【26版物理步步高同步人教版学习笔记必修第一册第三章专题强化整体法和隔离法在受力分析及平衡中的应用

［学习目标］　1.知道整体法和隔离法，能灵活运用整体法和隔离法处理问题。2.能够用整体法和隔离法处理共点力作用下多个物体的平衡问题(重难点)。

一、整体法和隔离法在受力分析中的应用

如图所示，直角三棱柱A放在水平地面上，光滑球B放在三棱柱和竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态。

(1)试分别画出A、B及A、B作为一个整体的受力示意图；

(2)求A对地面的压力的大小与A、B重力大小之间的关系。

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1.整体法就是把两个(或几个物体)视为一个整体，对物体进行受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力(外力)，不考虑整体内部物体之间的相互作用力(内力)。

2.隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系统中隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑该物体对其他物体的作用力。

例1(2023·濮阳一高高一期中)如图所示，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则物块A和B的受力个数分别为(　　)

A.3和3B.3和4C.4和4D.4和5

二、整体法和隔离法在平衡问题中的应用

当系统处于平衡状态时，组成系统的每个物体都处于平衡状态，选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合。一般地，求系统内部间的相互作用力时，用隔离法；求系统受到的外力时，用整体法，具体应用中，应将这两种方法结合起来灵活运用。

例2　用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，则(　　)

A.细线a对小球1的拉力大小为G

B.细线a对小球1的拉力大小为4G

C.细线b对小球2的拉力大小为G

D.细线b对小球2的拉力大小为G

例3(2023·宁波余姚中学高一期中)如图所示，质量为m的物体A放在倾角为θ、质量为M的斜面体B上，斜面体B放在水平地面上，用沿斜面向下、大小为F的力推物体A，A恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体B静止不动。重力加速度为g，则下列说法中正确的是(　　)

A.地面对斜面体B的支持力大小为mg+Mg

B.地面对斜面体B的支持力大小为Mg+Fsin θ

C.地面对斜面体B的摩擦力向右，大小为Fcos θ

D.地面对斜面体B的摩擦力大小为0

例4(2023·德州市高一期末)如图所示，整个装置处于静止状态，球Q光滑，若用外力使MN保持竖直并且缓慢地向右移动，在Q落到地面以前发现P始终保持静止，在此过程中下列说法正确的是(　　)

A.MN对Q的弹力逐渐减小

B.地面对P的摩擦力逐渐增大

C.地面对P的弹力变小

D.P、Q之间的弹力逐渐减小

整体法、隔离法的比较

答案精析

一、（1）隔离A为研究对象，它受到重力G_A、B对它的压力F_BA、地面支持力和地面对它的摩擦力，如图甲所示。

隔离B为研究对象，它受到重力G_B、三棱柱对它的支持力F_AB、墙壁对它的弹力F_N1，如图乙所示。

以A、B整体作为研究对象，整体受到重力G_A+G_B、墙壁对其弹力F_N1、地面支持力和地面对其摩擦力，如图丙所示。

（2）以A、B整体为研究对象，F_N=G_A+G_B

由牛顿第三定律，A对地面的压力F_N'等于F_N，

则F_N'=G_A+G_B

故A对地面的压力的大小等于A、B重力大小之和。

例1　B　［由整体分析可知，A、B整体受到地面向上的支持力、重力，墙壁对A、B无弹力；分别隔离A、B分析：A受重力、B对A的支持力和B对A的摩擦力共3个力；B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力、地面对B的支持力共4个力，故B正确，A、C、D错误。］

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