体法与隔离法在中学物理中的应用

来源:岁月联盟 作者: 时间:2014-10-15
       本题若用常规方法来求解,解题过程变得很复杂。但如果利用整体法来求解,把物块和斜面体组成的系统进行整体分析,作出受力图,建立坐标轴并将加速度a沿坐标轴分解,将变得非常简单,如图3所示
        水平方向:Fcosθ-Ff=max
        竖直方向:Fsinθ+FN-(M+m)g=may
        而,ax=acosθ,ay=asinθ
        故,Ff=(F-ma)cosθ, FN=(M+m)g+(ma-F)sinθ
        由此可见,用整体法解非平衡态对象问题,同样也可简化解题过程。
        3.隔离法与整体法的交叉运用
        例如,如图4所示,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、不可伸长的细绳相连,在某一位置平衡。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相比较,AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力T的变化情况是(    )。


        A.FN不变,T变大                B.FN不变,T变小
        C.FN变大,T变大                D.FN变大,T变小
        选小环P和Q及细绳整体为研究对象,在竖直方向只受重力和支持力FN作用,由于环移动前后系统的重力不变,则FN也不变。
        再用隔离法取小环Q为研究对象,其受力如图5所示,所以有:Tcosα=mg。由于P环左移后α变小,因此T也变小。正确答案选B。
        总之,在实际应用中,隔离法和整体法往往同时交替使用。