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高中物理之整體法與隔離法在受力分析中的運用

更新時間:2024-01-08 文章作者: 信息來源: 閱讀次數:


受力分析是高中物理做力學有關題目的重要基礎,整體法與隔離法是受力分析中最常用的也是最重要的方法。Tj6物理好資源網(原物理ok網)


一、整體法Tj6物理好資源網(原物理ok網)

整體法就是把幾個物體視為一個整體,受力分析時,只分析這一整體之外的物體對整體的作用力,不考慮整體內部物體之間的相互作用力。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

當只涉及系統而不涉及系統內部某些物體的力和運動時,一般可采用整體法。運用整體法解題的基本步驟是:Tj6物理好資源網(原物理ok網)

(1)明確研究的系統或運動的全過程;Tj6物理好資源網(原物理ok網)

(2)畫出系統或整體的受力圖或運動全過程的示意圖;Tj6物理好資源網(原物理ok網)

(3)選用適當的物理規律列方程求解。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

二、隔離法Tj6物理好資源網(原物理ok網)

隔離法就是把要分析的物體從相關的物體系中假想地隔離出來,只分析該物體以外的物體對該物體的作用力,不考慮該物體對其它物體的作用力。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

為了弄清系統(連接體)內某個物體的受力和運動情況,一般可采用隔離法。運用隔離法解題的基本步驟是;Tj6物理好資源網(原物理ok網)

(1)明確研究對象或過程、狀態;Tj6物理好資源網(原物理ok網)

(2)將某個研究對象或某段運動過程、或某個狀態從全過程中隔離出來;Tj6物理好資源網(原物理ok網)

(3)畫出某狀態下的受力圖或運動過程示意圖;Tj6物理好資源網(原物理ok網)

(4)選用適當的物理規律列方程求解。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

三、應用整體法和隔離法解題的方法Tj6物理好資源網(原物理ok網)

1、合理選擇研究對象。這是解答平衡問題成敗的關鍵。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

研究對象的選取關系到能否得到解答或能否順利得到解答,當選取所求力的物體,不能做出解答時,應選取與它相互作用的物體為對象,即轉移對象,或把它與周圍的物體當做一整體來考慮,即部分的看一看,整體的看一看。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

但整體法和隔離法是相對的,二者在一定條件下可相互轉化,在解決問題時決不能把這兩種方法對立起來,而應該靈活把兩種方法結合起來使用。為使解答簡便,選取對象時,一般先整體考慮,尤其在分析外力對系統的作用(不涉及物體間相互作用的內力)時。但是,在分析系統內各物體(各部分)間相互作用力時(即系統內力),必須用隔離法。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

2、如需隔離,原則上選擇受力情況少,且又能求解未知量的物體分析,這一思想在以后牛頓定律中會大量體現,要注意熟練掌握。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

3、有時解答一題目時需多次選取研究對象,整體法和隔離法交叉運用,從而優化解題思路和解題過程,使解題簡捷明了。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

所以,注意靈活、交替地使用整體法和隔離法,不僅可以使分析和解答問題的思路與步驟變得極為簡捷,而且對于培養宏觀的統攝力和微觀的洞察力也具有重要意義。Tj6物理好資源網(原物理ok網)


例題:Tj6物理好資源網(原物理ok網)

1、如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個截面為半圓的柱狀物體AA與豎直墻之間放一光滑半圓球B,整個裝置處于靜止狀態。已知AB兩物體的質量分別為mAmB,則下列說法正確的是( BC )Tj6物理好資源網(原物理ok網)

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A.A物體對地面的壓力大小為mAgTj6物理好資源網(原物理ok網)

B.A物體對地面的壓力大小為(mAmB)gTj6物理好資源網(原物理ok網)

C.B物體對A物體的壓力大于mBgTj6物理好資源網(原物理ok網)

D.地面對A物體沒有摩擦力Tj6物理好資源網(原物理ok網)

解析:對A、B整體分析可知A物體對地面的壓力大小為(mAmB)g,對B隔離受力分析分析可知B物體對A物體的壓力大于mBg。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

2、如圖所示,用一水平力FAB兩個物體擠壓在豎直的墻上,AB兩物體均處于靜止狀態,下列判斷正確的是( D )Tj6物理好資源網(原物理ok網)

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A.B物體對A物體的靜摩擦力方向向上Tj6物理好資源網(原物理ok網)

B.F增大時,A和墻之間的摩擦力也增大Tj6物理好資源網(原物理ok網)

C.若B的重力大于A的重力,則B受到的摩擦力大于墻對A的摩擦力Tj6物理好資源網(原物理ok網)

D.不論AB的重力哪個大,B受到的摩擦力一定小于墻對A的摩擦力Tj6物理好資源網(原物理ok網)

解析:對A、B整體分析可知,墻對A的摩擦力等于A、B的重力,對B隔離受力分析可知,B受到的摩擦力等于B的重力,所以不論AB的重力哪個大,B受到的摩擦力一定小于墻對A的摩擦力。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

3、如圖所示,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(AB接觸面豎直),此時A恰好不滑動,B剛好不下滑。已知AB間的動摩擦因數為μ1,A與地面間的動摩擦因數為μ2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。AB的質量之比為( B )Tj6物理好資源網(原物理ok網)

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A、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?B、Tj6物理好資源網(原物理ok網)

C、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?D、Tj6物理好資源網(原物理ok網)

解析:對AB整體水平方向受力分析:Fμ2(mAmB)gTj6物理好資源網(原物理ok網)

對B隔離受力分析:豎直方向上有μ1FmBg。Tj6物理好資源網(原物理ok網)

聯立可得:Tj6物理好資源網(原物理ok網)

高中物理力學中整體法和隔離法的應用Tj6物理好資源網(原物理ok網)

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