4.1 相互作用（2）（讲）-2021年高考物理一轮复习讲练测

专题4.1 相互作用（2）—【讲】 考点一、整体法与隔离法在静力学问题中的应用 考点二、活结死结，动杆和定杆 考点三、磨擦角与摩擦自锁 考点四、实验——验证力的平行四边形法则 考点五、实验——测量弹簧劲度系数 什么是整体法隔离法： 引入的背景：当所给题目中出现了多体问题，这时在关于研究对象的选取方面就需要因题而定。准确的选择研究对是解决此类题型的关键。 整体法的适用范围：当问题只涉及研究系统的而不涉及内部某些物体的受力和运动时，一般可采用整体法。 隔离法的适用范围：为了弄清系统内部的几个物体之间的相互关系时，一般可用隔离法。 典例（考查整体法的应用） 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30o，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为 方法总结： 对于多体系统来说，如果问题中不涉及各组员之间的内力，只是让计算系统外力的大小关系时，可以将系统中各组员看成一个整体来进行处理，此时各组员之间的关系属于系统内力，在受力分析时不用考虑，这样可以明显简化受力分析过程，降低题目难度； 典例（考查隔离法的应用） 一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示.设每个红灯笼的质量均为 m.则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为： 深刻反思： 1、本题中如果要求的是第三个灯笼和第四个灯笼之间细绳的拉力，又该如何选择研究对象； 2、本题中研究对象的选择不同风力F的大小是否相同？ 提示： 1、 本题中如果要求的是第三个灯笼和第四个灯笼之间细绳的拉力，可以选择第四个灯笼与第五个灯笼组成的小整体作为研究对象； 2、研究对象的选择不同，风力的大小是不同的；可以通过计算确定； 方法总结： 1、计算多体中各组员之间的内力的大小需要用到隔离法； 2、隔离法在使用时要注意两个重要的原则； ①通过隔离要使的被求的力成为隔离组员的外力； ②在选择组员进行隔离时，一定要选择受力最简单的组员进行隔离；这样被隔离的组员就不一定是一个物体，有可能是大整体中的一个小整体， 在本题中选择后4个灯笼作为研究对象正是这个道理； 易错点提示：隔离不一定是一个物体，有可能是大整体中的一个小整体； 典例（整体法与隔离法的配合使用） 如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°，则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于； 方法总结： 整体与隔离法的引入主要是为了研究多体中各组员内力的大小关系；但是很多题目的问法非常隐蔽，像本题问的是轻绳与水平方向夹角的正切值，但是本质还是考查内力的计算问题，所以在审题时一定要准确挖掘出题目的考点是处理此类问题的关键； 典例（整体法与隔离法的配合使用） 如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于 O 点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在 b 球上的力大小为 F、作用在 a 球上的力大小为 2F，则此装平衡时的位置可能是下列哪幅图（） 方法总结： （1）当研究系统中只有两个组员时，题目的问题往往会针对两个组员之间的内力来发问；但是发问的方式通常比较隐蔽；像例5这样的题目就是这样的； （2）一般情况下处理多体问题时，不可能通过一步整体法或一步隔离法就能够求出结果，绝大多数的题目在处理时往往需要整体法和隔离法相互配合才能解出结果； 模型一　“死结”模型 “死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点。“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。 典例 如图所示，电灯的重力G＝10 N，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平，AO绳的拉力为FA，BO绳的拉力为FB，则(　　) A．FA＝10 N D．FB＝10 N N　　　　B．FA＝10 N C．FB＝10 模型二　“活结”模型 “活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点。“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳子。 【典例】 (2017·天津理综·8)(多选)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是(　　) A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变 B．将杆N向右移一些，