浅谈"整体法"与"隔离法"在连接体平衡的应用

（陕西省西安市临潼区雨金中学 陕西 西安 710605）[摘要]本文主要对整体法与隔离法在连接体平衡的应用进行探讨。指出应用时注意三个问题：一、理解整体法和隔离法；二、应用策略；三、易错分析。

[关键词]整体法；隔离法；受力分析；外力；内力；平衡条件

【中图分类号】G633.7

一、理解"整体法"与"隔离法"

1、整体法

当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力时，则可以选整个系统为研究对象，而不必对系统内部物体一一隔离分析。

2、隔离法

为了弄清系统内某个物体的受力情况，一般采用隔离法。

二、应用策略

1、整体法

①、明确研究的系统。

②、画出受力分析图。

③、根据平衡规律列方程求解。

2、隔离法

①、明确研究对象且从某个状态隔离出来。

②、画出某状态下的受力分析图。

③、根据平衡规律列方程求解。

3、"整体法"与"隔离法"常常需交叉运用，一般先整体再隔离，从而优化解题思路和方法，使解题简洁明快。

三、易错分析

1、正确区分内力和外力。对整体进行受力分析时，内力不能在受力图中出现；当隔离某一物体分析时，原来的内力变成了外力，画在受力图上。

2、深刻理解各种性质的力的产生、方向及大小特点。

3、要注意题目中的变量与不变量。

4、注意区分连接体的平衡与连接体的各部分具有相同加速度的情况。

四、典题感知：

例1、在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用力通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3，若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中：

A、F1保持不变，F3缓慢增大。

B、F1缓慢增大，F3保持不变。

C、F2缓慢增大，F3缓慢增大。

D、F2缓慢增大，F3保持不变。

解析：经分析是连接体平衡问题，对AB系统受力分析如图甲，由平衡条件知：

F1=Ff①

F3=F+（mA+mB）g②

由于F缓慢增大，由②方程可知：F3缓慢增大。

隔离B进行受力分析如图乙，由牛顿第三定律可知：

F2=F2′，由平衡条件知：

F2cosθ=F+mBg③

F2sinθ=F1④

由于θ不变，F缓慢增大，由③可知F2也缓慢增大。

由④可知F1也缓慢增大。

所以，C对。

例2，两相同轻质硬杆，OO1、OO2，可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压竖直挡板上，此时整个系统保持静止，Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则：

A、Ff变小。B、Ff不变。

C、FN变小。D、FN变大。

解析：

选重物M及两个木块m组成的系统为研究对象，受力情况如图甲所示：由平衡条件有2Ff=（M+2m）g，即Ff=（M+2m）g/2，与两档板间距离无关，故档板间距离稍许增大后，Ff不变，A错误B正确；如将绳的张力F沿OO1、OO2两个方向分解析为F1、F2，则F1=F2=F/2cosθ，当挡板间距离稍许增大后，F不变，θ变大，cosθ变小，故F1变大；选左边木块m为研究对象，其受力情况如图丙所示，根据平衡条件得FN=F1sinθ，当两挡板间稍许增大后，F1变大，θ变大，sinθ变大，因此FN变大，故C错误，D正确。