高中物理奥赛思维方法(一)
──整体法──整体法
【方法简介】方法简介】整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。【赛题精讲】赛题精讲】例1:如图11所示,人和车的质量分别为m和M,人用水平力F拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向,不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且水平地面是光滑的,则车的加速度为解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才解析能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F,所以有:2FMma,解得:
a
2FMm
例2用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图12所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是
(
)
表示平衡状态的图是哪一个,关键是要求出两条轻质细绳对小球a和小球b的解析拉力的方向,只要拉力方向求出后,。图就确定了。先以小球a、b及连线组成的系统为研究对象,系统共受五个力的作用,即两个重力mambg,作用在两个小球上的恒力Fa、Fb和上端细线对系统的拉力T1因为系统处于平衡状态,所受合力必为零,由于Fa、Fb大小相等,方向相反,可以抵消,而mambg的方向竖直向下,所以悬线对系统的拉力T1的方向必然竖直向上再以b球为研究对象,b球在重力mbg、恒力Fb和连线拉力T2三个力的作用下处于平衡状态,已知恒力向右偏上30°,重
1
f力竖直向下,所以平衡时连线拉力T2的方向必与恒力Fb和重力mbg的合力方向相反,如图所示,故应选A
例3有一个直角架AOB,OA水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,OA上套有小环P,OB上套有小环Q,两个环的r