利用整体法快解力学题



利用整体法快解力学题

◇山东黄利军

整体法是以物体系统为研究对象,把相互连接、相互制约、相互作用的多个物体,作为一个整体进行研究的解题方法．在解力学题时,隔离法是常用的基本方法,也是习惯的方法，但对于有些力学题,如能合理巧妙利用整体法,可以把问题变繁为简,变难为易,减少运算量,快速得到正确结果．

1系统处于平衡状态或准平衡状态

无论系统由几个物体组成,处于平衡状态时,都可以把它们看作一个整体,合力为0．

图1

AFN增大,Ff不变;BFN增大,Ff增大;

CFN不变,Ff不变;DFN不变,Ff增大

图2　　　　　　　图3

对m0进行受力分析如图3,物体受到2根绳的拉力FT2、FT3和重力m0g,处于平衡状态,则有

FT3=FT2=FT1,m0g=2FT2·cosθ.

解得

所以当θ增大时,Ff增大．解得FN=m0g/2+mg,是个定值．正确答案应选D．

图4

整体法把2个小环及重物看作一个整体,绳上的力是内力,受力如图4所示．

系统处于平衡状态合力为0,在竖直方向,支持力等于重力，即有2FN=m0g+2mg．水平方向Ff1=Ff2，当m0g不变时,θ越大,Ff变大，而FN不变．

对处于准平衡状态的物体,按平衡状态进行处理,在变化过程中,合力始终为0．

图5

AF1保持不变,F2逐渐增大;

BF1逐渐增大,F2保持不变;

CF1逐渐减小,F2保持不变;

DF1保持不变,F2逐渐减小

2对于动态物体的研究

当物体有加速度时,合理地利用整体法,可以省去中间运算,减少许多环节,达到快速解题的目的．

图6

图7

A g; B m0-mmg;

(m+m0)g=ma,

图8

A 12gsinα; B gsinα;

利用整体法分析物理力学问题,只需弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示相关物体本质规律,从而避开了中间环节的烦琐推算,能够灵活地解决问题．整体法比较适用于解决连接体或相关联物体的问题,当系统有外力作用时,则优先选整体法．

(作者单位：山东省威海市第一中学)