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高中物理竞赛经典方法大全
二、隔离法
方法简介
隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来,然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况,从而把复杂的问题转化为简单的一个个小问题求解。隔离法在求解物理问题时,是一种非常重要的方法,学好隔离法,对分析物理现象、物理规律大有益处。
赛题精讲
例1:两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如图21所示,如果它们分别受到水平推力F1和F2作用,且F1>F2,则物体1施于物体2的作用力的大小为()A.F1B.F2C.
F1F22
D.
F1F22
解析:要求物体1和2之间的作用力,必须把其中一个隔离出来分析。先以整体为研究对象,根据牛顿第二定律:F1-F22ma①再以物体2为研究对象,有N-F2ma②解①、②两式可得N
F1F22
,所以应选C
例2:如图22在光滑的水平桌面上放一物体A,上再放A一物体B,A、B间有摩擦。施加一水平力F于B,使它相对于桌面向右运动,这时物体A相对于桌面()A.向左动B.向右动C.不动D.运动,但运动方向不能判断解析:A的运动有两种可能,可根据隔离法分析设AB一起运动,则:a
FmAmB
AB之间的最大静摩擦力:fmμmBg以A为研究对象:若fm≥mAa,即:μ≥若μ<
mAmBmBmAgmAmBmBmAg
F时,AB一起向右运动。
F,则A向右运动,但比B要慢,所
以应选B例3:如图23所示,已知物块A、B的质量分别为m1、m2,、间的摩擦因数为μ1,与地面之间的摩擦因数为μ2,ABA在水平力F的推动下,要使A、B一起运动而B不至下滑,力F至少为多大?解析:B受到A向前的压力N,要想B不下滑,需满足的临界条件是:1Nm2g。μ
隔离法第1页(共13页)
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设B不下滑时,A、B的加速度为a,以B为研究对象,用隔离法分析,B受到重力,A对B的摩擦力、A对B向前的压力N,如图23甲所示,要想B不下滑,需满足:μ1N≥m2g,即:μ1m2a≥m2g,所以加速度至少为a再用整体法研究A、B,根据牛顿第二定律,有:Fμ2m1m2gm1m2gm1m2a所以推力至少为:Fm1m2
11g1
μ2g
例4:如图24所示,用轻质细绳连接的A和B两个物体,沿着倾角为α的斜面匀速下滑,问A与B之间的细绳上有弹力吗?解析:弹力产生在直接接触并发生了形变的物体之间,现在细绳有无形变无法确定。所以从产生原因上分析弹力是否存在就不行了,应结合物体的运动情况来分析。隔离A和B,受力分析如r
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