人教热点01 整体法与隔离法 -2023年高考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）（解析版）.docx

热点01 整体法与隔离法
处理多个物体在共点力平衡问题及连接体问题时，通常用到整体法与隔离法。两者的共同特点时，组成整体的各部分加速度相同。分析外力时，宜采用整体法，分析内力时必须用隔离法。考查时注重物理思维与物理能力的考核.
例题1. 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂，如图所示．两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，则(　　)
A．细线a对小球1的拉力大小为G
B．细线a对小球1的拉力大小为4G
C．细线b对小球2的拉力大小为G
D．细线b对小球2的拉力大小为G
答案　A
解析　将两球和细线b看成一个整体，设细线a对小球1的拉力大小为Fa，细线c对小球2的拉力大小为Fc，受力如图所示．
根据共点力的平衡条件有Fa＝＝G，Fc＝2Gtan 30°＝G，故A正确，B错误；对小球2根据共点力的平衡条件可知细线b对其拉力大小为Fb＝＝G，故C、D错误．
例题2. 将两质量不同的物体P、Q放在倾角为θ的光滑斜面上，如图甲所示，在物体P上施加沿斜面向上的恒力F，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为仅将图甲中的斜面调整为水平，同样在P上施加水平恒力F；图丙为两物体叠放在一起，在物体P上施加一竖直向上的相同恒力F使二者向上加速运动．三种情况下两物体的加速度的大小分别为a甲、a乙、
a丙，两物体间的作用力分别为F甲、F乙、F丙．则下列说法正确的是(　　)
A．a乙最大，F乙最大
B．a丙最大，F丙最大
C．a甲＝a乙＝a丙，F甲＝F乙＝F丙
D．a乙＞a甲＞a丙，F甲＝F乙＝F丙
答案　D
解析　以P、Q整体为研究对象，由牛顿第二定律可得：
题图甲：F－(mP＋mQ)gsin θ＝(mP＋mQ)a甲
解得：a甲＝
题图乙：F＝(mP＋mQ)a乙
解得：a乙＝
题图丙：F－(mP＋mQ)g＝(mP＋mQ)a丙
解得：a丙＝
由以上三式可得：a乙＞a甲＞a丙；
对Q由牛顿第二定律可得：
题图甲：F甲－mQgsin θ＝mQa甲
解得：F甲＝
题图乙：F乙＝mQa乙＝
题图丙：F丙－mQg＝mQa丙
解得：F丙＝
故F甲＝F乙＝F丙
综上所述，D正确．
一、整体法和隔离法在受力分析中的应用
1．分析物体受力的方法
(1)条件法：根据各性质力的产生条件进行判断．
注意：①有质量的物体在地面附近一定受到重力的作用．
②弹力的产生条件是相互接触且发生弹性形变．
③摩擦力的产生条件是两物体相互接触、接触面粗糙、相互挤压、有相对运动或相对运动的趋势，以上几个条件缺一不可．
(2)假设法：假设法是判断弹力和摩擦力有无的常用方法．
(3)状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，可根据平衡条件判断弹力、摩擦力存在与否．
(4)相互作用法：若甲物体对乙物体有弹力或摩擦力的作用，则乙物体对甲物体一定有弹力或摩擦力的作用．
2．整体法、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
二、整体法和隔离法在平衡问题中的应用
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力时，用隔离法；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．
三、动力学连接体问题
1．连接体
两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体．如几个物体叠放在一起，或并排放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法．
2．连接体问题的解题方法
(1)整体法：把整个连接体系统看作一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解．其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力．
(2)隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分析，列方程求解．其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形．
（一）、加速度和速度都相同的连接体问题
(1)求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还需要求物体之间的作用力，再用隔离法．
(2)求解连接体问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交替运用．一般的思路是先用其中一种方法求加速度，再用另