高考高中物理力学专题整体法和隔离法

专题整体法和隔离法

一、静力学中的整体与隔离

通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体（各部分）间相互作用时，用隔离法．解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。

【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c，如图所示，已知m1＞m2，三木块均处于静止，则粗糙地面对于三角形木块（）

A．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右

B．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左

C．有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定

D．没有摩擦力的作用

【例2】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（）

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

【例3】如图所示，设A重10N，B重20N，A、B间的

动摩擦因数为0.1，B与地面的摩擦因数为0.2．问：（1）

至少对B向左施多大的力，才能使A、B发生相对滑动？（2）

若A、B间μ1=0.4，B与地间μ2=0.l，则F多大才能产生

相对滑动？

【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分，其中B、C两

部分完全对称，现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上，当用与

木块左侧垂直的水平向右力F作用时，木块恰能向右匀速运动，

且A与B、A与C均无相对滑动，图中的θ角及F为已知，求A

与B之间的压力为多少？

【例5】如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为m

的四块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静

止不动，则左边木板对第一块砖，第二块砖对第三块砖的摩擦

力分别为

A．4mg、2mg B．2mg、0 C．2mg、mg D．4mg、

mg

【例6】如图所示，两个完全相同的重为G的球，两球与水平地面间的动摩擦因市委都是μ

，一根轻绳两端固接在两个球上，在

A O

B

P

Q

绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为θ。问当F 至少多大时，两球将发生滑动？

【例8】如图所示，光滑的金属球B 放在纵截面为等边三角

形的物体A 与坚直墙之间，恰好匀速下滑，已知物体A 的重力是

B 重力的6倍，不计球跟斜面和墙之间的摩擦，问：物体A 与水

平面之间的动摩擦因数μ是多少？

【

【例9】如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度

系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统

处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这

过程中下面木块移动的距离为

【

二、牛顿运动定律中的整体与隔离

当系统内各物体具有相同的加速度时，应先把这个系统当作一个整体（即看成一个

质点），分析受到的外力及运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度．如若要求系统内各物体相互作用的内力，则把物体隔离，对某个物体单独进行受力分析，再利用牛顿第二定律对该物体列式求解．隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方便。

【例11】如图所示的三个物体A 、B 、C ，其质量分别为m 1、

m 2、m 3，带有滑轮的物体B 放在光滑平面上，滑轮和所有接触

面间的摩擦及绳子的质量均不计．为使三物体间无相对运动，

则水平推力的大小应为F ＝__________。

【例12】如图，底座A 上装有一根直立竖杆，其总质量为

M ，杆上套有质量为m 的环B ，它与杆有摩擦。当环从底座以初速向

上飞起时（底座保持静止），环的加速度为a ，求环在升起的过程中，

底座对水平面的压力分别是多大？

【

【例13】如图，质量M=10kg 的木楔ABC 静置于粗糙水平

地面上，与地面动摩擦因数μ=0.02．在木楔的倾角θ为300的斜面上，有一质量为m=1.0kg 的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s=1.4m 时，其速度v=1.4m/s 。在这个过程中木楔

没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。（重力加速度g=10m/s 2）

三、连接体中的整体与隔离

【例15】如图所示，五个木块并排放在

水平地面上，它们的质量相同，与地面的摩

擦不计。当用力F 推第一块使它们共同加速

运动时，第2块对第3块的推力为__________。

【

【例16】如图所示，物体M 、m 紧靠着置于摩擦系数为

μ的斜面上，斜面的倾角为θ，现施加一水平力F 作用于M ，

M 、m 共同向上作加速运动，求它们之间相互作用力的大小。

【

基础训练：

1.如图所示，质量分别为M 、m 的滑块A 、B 叠放在固定的、

倾角为θ的斜面上，A 与斜面间、A 与B 之间的动摩擦因数

分别为μ1，μ2，当A 、B 从静止开始以相同的加速度下滑时，

B 受到摩擦力（ ）

A.等于零

B.方向平行于斜面向上

C.大小为μ1mgcos θ

D.大小为μ2mgcos θ

2.如图所示，质量为M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m 的小球。小球上下振动时，框架始终

没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球的加

速度大小为（ ）

A.g

B.g m m M -

C.0

D.g m

m M + 3.如图，用力F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B 物体上加一个小物体，它和中间的物体一起运动，且原拉力F 不变，那么加上物体以后，两段绳中的拉力F a 和F b 的变化情况是（ ）

A.T a 增大

B.T b 增大

C.T a 变小

D.T b 不变

4.如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量