衡,所以有F23＝98mg sin 30°＝49mg,所以选项C正确;二,非平衡问题例2 2012·江苏高考如图3－3－5所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升;夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f;若木块不滑动,力F 的最大值是 A图3－3－5A.错误!B.错误!C.错误!－m＋MgD.错误!＋m＋Mg例2如图2－12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少f=mgsinθ·cosθ方向沿水平方向m受向左的摩擦力,M受向右的摩擦力;分析解答因为m和M保持相对静止,所以可以将m＋M整体视为研究对象;受力,如图2－14,受重力M十mg、支持力N′如图建立坐标,根据牛顿第二定律列方程x：M+ngsinθ=M+ma ①解得a=gsinθ沿斜面向下;因为要求m和M间的相互作用力,再以m为研究对象,受力如图2－15;根据牛顿第二定律列方程因为m,M的加速度是沿斜面方向;需将其分解为水平方向和竖直方向如图2－16;由式②,③,④,⑤解得评析此题可以视为连接件问题;连接件问题对在解题过程中选取研究对象很重要;有时以整体为研究对象,有时以单个物体为研究对象;整体作为研究对象可以将不知道的相互作用力去掉,单个物体作研究对象主要解决相互作用力;单个物体的选取应以它接触的物体最少为最好;如m只和M接触,而M和m还和斜面接触;另外需指出的是,在应用牛顿第二定律解题时,有时需要分解力,有时需要分解加速度,具体情况分析,不要形成只分解力的认识;1一斜劈,在力F推动下在光滑的水平面上向左做匀加速直线运动,且斜劈上有一木块与斜面保持相对静止,如图3－3－2所示,已知斜劈的质量为M,木块的质量为m,求斜面对木块作用力的大小;图3－3－22．如图3－3－3所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为m1和m2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,现用一水平力F向左推木块乙,当两木块一起匀加速运动时,两木块之间的距离是 B图3－3－3A．L＋错误!B．L－错误!C．L－错误!D．L＋错误!.如图5所示,在光滑水平地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动;小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是BD图5A．μmg B.错误!C．μM＋mg D．ma2012·豫南九校联考如图7所示,质量为M的劈体ABDC放在水平地面上,表面AB、AC 均光滑,且AB∥CD,BD⊥CD,AC与水平面成角θ;质量为m的物体上表面为半球形以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑,在整个运动的过程中,劈体M始终不动,P为固定的弧形光滑挡板,挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体m的半径,不计转弯处的能量损失,则下列说法中正确的是 D图7A．水平地面对劈体M的摩擦力始终为零B．水平地面对劈体M的摩擦力先为零后向右C．劈体M对水平地面的压力大小始终为M＋mgD．劈体M对水平地面的压力大小先等于M＋mg,后小于M＋mg．如图5所示,一个人坐在小车的水平台面上,用水平力拉绕过定滑轮的细绳,使人和车以相同的加速度向右运动;水平地面光滑,则BC图5A．若人的质量大于车的质量,车对人的摩擦力为0B．若人的质量小于车的质量,车对人的摩擦力方向向左C．若人的质量等于车的质量,车对人的摩擦力为0D．不管人、车质量关系如何,车对人的摩擦力都为02013·江西联考如图6所示,动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子,笼内有一只质量为m的猴子,当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F1；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为F2;关于F1和F2的大小,下列判断中正确的是BC图6A．F1＝F2B．F1>M＋mg,F2<M＋mgC．F1＋F2＝2M＋mgD．F1－F2＝2M＋mg．2012·福州模拟如图9所示,质量为m1和m2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿光滑水平面,再沿粗糙的水平面运动,则在这两个阶段的运动中,细线上张力的大小情况是 C图9A．由大变小B．由小变大C．始终不变D．由大变小再变大10.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如图10所示,则 CA．小球对圆槽的压力为错误!B．小球对圆槽的压力为错误!C．水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加D．水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小2013·长沙模拟如图5所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为F T;现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是 C图5A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到F T时,轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5 F T时,轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为错误!F T12．如图11所示,固定在水平面上的斜面倾角θ＝37°,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m＝1.5 kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.50;现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑;图11求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力;取g＝10 m/s2,sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8答案：6.0 N,方向沿斜面向下5.如图6所示,质量为80 kg的物体放在安装在小车上的水平磅秤上,小车在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面无摩擦地向上运动,现观察到物体在磅秤上读数为1 000 N;已知斜面倾角θ＝30°,小车与磅秤的总质量为20 kg;g＝10 m/s2图61拉力F为多少2物体对磅秤的静摩擦力为多少解析： 1选物体为研究对象,受力分析如图甲所示;甲将加速度a沿水平和竖直方向分解,则有：F N1－mg＝ma sin θ解得a＝5 m/s2取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象,受力分析如图乙所示;F－M＋mg sin θ＝M＋ma所以F＝M＋mg sin θ＋M＋ma＝1 000 N2对物体有F f静＝ma cos θ＝200错误! N根据牛顿第三定律得,物体对磅秤的静摩擦力大小为200错误! N,方向水平向左;答案：11 000 N 2200错误! N 方向水平向左16．14分静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图18所示,轻绳长L＝1 m,承受的最大拉力为8 N,A的质量m1＝2 kg,B的质量m2＝8 kg,A、B与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2,现用一逐渐增大的水平力F作用在B上,使A、B向右运动,当F增大到某一值时,轻绳刚好被拉断g＝10 m/s2;图181求绳刚被拉断时F的大小；2若绳刚被拉断时,A、B的速度为2 m/s,保持此时的F大小不变,当A静止时,A、B间的距离为多少答案：140 N 23.5 m。
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整体法与隔离法的综合应用
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
，如图1所示，已知三角形木块和两个物体都是静止的，则量为m1和m2的木块，m m
12
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θ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2F mg sin θ= ①
所以F mg G
=
=
22sin sin θθ
图3
（2）如图4所示，隔离其中半段（左边的）链条，由平衡条件得F F cos 'θ= ②
图4
由①②得F G G
'sin cos cot ==22
θθθ
例3. 有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑，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，如图5所示，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移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F
N
和
细绳上的拉力F
T
的变化情况是（）
图5
A. F N不变，F T变大；
B. F N不变，F T变小；
C. F N变大，F T变大；
D. F N变大，F T变小。
解析：先用隔离法，对环Q：因OB杆光滑，故细绳拉力F
T
的竖直分量等于环的重力，
当P环向左移动一小段时，细绳与竖直方向的夹角变小，故细绳的拉力F
T
变小。
再用整体法。
对两环和细绳构成的系统，竖直方向只受到OA杆的支持力F
N
和重力，
故在P环向左移动一小段距离后，F
N
保持不变，故应选B。
点评：（1）绳的拉力还可用极端法分析，当P环移到最左端O时，F
T 最小，F mg
T。
当环移到细绳接近于水平时，F
T 趋于无穷大，故知，环P向左移动，F
T
变小。
（2）我们还可以隔离环P，分析其受到的摩擦力的变化情况，P环左移，F
T
变小，细
绳与OA的夹角变大，故F
T
的水平分量变小，P环的静摩擦力变小。
例4. 如图6所示，人重600N ，平板重400N ，若整个系统处于平衡状态，则人必须用多大的力拉住绳子？（滑轮和绳的质量及摩擦不计）
图6
解析：设定滑轮两边绳中的张力为F 1，动滑轮两边绳中的张力为F 2，板对人的支持力为F N 。
解法1：把定滑轮下方的各物体组成一个整体，这一整体受力如图7所示，由平衡条件得
210001F G G N =+=人板
图7
所以F N 1500=
再以动滑轮为研究对象，受力如图8所示，由平衡条件得
221F F =
图8
所以F N 2250=
解法2：以人为研究对象，受力如图9，由平衡条件得
F F
G N 2+=人
①
图9
以板为研究对象，受力如图10，由平衡条件得
F F
G F N 12+=+板'
②
图10
又F F N N ='
③
F F 122=
④
解①②③④可得F N 2250=
解法3：选人和板构成的系统为研究对象，受力如图11所示，由平衡条件得
图11
F F F
G G 122++=+人板
①
F F 122=
②
由①②可解得F N 2250=
二. 在动力学中的应用
在运用牛顿运动定律处理连接体问题时，F ma =中的F 指的是合外力，对于连接体问题，若将连接体作为整体，则不必分析连接体之间的相互作用，只需分析外界对连接体物体的作用力，从而简化受力过程，加快解题速度，这就是所谓的“整体法”；题中若求解连接体物体之间的相互作用力，这时必须将物体隔离出来，化内力为外力，才能求解，这就是“隔离法”。
“整体法”和“隔离法”在求解连接体问题中经常交替采用，此类问题的特点是相互作用的物体具有相同的加速度，这一点特别重要。
例5. 如图12所示，两个用轻线相连的位于光滑平面上的物块，质量分别为m 1和m 2。
拉力F 1和F 2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F F 12>。
试求在两个物块运动过程中轻线的拉力F T 。
图12
解析：设两物块一起运动的加速度为a ，则对整体有F F m m a 1212-=+() 对m 1有F F m a T 11-=
解以上二式可得F m F m F m m
T =
+
+
1221
12
点评：该题体现了牛顿第二定律解题时的基本思路：先整体后隔离––––即一般先对整体应用牛顿第二定律求出共同加速度，再对其中某一物体（通常选受力情况较为简单的）应用牛顿第二定律，从而求出其它量。
例6.如图13所示，叠放的a、b、c三块粗糙物块，其上面的接触处均有摩擦，但摩擦系统不同，当b物体受到一水平力F作用时，a和c随b保持相对静止，做向右的加速运动，此时（）
A. a对c的摩擦力的方向向右；
B. b对a的摩擦力的方向向右；
C. a对b、a对c的摩擦力大小相等；
D. 桌面对c的摩擦力大于a、b间的摩擦力。
图13
解析：本题考查运动学与动力学结合问题及“整体法”与“隔离法”的综合应用。
根据物体的运动情况判断物体的受力情况，再根据物体间的相互作用关系判断另一物体的受力情况。
解此题的关键是选好研究对象。
先隔离c物体，受力如图14所示，整体向右做匀加速运动，因此a对c的摩擦力方向向右，所以A正确；再隔离a物体，根据牛顿第三定律，c 对a的摩擦力方向向左，而a的加速度方向向右，根据牛顿第二定律可知，b对a的摩擦力
方向应向右，并且F F
ba ca
>，故B正确，而C不正确；通过研究c物体可以看出，桌面对
c的摩擦力F c'小于a、c间的摩擦力F ac，故F F F
c ac ba
'<<，故D不正确。
图14
本题正确选项为AB 。
例7. 如图15所示，物体M 与m 紧靠着置于动摩擦因数为μ的斜面上，斜面的倾角为θ，现施一水平力F 作用于M ，M 和m 共同向上加速运动，求它们之间相互作用力的大小。
图15
解析：两个物体具有共同的沿斜面向上的加速度，所以可以把它们作为一个整体，其受
力如图16所示，建立图示坐标系，由牛顿第二定律得：
F M m g F 1=++()cos sin θθ
①
图16
F F M m g M m a cos ()sin ()θθ--+=+2
且F F 21=μ
为求两个物体之间的相互作用力，把两物体隔离开，对m 受力分析如图17所示，由牛顿第二定律得
F mg 10'cos -=θ
④
图17
F F mg ma N --=2'sin θ
⑤
且F F 21''=μ
⑥
解①～⑥式可得
F mF M m
N =
-+(cos sin )
θμθ
点评：本题是斜面上的连接体问题，主要考查牛顿第二定律和动摩擦力知识的应用，整体法与隔离法的结合应用是解答本题的切入点。