略谈整体法与隔离法在力学中的应用论文

《略谈整体法与隔离法在力学中的应用论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、略谈整体法与隔离法在力学中的应用论文摘要：整体法和隔离法是力学部分常用的解题方法。可以先隔离再整体，也可以先整体再部分隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。整体法与隔离法的综合应用时，系统的运动情况通常分为以下三种类型：第一，系统处于平衡状态；第二，系统处于不平衡状态且无相对运动；第三，系统内部分平衡部分不平衡。关键词：整体法；隔离法；力学在高中物理中，解力学问题时，往往遇到这样一类情况：题中被研究的对象不是单一的一个物体.freel1和m2和木块，m1m2,.freel1,m2,θ1,θ2的数

2、值并未给出；D.以上说法都不对。解析：这样类型的问题优先选用整体法，根据整体受力平衡，则很容易判断水平面对三角形木块摩擦力为零，且弹力等于整体的重力之和，所以选项D正确。例2：如图所示，质量m=5Kg的物体置于质量为M=20Kg的粗糙斜面上，斜面的倾角α=370。用一平行于斜面向上、大小为40N的力F推物体，使物体沿斜面M向上作匀速运动，这时M保持静止状态(g=10m/s)。则地面对斜面的摩擦力大小为________N，斜面对地的压力大小为_______N。解析：这种类型通常习惯利用隔离法分析，

3、先分析物块，在对斜面体进行分析，过程比较复杂。如果利用整体法会比较简单，因为整体都处于平衡状态，所以合力为零。根据整体水平方向平衡，可以得到地面对斜面体的摩擦力f=Fcosα=32(N)，根据整体竖直方向平衡，得到地面对斜面的支持力N=(M+m)g-Fsinα=226(N)。二、系统处于不平衡状态且无相对运动由于系统内物体间没有相对运动，即整体内每个物体都具有相同的速度和加速度，这时整体所受的合力提供整体运动的加速度。这种情况利用整体法，更容易把握整体的受力情况和整体的运动特点。例3：光滑水平面

4、上，放一倾角为的光滑斜木块，质量为m的光滑物体放在斜面上，如图所示，现对斜面施加力F，若使M与m保持相对静止，F应为多大?解析：由于斜面光滑，物块只受重力和斜面的弹力，而且和斜面一起运动，则先隔离物块分析受力，计算出加速度a=gtan，方向水平向左,再根据整体法可以求得F=(M+m)gtan.这是典型的整体法与隔离法的综合应用（先隔离后整体）。三、系统内部分平衡部分不平衡这种情况由于系统内物体的运动状态不同，物体间有相对运动，通常习惯用隔离法。若系统内两个物体一个处于平衡，另一个处于不平衡状态时

5、，也可以利用整体法来分析，有时会使问题简化易于理解。当然，这种情况整体所受合力不为零，整体所受合力就等于不平衡物体所受的合力，用来提供不平衡物体的加速度。例4：若例3中使M静止不动，F应为多大?解析：这就是非常典型的系统内部分平衡部分不平衡的问题，物块在光滑的斜面上沿斜面加速下滑，处于不平衡状态，而斜面体在光滑的水平面上由于外力F作用而保持静止不动，及平衡状态。这种类型许多学生都习惯用隔离法分别对物块分析，从而计算出物块和斜面之间的弹力，然后再分析斜面，根据斜面的平衡来确定外力F的大小。这种类型

6、如果利用整体法来分析要简单得多，这里整体所受的合力就等于处于不平衡的物块所受的合力。当然，这里首先要根据物块受力明确物块的加速度，方向沿斜面向下。整体受力为：重力(M+m)g、地面的支持力N和外力F利用正交分解法，将加速度分解为水平方向ax=acos=gsincos；竖直方向ay=asin=gsin2，再根据牛顿第二定律得到：F=max=mgsincos=mgsin2，(M+m)g－N=may=mgsin2这种方法很显然要比分别隔离来计算要简单方便。例5：如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，

7、一轻弹簧上端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起。当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为()。A.gB.gC.0D.g解析：这里框架恰好平衡，而小球不平衡，利用整体法，由于框架对地面的压力为零，则整体只受到重力(M+m)g，合力即为(M+m)g，方向竖直向下，提供小球的加速度，所以(M+m)g=ma，即a=g，所以选项D正确。这一题如果用隔离法分析过程要复杂麻烦。例6：如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线

8、被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为()。A.都等于；B.和0；C.和0；D.0和解析：这里在剪断细线瞬间，小球A仍处于平衡、而B处于不平衡，如果利用整体法，将A、B和弹簧看成整体，则整体受力为，重力（MA+MB）g，斜面的弹力（MA+MB）gcos300，弹簧弹力为内力，整体合力为(MA+MB)gsin300，等于B所受的合力，则B的加速度a=，则选项D正确。综上所述，在分析多个物体相互作用时，灵活运用整体法和隔离法对问题的解决将会带来很大的方便，特别是在教学过程中有意识地培养学生整体法的思维