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1、物理专项一一整体法和隔离法1. 整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物 体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑 整体内部之间的相互作用力（内力）。整体法的思维特点：整体法是从局部到全局的思维过程，是系统论中的整体原理在物理中的应用。整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示 事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题。通常在分析外力对系统的作用时， 用整体法。2. 隔离法：隔离法是指对物理问题中的
2、单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。在力学中，就是把要分析 的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研 究对象对其他物体的作用力。隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初 学者使用。在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法。实例分析例1.如图1所示，质量为m=2kg的物体，置于质量为M=10kg的斜面体上，现用一平行于斜面的力F=20N 推物体，使物体向上匀速运动，斜面体的倾角a = 37，始终保持静止，求地面对斜面体的摩擦力和支持力（取g = 10m
3、/ s 2）解析：（1）隔离法：先对物体m受力分析，如图甲所示。由平衡条件有甲垂直斜面方向：N、= mg cos a平行斜面方向：F = mg sina+ f 再对斜面体受力分析，如图乙所示，由平衡条件有乙水平方向：f = f cos a + N sin a竖直方向：N + f sin a = Mg + N cos a 结合牛顿第三定律知f1= f1，N= N联立以上各式，可得地面对斜面体的摩擦力f = F cos a = 16 N，方向水平向左；地面对斜面体的支持力N = （m + M） g - F sin a = 108 N，方向竖直向上。（2）整体法：因本题没有要求求出物体和斜面体之间的
4、相互作用力，而且两个物体均处于平衡状态（尽管一个 匀速运动，一个静止），故可将物体和斜面体视为整体，作为一陌个研究对象来研究，其受力如图丙所示，由平衡条件有：水平方向：f = Fcosa竖直方向：N = (m + M) g - F sin a将题给数据代入，求得f = 16N，N = 108N比较上面两种解法，整体法的优点是显而易见的。但并非所有情况都可以用整体法，当要求出物体之间的相互 作用力时，则必须用隔离法求出物体间的相互作用力，因为整体法不能暴露出物体之间的相互作用力。例2.如图2所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的四块完全相同的砖，用两个同样大小的水平力 压木板，使砖静止不
5、动。求：（1）木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力各多大？（2） 第2块砖和第3块砖之间的摩擦力？n12 3 4方向（3） 第3块砖和第4块砖之间的摩擦力？F f图2解析：（1）将4块砖看作整体作为研究对象，对整体进行受力分析，如图3所示，竖直 由平衡条件可得2 f = 4mg，得到木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力均为f = 2mg。图3（2）第1块和第2块砖看作整体隔离后进行受力分析，如图4所示，竖直方向，木板对第1块砖! h的摩擦力为f = 2mg，由平衡条件可知此二力已经达到平衡，故第3块砖对第2块砖的摩擦力为零。一（3）将第4块砖单独从系统中隔离出来进行受力分析，如图5所示，竖直方向，由平
6、衡条件可得f =咋+ f，得第3块砖对第4块砖的摩擦力=吗，方向竖直向下。变形：若4块砖只是右边受到水平力作用紧压在墙上静止，如图6所示 有何变化？则各接触面间的摩擦力图6（答：从左至右，各接触面间的摩擦力大小依次为：4mg、3mg、2mg、mg）例3.如图7所示，重为G的匀质链条挂在等高的两钩上，两端与水平方向均成。角，试求:（1）链条两端受到的力;（2）链条最低处的张力。图7解析：在求链条两端的拉力时，可把链条当作一个质点处理，受力分析如图8所示。求链条最低点的张力时，可取链条的一半研究，受力分析如图9所示。图8图9（1）由平衡条件知在水平方向：r cos。= T cos6在竖直方向：T
7、sin6 + T sin6 = GG解得链条两端受到的力为T = T2 = 2、祐（2）取左边一半的链条为研究对象，由平衡条件知F = Tcos6，所以最低点的张力为F = Tcos6 = 1Gcot6巩固练习1. 如图10所示，人重600N，木板重400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2,今人用水平力拉 绳，使他与木板一起向右匀速运动，则（）图10A.人拉绳的力是200NB. 人拉绳的力是100NC. 人的脚对木板的摩擦力向右D. 人的脚对木板的摩擦力向左2. 质量相同的四木块叠放在一起，如图11所示，静止在水平地面上，现有大小相等、方向相反的加分别作用的第2块和第4块木块上，
8、四木块仍然静止，则从上到下各层接触面间的摩擦力多大?图11求链条最低点张力时，可取链条的一半研究，受力分析如图所示。3. 在右图中，吊篮重300N，人重500N，绳子质量及其与滑轮摩擦不计，要使吊篮离地上升，则人的拉力至少 多大？如下图所示，重为G的匀质链条挂在等高的两钩上，并与水平方向成目角，试求：（1）链条两端受到的力。（2）链条最低处的张力。分析：在求链条两端拉力时，可把链条当作一个质点处理，受力分析如图所示。解：（1）由平衡条件知：在水平方向：二在竖直方向：伞mH+VmAG 由得链条两端的力T1=T2=G/2sm日（2）取左边一半的链条研究，由平衡条件知：F=Tsm日所以最低点张力F=Tms 9 =g/2怎评注：有形状的链条，既要取整体研究，又要取一半研究，两种情况都要抽象质点处理。
