高三物理隔离法与整体法

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1、高三物理专题复习隔离与整体动量与能量临界问题多解问题图象问题隐含条件新情景问题实验创新隔离法与整体法[专题简述]整体法和隔离法的区别在于选取的研究对象不同。在研究任何物理问题时，我首先必须明确研究对象，而选择研究对象时就有整体法和隔离法之分。如能正确、灵活运用整体法和隔离法，解题就会轻松自如。高三物理专题复习什么是整体法？什么情况下可用整体法？如果由几个物体组成的系统具有相同的加速度，一般可用整体法求加速度。（但整体法不能求出系统内力）如果求解的物理问题仅涉及某过程的始末两状态，一般可以把整个过程作为研究对象用整体法求解。（但整体法不能求出此过程中间的状态量）整体法就是对物理问题的

2、整个系统或整个过程进行研究的方法。什么是隔离法？什么情况下可用隔离法？隔离法就是把某个物体从系统中分离出来（或把某个过程从整个过程中分离出来）的方法。如果求解对象是系统的内力，一般要用隔离法把某一物体从系统中分离出来。如果求解对象是某一过程中间的状态量，一般要把此状态从这一过程中分离出来。例题一：如图1-1所示：小车沿倾角为θ的光滑斜面滑下，在小车的水平台面上有一质量为M的木块和小车保持相对静止，求：（1）小车下滑时木块所受的摩擦力。（2）小车下滑时木块所受的弹力。审题：这里由于木块与小车在运动过程中相对静止，它们具有相同的加速度，所以先采用整体分析法，求出木块和小车这个系统的整体

3、加速度，a=gsinθ，这样M的加速度就求出。由于木块所受的弹力和摩擦力对小车和木块这个系统来说是内力，所以必须将木块从系统中隔离出来分析。思路点拨与技巧训练可见解题时合理选取坐标轴会给解题带来方便。先画出木块的受力图和加速度的方向。为了解题方便，本题应将加速度分解。假如按习惯把重力、弹力、摩擦力分解，问题就复杂得多。mgsinθ+fcosθ－Nsinθ=mamgcosθ－Ncosθ－fsinθ=0则f=max=mgsinθcosθmg-N=mayN=mg-mgsinθsinθN=mg(1-sin2θ)例题二：如图1-2所示，小球A和B的质量分别为m1和m2，带电量分别为+q和-q

4、，用两根绝缘轻质细线悬挂于O点并静止。现突然出现一个水平向左的匀强电场，场强是E。问：两球再次静止时上端的细线对A球的拉力是多大？AB+q-qO图1-2审题为求上端细线对A的拉力，可以把A作为研究对象。但A所受的五个力中有三个力未知。所以研究A不是明智的选择。如果研究B，也有两个力未知，比较困难。本题用整体法是最佳选择，因为把A和B作为整体研究时，AB之间线的拉力和库仑力对整体而言是内力，不必考虑。那么A上端细线对A的拉力方向如何？大小又是多少呢？下面的选择题大家一定很熟悉：甲图所示的两小球静止，对两球分别作用与水平面成30°的等大反向的外力，再次静止时乙图中哪张正确？整体的受力图

5、如右边：技能训练与思路拓展例题三30．（2002年全国理综）有三根长度皆为l＝1.00m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＝1.00×10－2kg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）由此可知，A、B球重新达

6、到平衡的位置如右图所示。与原来位置相比，A球的重力势能减少了EA＝mgl（1－sin60°）B球的重力势能减少了EB＝mgl（1－sin60°＋cos45°）A球的电势能增加了WA＝qElcos60°B球的电势能减少了WB＝qEl（sin45°－sin30°）两种势能总和减少了W＝WB－WA＋EA＋EB代入数据解得W＝6.8×10－2J解例题四如图1-3所示：底座A上装有长为0.5m的直立杆，底座与杆总质量为0.2kg，杆上套有质量为0.05kg的小环B，它与杆有摩擦。若环从杆的下端以4m/s的初速度向上飞时恰能到达杆顶。求（1）在环升起的过程中底座对地面的压力。（2）小环从杆顶落

7、回底座需要多少时间。思路点拨与解题规范训练选择研究对象：因为A与B的加速度不同，本题宜用隔离法。解：先研究B,画B的受力图。avt2-v02=2asa=16m/s2G+Ff=maFf=m(a-g)=0.3N再研究A画A的受力图。Fn+Ff=GaFn=1.7N。环下落时摩擦力向上，a2=4m/s2t=0.5s例题五如图1-4所示，三个物体质量分别为m1、m2、m3，带有滑轮的物体m3放在光滑的水平面上，不计一切摩擦，不计滑轮和绳子的质量。为使三物体不相对滑动，水平推力F