专题强化 整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用-【精彩三年】2024-2025学年高中物理必修1课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

专题强化　整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用 (见学生用书P86) 当系统处于平衡状态时，组成系统的每个物体都处于平衡状态，选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合。一般地，当求系统内部间的相互作用时，用隔离法；当求系统受到的外力时，用整体法。具体应用中，应将这两种方法结合起来灵活运用。 1．整体法就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力(外力)，不考虑整体内部物体之间的相互作用力(内力)。 2．隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系统中隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑该物体对其他物体的作用力。 3．(1)当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。 (2)为了弄清系统内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。 (3)对于连接体问题，多数情况既要分析外力，又要分析内力，这时我们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的交叉运用方法。当然个别情况也可采用先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体相反的运用顺序。 例1　 [2024·浙江杭州期末]如图所示，在粗糙水平面与竖直墙壁之间放置质量为M的正方形木块A和质量为m的光滑球B，系统处于静止状态；O为B的球心，C为A、B接触点，CO与竖直方向夹角为θ，木块A与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则(　B　) A．木块A对球B的支持力大小为 B．地面对木块的支持力大小为Mg＋mg C．地面对木块A的摩擦力大小为μ(M＋m)g D．若木块A右移少许，系统仍静止，A对B的作用力变大 【解析】 对B分析，F Ncos θ＝mg，木块A对球B的支持力大小为FN＝，故A错误；对整体，地面对木块的支持力大小等于整体的重力，即Mg＋mg，故B正确；系统处于静止状态，静摩擦力小于或等于滑动摩擦力μg，故C错误；若木块A右移少许，则θ变小，由A选项可知，A对B的作用力变小，故D错误。 例2　 如图所示，两段轻绳A、B连接两个小球1、2，悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态，轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30°，弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是(　B　) A．静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为2∶ B．静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为∶1 C．球1和球2的质量之比为1∶2 D．球1和球2的质量之比为1∶1 【解析】 对小球1受力分析，如图1所示，根据平衡条件，在水平方向上有FTAsin 30°＝FTBcos 30°，整理可得FTA∶FTB＝∶1，则静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为∶1，故A错误，B正确。在竖直方向上有FTAcos 30°＝FTBsin 30°＋m1g，联立上式解得FTB＝m1g。对小球2受力分析，如图2所示，则根据平衡条件有FTBsin 30°＝m2g，联立可得m1∶m2＝2∶1，故C、D错误。 整体法和隔离法的比较 项目 整体法 隔离法 概念 将运动状态相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力 研究系统内物体之间的相互作用力 注意问题 受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用 一般隔离受力较少的物体 温馨说明：课后请完成高效作业25 学科网（北京）股份有限公司 $$