高二物理专题：用整体法与隔离法分析解决物体的平衡问题粤教版知识精讲.doc

《高二物理专题：用整体法与隔离法分析解决物体的平衡问题粤教版知识精讲.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高二物理专题：用整体法与隔离法分析解决物体的平衡问题粤教版【本讲教育信息】一.教学内容：专题一用整体法与隔离法分析解决物体的平衡问题专题二用极限法分析物体平衡的临界问题专题三动态平衡问题的分析方法【知识归纳】专题一用整体法与隔离法分析解决物体的平衡问题整体法的含义：所谓整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。整体法的思维特点：整体法是从局部到全局的思维过程，是系统论中的整体原理在物理中的运用。整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变化规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵

2、巧地解决问题。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（或一个物体的各部分）间的相互作用时，用隔离法；有时解答一个问题需要多次选取研究对象，整体法和隔离法交替应用。例1：用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如下图所示，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°的同样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是图中的（）分析：本题考查应用物体的平衡条件处理连接体平衡问题，可用整体法或隔离法进行分析。解法Ⅰ：将a、b两球及两球间的绳看做一个物体系统，以这个系统为研究对象，因为作用在a、b上的恒力等大反向，其合

3、外力平衡。而a、b受的重力竖直向下，要保持平衡，故a到悬点的细绳的力必然沿竖直方向向上，故选A。解法Ⅱ：也可以分别将a、b隔离进行受力分析，分别对a、b两球列出水平分力的平衡方程即可。以c图为例，受力如图所示。用心爱心专心对a：水平方向有对b:水平方向有因为F1=F2所以,由于T1≠0故答：A例2、如下图所示，重为G的匀质链条挂在等高的两钩上，并与水平方向成角，试求：（1）链条两端受到的力。（2）链条最低处的张力。分析：在求链条两端拉力时，可把链条当作一个质点处理，受力分析如图所示。求链条最低点张力时，可取链条的一半研究，受力分析如图所示。解：（1）由平衡条件知：用

4、心爱心专心在水平方向：①在竖直方向：②由①②得链条两端的力T1=T2=G/2（2）取左边一半的链条研究，由平衡条件知：F=T所以最低点张力F=T=G/2评注：有形状的链条，既要取整体研究，又要取一半研究，两种情况都要抽象质点处理。例3、如下图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的四块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则：（1）第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力各为多大?（2）第2块砖和第3块砖之间的相互作用的摩擦力为多大?（3）第3块砖受到第4块砖的摩擦力为多大?解：（1）将四块砖看作一个整体，对整体进行受力分析（如图所示）。在竖直方向

5、，共受到三个力的作用，竖直向下的重力4mg；两个相等的竖直向上的摩擦力F；由平衡条件可得：2F=4mgF=2mg由此可见：第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力均为2mg。（2）将第1块砖和第2块砖当作一个整体隔离后进行受力分析（如图所示）。共受到两个力的作用，竖直向下的重力2mg；木板对第1块砖向上的摩擦力，F=2mg；由平衡条件可得二力已达到平衡。故第2块砖和第3块砖之间的摩擦力必为零。（3）将第3块砖从系统中隔离出来进行受力分析（如图所示）。共受两个力的作用，竖直向下的重力mg；第4块砖对第3块砖竖直向上的摩擦力F′。由二力平衡可得F′=mg，故第4块砖对第3块砖

6、的摩擦力为mg。用心爱心专心讨论：如图所示，若四块砖的右侧仅受水平力作用，则各砖之间的摩擦力有何变化?分析：右侧只提供水平力，则左侧挡板对第l块砖的摩擦力为4mg，第2块砖对第3块砖的摩擦力为2mg……。评注：随着题目中条件的改变，结论也会发生相应变化。例4、如下图所示，人重600N，木板重400N，人与木板、木板与地面间动摩擦因数皆为0.2，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则（）A、人拉绳的力是200NB、人拉绳的力是100NC、人的脚给木块的摩擦力向右D、人的脚给木块的摩擦力向左分析：取人和木块作为一个整体，向右运动过程中受到的摩擦力。由平衡条件

7、得，两绳的拉力均为100N。B正确。再取木块研究，受到人的摩擦力.方向向右。C正确。答：B、C专题二用极限法分析物体平衡的临界问题临界状态：当物体从某种特性变化到另一种特性时，发生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态，出现“临界状态”时，既可理解成“恰好出现”也可理解为“恰好不出现”的物理现象。这里指的物体平衡的临界问题是：当某一物理量变化时也引起其它几个物理量跟着变化，从而使物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化。极限分析法作为一种预测和处理临界问题的有效方法，是指：通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端（“极大”或“极小”，“极右”或“极左”等）。