人教新高考物理重点突破：第04讲 共点力的平衡.docx

第04讲 共点力的平衡
知识图谱
受力分析中的整体法和隔离法
知识精讲
一．整体法和隔离法的基本思想
选择研究的对象
选择研究对象是解决物理问题的首要环节。在很多物理问题中，研究对象的选择方案是多样的，研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。
整体法
整体法就是对物理问题的整个系统进行研究的方法。如果由几个物体组成的系统具有相同的加速度，一般可用整体法求加速度，但整体法不能求出系统的内力。
隔离法
分析系统内各物理之间的相互作用时，需要选用隔离法，一般隔离受力较少的物体。
在某些情况下，解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用，通常先整体后隔离。
二．受力分析中的整体法和隔离法的应用
1．整体法的应用
例如，在粗糙水平面上有一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为
m1、m2的木块，且m1>m2，如图所示。已知三角形木块和两物体都静止，讨论粗糙水平面与三角形木块之间的摩擦力问题。
这个问题的一种求解方法是：分别隔离、和三角形木块进行受力分析，利用牛顿第三定律及平衡条件讨论确定三角形木块与粗糙水平面间的摩擦力。采用整体法求解更为简捷：由于、和三角形木块相对静止，故可以看成一个不规则的整体，以这一整体为研究对象，显然在竖直平面上只受重力和支持力作用，在水平方向上没有外力。
2．整体法和隔离法的综合应用
不计物体间相互作用的内力，一般首先考虑整体法。利用整体法，涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不一定能解决，通常采用整体法与隔离法相结合的方法。
举例说明（1），如下图，质量均为kg的10块相同的砖，平行紧靠成一直线放在光滑的地面上，第1块砖受到10N的水平力作用，讨论第7块砖对第8块砖的压力的大小。
本题需要灵活选用整体和隔离思想求解，首先由整体法求出加速度，再将后3块和前7块作为两个整体来考虑，再用隔离求解。将10块砖看作一个整体，由牛顿第二定律得：，再将后3块看作一个整体，设第7个砖对第8个砖的压力为，由牛顿第二定律得：，则第7个砖对第8个砖的压力是3N。
三．受力分析中的注意事项
1．注意研究对象的合理选取，在分析系统的内力时，必须把受力对象隔离出来，而分析系统受到的外力时，一般采用整体法，有时也采用隔离法。
2．涉及弹簧的弹力时，注意可能性的分析。
3．对于不能确定的力可以采用假设法分析。
三点剖析
一．课程目标
1． 学会灵活应用整体法和隔离法进行受力分析
受力分析中整体法和隔离法的应用
例题1、 如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是（ ）
A.0
B.1mg
C.mg
D.2mg
例题2、 如图所示，有一个直角支架 AOB，AO水平，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环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、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将P环向右移一小段距离，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、摩擦力f的变化情况是（ ）
A.N不变，f变大
B.N不变，f不变
C.N变小，f不变
D.N变大，f变小
例题3、[多选题] 如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m＝1kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中。水平向右的力F＝30N作用在b上，三个物体保持静止状态。g取，下列说法正确的是（ ）
A.物体c受到向右的静摩擦力
B.物体b受到一个摩擦力，方向向左
C.桌面对物体a的静摩擦力方向水平向左
D.撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度
例题4、[多选题] 一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示，现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止。则下列说法正确的是（ ）
A.水平力F一定变大
B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
C.斜面体所受地面的摩擦力与水平力F大小相等
D.斜面体所受地面的支持力始终等于两物体的总重力
例题5、 在竖直墙壁间有半圆球A和圆球B，其中圆球B的表面光滑，半圆球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为．两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩