1、第 24 点 整体法与隔离法在平衡问题中的应用 对于由多个物体组成的系统进行受力分析时,一般要使用“整体法”和“隔离法” 所谓整 体法,是把两个或两个以上的物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法所谓隔离 法,是将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来的分析方法,目的是便于进一步对该物 体进行受力分析,得出与之关联的力整体法和隔离法是相互依存、相互补充的,两种方 法相互配合、交替使用,能更有效地解决有关系统的问题一般只涉及系统外部对系统的 作用力时,优先选用整体法;而涉及系统内物体间相互作用力时,必须选用隔离法 对点例题 如图 1 所示,倾角为 的斜面体 C 置于水平地面上,小物块 B 置于斜
2、面上, 通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 A 相连接,连接 B 的一段细绳与斜面平行,已知 A、 B、 C 都处于静止状态则( ) 图 1 A B 受到 C 的摩擦力一定不为零 B C 受到地面的摩擦力一定为零 C C 有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力 D将细绳剪断,若物块 B 依然静止在斜面上,此时地面对 C 的摩擦力为 0 解题指导 若绳对 B 的拉力恰好与 B 的重力沿斜面向下的分力平衡,则 B 与 C 间的摩擦力 为零,A 项错误;将 B 和 C 看成一个整体,则 B 和 C 受到细绳向右上方的拉力作用,故 C 有向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力,B 项错误,C
3、项正确;将细绳剪断,若物 块 B 依然静止在斜面上,利用整体法判断, B、 C 系统在水平方向不受其他外力作用,处于 平衡状态,则地面对 C 的摩擦力为 0,D 项正确 答案 CD 易错辨析 本题易错选 B 项,原因是认为 A、 B、 C 整体处于静止状态,在水平方向上不受 其他外力作用,所以地面对 C 的摩擦力为零其实在本例中,不能将 A、 B、 C 作为整体来 分析,而要把 B、 C 作为整体来研究,这是因为上面的滑轮还要受到其他外力的作用因此 整体法和隔离法的选用要依据题目的具体情境合理选择 1有一个直角支架 AOB, AO 水平放置,表面粗糙 OB 竖直向下,表面光滑 AO 上套有小
4、环 P, OB 上套有小环 Q,两环质量均为 m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连, 并在某一位置平衡,如图 2 所示现将 P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么 将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较, AO 杆对 P 环的支持力 N 和细绳上的拉力 T 的 变化情况是( ) 图 2 A N 不变, T 变大 B N 不变, T 变小 C N 变大, T 变大 D N 变大, T 变小 答案 B 解析 以两环和细绳整体为研究对象,竖直方向只受重力和杆对 P 环的支持力 N, N 和两环的重力 平衡, N2 mg,所以 N 不变以 Q 环为研究对象,受力如图所示,根据竖直方向
5、受力平衡, 可得 Tcos mg,将 P 环向左移一小段距离, 变小,cos 变大,细绳上的拉力 T 变 小,B 项正确 2如图 3 所示,木板 B 放在水平地面上,在木板 B 上放一重为 1 200 N 的物体 A,物体 A 与木板 B 间、木板 B 与地面间的动摩擦因数均为 0.2,木板 B 重力不计,当用水平拉力 F 将木板 B 匀速拉出,绳与水平方向成 30角时,问绳的拉力 T 多大?水平拉力 F 多大? (重力加速度 g10 m/s 2) 图 3 答案 248 N 430 N 解析 (1)求绳的拉力 T:隔离 A,其受力如图所示 则水平方向上: Tcos 30 f10 竖直方向上: Tsin 30 N1 G0 而 f1 N 1 联立以上三式解得 T248 N f1 Tcos 30215 N (2)求水平拉力 F:隔离 B,其受力如图所示 A 对 B 的摩擦力大小为 f1,地对 B 的摩擦力为 f 地 ,地对 B 的弹力大小 N2 N1, N1 N1, f1 f1 故拉力 F f 地 f1 N 2 N 12 f1430 N