2、隔离法与整体法.doc

1、http:/66ba4aef09cbdce09f3ec2a07158c0ec.pdf-第 1 页 共 5 页隔离法与整体法是在分析物理问题时常用的一种方法，主要指的是选研究对象的问题。我们在研究两个或两个以上相关连物体时，常常可以取整体为研究对象称为整体法；我们也可以取某一物体为研究对象，称为隔离法。这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。在处理问题时，研究对象选好会使问题简化，反之，会使问题复杂化，甚至使问题无法解决。例题分析：在连接体中的应用：例 1：如图所示，木块 A、B 质量分别为 m、M，用一轻绳连接，在水平力 F 的作用下沿光滑水平面加速运

2、动，求 A、B 间轻绳的张力 f分析：A、B 有相同的运动状态，可以以整体为研究对象。求 A、B 间作用力可以 A 为研究对象。对整体 F=（M+m）a 对木块 A f=ma说明：当处理两个或两个以上物体的情况时可以取整体为研究对象，也可以以个体为研究对象，特别是在系统有相同运动状态时在动量、能量问题中的应用：例 2：质量分别为 M、m 的铁块、木块在水中以速度 v 匀速下沉，某时刻细绳突然断裂，当木块速度为 0 时，求铁块的速度。分析：以铁块、木块组成的系统为研究对象，在绳断前、断后所受合外力均为零，所以系统动量守恒。根据题意有：（M+m）v=Mv变化：上题中如系统以加速度 a 加速下沉，当

3、速度为 v 时细绳突然断裂，过时间 t 后木块速度为 0，求此时铁块的速度。分析：以系统为研究对象，在绳断前、断后系统所受合外力不变，为：(M+m)a根据动量定理有： (M+m)at=Mv-(m+M)v例 3：质量为 m、带电量为+q 的甲乙两小球，静止于水平面上，相距 L。某时刻由静止释放，且甲球始终受一恒力 F 作用，过 t 秒后两球距离最短（1）求此时两FA B Fhttp:/66ba4aef09cbdce09f3ec2a07158c0ec.pdf-第 2 页 共 5 页球的速度（2）若甲球速度达到最大时，两球相距 L/2，求开始运动时甲乙两球的加速度之比。分析：（1）以系统为研究对象，

4、根据动量定理有：Ft=2mv（2）以甲球为研究对象，甲球速度最大时其所受合力为0，所以，此时两球间库仑力 F=F，则开始时两球间库仑力为 F/4。分别以甲、乙两球为研究对象，甲球所受合外力为F-F/4=3F/4，乙球所受合外力为 F/4，由此可得：开始时两球加速度之比为：3/1例 4：如图所示，两根足够长的固定平行光滑金属道轨位于同一水平面内，道轨间的距离为 L，道轨上横放着长度都为 L 的两根铜棒 A、B。已知A、B 的质量均为 m、电阻为 r、回路中其余部分的电阻不计，空间有垂直于道轨平面向上，磁感应强度为 B 的匀强磁场。开始时 B 静止，A 以初速度 v 向右运动。设道轨足够长，两导体

5、棒在运动过程中始终不接触，求 B 中产生的焦耳热最多是多少？分析：由电学知识可知：最终两棒将获得相同的速度。以两导体棒为研究对象，对整个过程由动量守恒定律得： mv=2mv 能量守恒得：Q=1/2mv 2-1/2(2m)v2 QB=Q/2例 5：如图所示，质量均为 M 的 A、B 小球用一轻弹簧连接，放在水平地面上，A 球靠在竖直墙角。现在给 B 球一水平推力，压缩弹簧做 W 的功后，系统静止。然后，撤去推力。在以后的运动中，求：1）墙对 A 的冲量 2）弹簧的最大弹性势能分析：该题可以以 A 球为研究对象，也可以系统为研究对象以 A 为研究对象：由题意可知，墙对 A 的作用力等于弹簧对 A、

6、对 B 的作用力，所以墙对 A 的冲量等于弹簧对 B 的冲量。然后，以 B 为研究对象，由动量定理可求得结果。该题可以以整体为研究对象，墙对 A 的冲量就是墙对系统的冲量。然后，以系统为研究对象，由动量定理可求得结果。B A http:/66ba4aef09cbdce09f3ec2a07158c0ec.pdf-第 3 页 共 5 页跟踪练习：1、质量分别为 m、M 的两物体如图（1）放置，当外力 F 如图所示两种情况下，求两物体之间的摩擦力2、如图（2）所示一质量为 M的人沿一质量为 m 的杆以加速度 a 向上加速爬行，求杆对地面的压力。3、如图（3）所示，质量为 m 的物块放在质量为 M、倾

7、角为 的光滑斜劈上，要使物块不下滑，需要加一多大的水平外力 F4、如图所示，两质量为 m 的小球用一长为 L 的轻杆相连，且可绕水平轴 O 转动。轴距右边小球 L/3。把系统从水平位置（如图实线所示）自由释放，求：到竖直位置（虚线所示）时杆对下边小球的作用力及在该过程中对其做的功5、如图所示，质量为 M 的玻璃管用质量为 m 的木塞封闭一定的气体，用细线悬挂在天花板上。不计木塞和玻璃管间的摩擦，已知大气压为 P0，玻璃管的截面积为 S。求所封气体的压强。6、如图所示，质量为 M 的汽缸用质量为 m 的活塞封闭一定量的气体，一水平力 F 作用在活塞上，系统在光滑的水平面上。求：汽缸内气体的压强7

8、、如图所示，质量为 M m 的 A、B 两物体叠放在水平面上已知 A、B 间、B 和地间的动摩擦因数分别为F（1） （2） （3）OFAB Fhttp:/66ba4aef09cbdce09f3ec2a07158c0ec.pdf-第 4 页 共 5 页1、2，现给 A 施加一水平力 F 使 A、B 一起运动，A、B 间无滑动。求：A、B间，地 B 间的摩擦力。8、质量为 m 的木块放在质量为 M 倾角为 a 的斜劈上，在力 F 的作用下沿斜面匀速上升，求：水平面对斜劈的摩擦力和支持力。 （已知 F 与斜面的夹角为 a）9、如图所示，上、下两带电小球的质量均为 m，所带电荷量分别为 q、-q，两球

9、间用绝缘细线 2 连接，上球又用绝缘细线 1 悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为 E，平衡时细线都被拉紧。（1） 平衡时的可能位置是图中的哪一个（2） 两根绝缘线拉力大小为：A、T 1=2mg, T2= 2)(qEmgB、T 12mg T2 )(C、T 12mg, T2 )(D、T 1=2mg, T2 2qEmg10、如图所示，质量为 M、倾角为 =30 0的斜劈放在水平面上，当一质量为 m 的滑块沿斜面下滑时，需要大小为 F=mg/4 的水平力作用，斜劈保持静止。求滑块下滑的加速度及滑块与斜面之间的动摩擦因数FA B C D Fhttp:/66ba4aef09cbdce09f3ec2a07158c0ec.pdf-第 5 页 共 5 页答案： ga6324.031