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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。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F1F2,则物体1施于物体2的作用力的大小为()A.F1B.F2C.12(F1F2)D.12(F1-F2)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
1F1F2所以应选C2
例2:如图22在光滑的水平桌面上放一物体A,A上再放一物体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运,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fmmBg以A为研究对象:若fmmAa即
mAFAB一起向右运动mBmBmA

mAF则A向右运动,但比B要慢,所以应选BmBmBmAg
例3:如图23所示,已知物块A、B的质量分别为m1、m2,A、B间的摩擦因数为μ1,A与地面之间的摩擦因数为μ2,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:μ1Nm2g
1
f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agμ1再用整体法研究A、根据牛顿第二定律,B,有:Fμ2(m1m2)gm1m2gm1m2a所以推力至少为Fm1m2
1
1
2g
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,受力分析如图24甲所示,设弹力T存在,将各力正交分解,由于两物体匀速下滑,处于平衡状态,所以有:
mAgsi
r
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