1、1专题五 整体法和隔离法在静力学中的应用选择研究对象是解决物理问题的首要环节合理选择研究对象会使问题简化，反之，会使问题复杂化，甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究，这个研究对象可以是一个物体，也可以是物体的一个部分，广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。整体法是将几个物体看作一个整体，或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。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。这两种方法广泛地应用在受力
2、分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。对于连结体问题，通常用隔离法，但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法，我们应该优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；不计物体间相互作用的内力，或物体系内的物体的运动状态相同，一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不一定能解决，通常采用整体法与隔离法相结合的方法。一、静力学中的整体与隔离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。1. 在粗糙水平面上有一个三角形木块 a，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为 m
3、1 和 m2 的两个木块 b 和 c，如图所示，已知 m1m2，三木块均处于静止，则粗糙地面对于三角形木块（ ） A有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右 B有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左C有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定 D没有摩擦力的作用2. 如图，质量为 M 的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为 斜面上有一质量为 m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力 F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为（ ）A （ M m） g B （ M m） g F C （ M m） g Fsin D （ M m） g Fsin3.
4、如图所示，设 A 重 10N，B 重 20N，A、B 间的动摩擦因数为 0.1，B 与地面的摩擦因数为 0.2问：（1）至少对 B 向左施多大的力，才能使 A、B 发生相对滑动？（2）若 A、B 间 1=0.4，B 与地间 2=0.l，则 F 多大才能产生相对滑动？4.将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分，其中 B、C 两部分完全对称，现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上，当用与木b cam1m2ABF2012 年高一物理暑期培训材料mFM 2块左侧垂直的水平向右力 F 作用时，木块恰能向右匀速运动，且 A 与 B、A 与 C 均无相 对滑动，图中的 角及F 为已知，求 A 与B 之间的压力为多
5、少？5.如图所示，在两块相同的竖直木板间，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，则左边木板对第一块砖，第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为 （ ）A4mg、 2mg B2mg、 0 C2mg、 mg D4mg、 mg6.如图所示，两个完全相同的重为 G 的球，两球与水平地面间的动摩擦数都是 ，一根轻绳两端固接在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为 。问当 F 至少多大时，两球将发生滑动？7.如图所示，重为 8N 的球静止在与水平面成 370角的光滑斜面上，并通过定滑轮与重 4N 的物体 A 相连，光滑挡板与水平而垂直
6、，不计滑轮的摩擦，绳子的质量，求斜面和挡板所受的压力（sin37 0=0.6） 。8.如图所示，两木块的质量分别为 m1和 m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1和 k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接） ，整个系统处于平衡状态现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为专题六：图解法分析动态平衡问题1.动态平衡问题：通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题，从宏观上看，物体是运动变化的，但从微观上理解是平衡的，即任一时刻物体均处于平衡状态。2.图解法：对研究对象进行受力分析，再根据三角形定则画出不同状态下的力的矢量图（画在同一个图中） ，然后
7、根据有向线段（表示力）的长度变化判断各力的变化情况。3.图解法分析动态平衡问题，往往涉及三个力，其中一个力为恒力，另一个力方向不变，但大小发生变化，第三个力则随外界条件的变化而变化，包括大小和方向都变化。解答此类“动态型”问题时，一定要认清哪些因素保持不变，哪些因素是改变的，这是解答动态问题的关键FABC2012 年高一物理暑期培训材料3典型例题：例 1：半圆形支架 BCD 上悬着两细绳 OA 和 OB，结于圆心 O，下悬重为 G 的物体，使 OA 绳固定不动，将 OB 绳的 B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置 C 的过程中，如图所示，分析 OA 绳和 OB 绳所受力的大小如何变化？
8、例 2：如图所示，把球夹在竖直墙 AC 和木板 BC 之间，不计摩擦，球对墙的压力为 FN ，球对板的压力为 FN2在将板 BC 逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是（ ）A FN 和 FN2都增大 B FN 和 FN2都减小 C FN 增大， FN2减小 D FN 减小， FN2增大思考：1 如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳 OA 使连结点 A 向上移动而保持 O 点的位置不变，则 A 点向上移动时（ ）A绳 OA 的拉力逐渐增大；B绳 OA 的拉力逐渐减小；C绳 OA 的拉力先增大后减小； D绳 OA 的拉力先减小后增大。思考：2.如图所示，细绳一端与光滑小球连接，另一端系在
9、竖直墙壁上的 A 点，当缩短细绳小球缓慢上移的过程中，细绳对小球的拉力、墙壁对小球的弹力如何变化？思考：3 重 G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小 F1、 F2各如何变化？ 4.相似三角形法分析动态平衡问题：（1）相似三角形：正确作出力的三角形后，如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形（几何三角形）相似，则可用相F1F2G4似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系，从而达到求未知量的目的。（2）往往涉及三个力，其中一个力为恒力，另两个力的大小和方向均发生变化，则此时用相似三角形分析。相似三角形法是解平衡问题
10、时常遇到的一种方法，解题的关键是正确的受力分析，寻找力三角形和结构三角形相似。例 4：如图所示，在半径为 R 的光滑半球面上高为 h 处悬挂一定滑轮，重力为 G 的小球被站在地面上的人用绕过定滑轮的绳子拉住，人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中，求小球对半球的压力和绳子的拉力大小将如何变化 ？5.平衡方程式法：平衡方程式法适用于三力以上力的平衡，且有一个恒力，通过它能够建立恒定不变的方程式。根据其中一个力的变化情况，求出另一个力的变化情况。例 5：人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，若水的阻力不变，则船在匀速靠岸的过程中，下列说法中正确的是（ ）（A）绳的拉力不断增大 （B）绳的拉力保持不变（C）船受到的浮力保持不变 （D）船受到的浮力不断减小
