整体法在高中物理力学解题中的应用

康德群

摘要：力学是高中物理的重点知识，相关习题情境灵活多变.为提高学生力学习题的解题能力，应注重针对不同的力学情境为学生讲解相关的解题方法.其中解答有关连接体问题时运用整体法可获得事半功倍的解题效果.为使学生掌握整体法解题的思路与技巧，应注重为学生讲解整体法在解答不同力学情境中的应用.

关键词：整体法;高中物理;力学;解题;应用

中图分类号：G632文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2021）28-0094-02

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.在解答力学中连接体问题时，运用整体法可不用考虑物体之间的相互作用关系，有助于学生透过现象看本质，更好的构建物理方程，提高解题效率，因此应将整体法在力学解题中的应用讲解作为教学的重要内容认真落实.

一、用于分析力的最值

使用一细线连接质量相等的a、b两球，使用另一细线Oa将球a悬挂在天花板上，如图1所示，使用F拉小球b，使得两小球均处于静止状态.其中小球的质量为m，细线Oa与竖直方向所成的角θ为30°，则F的最小值为（ ）.

习题因未涉及小球a、b之间的关系，因此，可使用整体法进行分析.将小球a、b看成一个整体，对整体进行受力分析.可知其受到细线Oa的拉力、自身重力以及拉力F.在这三个力的作用下系统处于平衡状态，由力的平行四边形合成法则可知，当F的方向和细线Oa垂直时其值最小，由几何知识可得F/2mg=sin30°，即，F=2mgsin30°=mg，选择B项.

应用点评：习题看似无从下手，实际上考查的是力的合成法则.解题的关键在于将球a、b看做一个整体，等效为一个重为2mg的物体，绘制对应的力的合成图，不难求出F的最小值.

二、用于计算力的大小

使用一轻质弹簧连接A、B两个小球，给小球B施加水平向左的恒力F，使两个小球沿着一固定在水平面上的光滑斜面向上做加速度为a的匀加速运动，如图2所示.若两小球质量均为m，斜面倾角为30°，弹簧的劲度系数为k，弹簧此时的长度为l，则拉力F和弹簧原长分别为（ ）.

应用点评在计算作用在连接体上的力的大小时可将连接体看做一个整体，运用牛顿第二定律求出其整体加速度.因局部的加速度和整体加速度保持一致，在此基础上可分析物体的局部受力情况.

分析两个木块的加速度时可将其看成一个整体，通过受力分析运用牛顿第二定律进行求解.将两个木块的重力分解成垂直和沿斜面的两个力，设其加速度为a，则（m+m）gsinθ-μ（m+m）gcosθ=（m+m）a，解得a=gsinθ-μgcosθ1