整体法和隔离法
选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方
案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使
问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解
题的基本方法。
隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可
以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全
过程中隔离出来。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物
理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是
统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒
等问题中。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,
我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不
计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。
对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相
结合的方法。
一、静力学中的整体与隔离
通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相
互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质
量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙
地面对于三角形木块()A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左
m1ba
cm2
C.有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定
D.没有摩擦力的作用
【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必
无摩擦力作用,故选D.
【点评】本题若以三角形木块a为研究对象,分析b和c对它的弹力和摩擦力,再
求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b、c两个物体均匀速下滑,想一想,
应选什么?
P
【例2】有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB
O
A
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、不可伸展的细绳相连,Q
并在某一位置平衡,如图。现将P环向左r