高考物理整体法和隔离法

2013年高考题中的“整体与隔离”思想应用分析

三硕士教育 冯康安

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。这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律等问题中。

一、 整体法和隔离法在受力分析中的应用

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。解题中一般遵循“先整体、后隔离”的原则。方法：①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统)。②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来，分析周围物体对研究对象的力的作用。按照先场力(重力、电场力、磁场力等),后接触力(弹力、摩擦力),再其他力的顺序进行分析；或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力)的顺序进行分析。

例：(2013高考北京理综卷)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（ ）

2014年高考专题 整体法和隔离法

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

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

【例2】有一个直角支架 AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB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，并在某一位置平衡，如

图。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移

动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N

和细绳上的拉力T的变化情况是（ ）

A．N不变，T变大 B．N不变，T变小

C．N变大，T变大 D．N变大，T变小

【例3】如图所示，设A重10N，B重20N，A、B间的

动摩擦因数为0.1，B与地面的摩擦因数为0.2．问：（1）

至少

2014年高考专题 整体法和隔离法

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

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

【例2】有一个直角支架 AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB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，并在某一位置平衡，如

图。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移

动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N

和细绳上的拉力T的变化情况是（ ）

A．N不变，T变大 B．N不变，T变小

C．N变大，T变大 D．N变大，T变小

【例3】如图所示，设A重10N，B重20N，A、B间的

动摩擦因数为0.1，B与地面的摩擦因数为0.2．问：（1）

至少

受力分析

—隔离法与整体法

一、物体受力分析方法

把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来，并画出受力图，就是受力分析。对物体进行正确地受力分析，是解决好力学问题的关键。 1、受力分析的顺序：先找重力，再找接触力（弹力、摩擦力），最后分析其它力（场力、浮力等） 2、受力分析的几个步骤． ①灵活选择研究对象

②对研究对象周围环境进行分析

③审查研究对象的运动状态：根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断．

④根据上述分析，画出研究对象的受力分析示意图；把各力的方向、作用点（线）准确地表示出来． 3、受力分析的三个判断依据：

①从力的概念判断，寻找施力物体； ②从力的性质判断，寻找产生原因；

③从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态。 二、隔离法与整体法

1、整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力。（区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。）

2、隔离法：把系

整体法与隔离法应用练习题

1、 如图所示，质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m的

物块B与地面的摩擦系数为μ．在已知水平推力F的作用下，A、B作加速运动.A对B的作用力为____．

2、如图所示，在光滑水平面上放着两个物体，质量m2=2m1，相互接触面是光滑的，与水平面的夹有为α。用水平力F推m1，使两物体一起做加速运动，则两物体间的相互作用力的大小是_____。

3、如右图所示，斜面倾角为θ，连接体A和B的质量分别为mA，mB，用沿斜面向上的力F拉B使它们一起沿斜面向上运动，设连接

A，B的细绳上的张力为T，则（1）若它们匀速沿斜面向上运动，F：T= ，（2）若它们匀加速沿斜面向上运动，F：T= 。

4、质量分别为m和M的物体叠放在光滑水平桌面上，A受恒力F1的作

用，B受恒力F2的作用，二力都沿水平向，且F1＞F2，运动过程中A、B二物体保持相对静止，物体B受到的摩擦力大小为___________，方向为_________________。

5、如图所示，两个木块1、2中间夹一根轻弹簧放在光滑水平面上静止。若用大小不变的水平推力F先后分别向右推1木块和向左推2木块，发现两次弹簧的形变量之比为a∶b，则木块1、2的质

高中物理解题方法之隔离法和整体法

江苏省特级教师 戴儒京

隔离法和整体法是解决物理问题特别是力学问题的基本而又重要的方法。

隔离法是把一个物体从物体系中隔离出来，只研究他的受力情况和运动情况，不研究他的施力情况。

整体法是把物体系看做一个整体，分析物体系的受力情况和运动情况，而不分析物体系内的物体的相互作用力。

整体法一般是在物体系内各物体的加速度相同的情况下应用。并且不求物体系内各物体的相互作用力。

下面的例题中的物体系只包含2个物体，3个以上的物体，方法与此类似。 一、一个外力

例1.光滑水平面上的两个物体

在光滑水平面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1、m2。若用水平推力F作用于A物体，使A、B一起向前运动，如图1所示，则两物体间的相互作用力为多大？若将F作用于B物体，则A、B间的相互作用力为多大？

F 【解析】对A、B两个物体组成的系统用整体法，根A B 据牛顿第二定律，有

图1

F?(m1?m2)a，所以a?F ①

m1?m2对B物体用隔离法，根据牛顿第二定律，有

FAB?m2a ②

将①代入②得 FAB?F?m2 ③

m1?m2若将F作用于B物体，则对A物体用隔离法，根据牛顿第二定律，有

FBA?m1a

突破3 整体法与隔离法在受力分析中的应用

一、整体法

整体法就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部物体之间的相互作用力。

当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤是：

（1）明确研究的系统或运动的全过程；

（2）画出系统或整体的受力图或运动全过程的示意图； （3）选用适当的物理规律列方程求解。 二、隔离法

隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑该物体对其它物体的作用力。

为了弄清系统（连接体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。运用隔离法解题的基本步骤是；

（1）明确研究对象或过程、状态；

（2）将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来； （3）画出某状态下的受力图或运动过程示意图； （4）选用适当的物理规律列方程求解。 三、应用整体法和隔离法解题的方法

1、合理选择研究对象。这是解答平衡问题成败的关键。

研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答，当选取所求力的物体，不能做出解答时，应选取与它相互作用的物体为对象，即转移对象，或把它与

整体法与隔离法在牛顿定律中的应用

1．整体法：在研究物理问题时，在应用牛顿第二定律解题时，有时为了方便，可以取一组物体（一组质点）为研究对象。这一组物体一般具有相同的速度和加速度，但也可以有不同的速度和加速度。以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用，这往往给解题带来很大方便。使解题过程简单明了。

把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体，采用整体法可以避免对整体内部进行繁琐的分析，常常使问题解答更简便、明了。

运用整体法解题的基本步骤：

①明确研究的系统或运动的全过程.

②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.

③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解

2．隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。

运用隔离法解题的基本步骤：

①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象.选择原则是：一要包

第四章 牛顿第二定律的应用（整体法与隔离法）

【知识方法】：

1、连接体：如果两个物体具有相同的速度和加速度大小，我们就称之为连接体，常见的有上下叠放、绳子连接、弹簧连接、定滑轮模型等

2、若要求出连接体内各物体具有的加速度和求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．

【典型例题】：

【例1】如图所示，在光滑水平地面上，水平恒力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速运动．小车质量为M，木块质量为m，它们共同的加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是 ( )

A．μmg B．ma

mF M＋m D．F－Ma

【跟踪练习1】如图所示，在光滑的水平面上，水平恒力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速运动．小车质量为M，木块质量为m，它们共同的加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，（ ）

A．木块受到的摩擦力大小一定为μmg B．木块受到的合力大小为ma

C．小车受到的摩擦力大小为

【例2】如图所示，静止在动摩擦因数为μ的

第四章 牛顿第二定律的应用（整体法与隔离法）

【知识方法】：

1、连接体：如果两个物体具有相同的速度和加速度大小，我们就称之为连接体，常见的有上下叠放、绳子连接、弹簧连接、定滑轮模型等

2、若要求出连接体内各物体具有的加速度和求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．

【典型例题】：

【例1】如图所示，在光滑水平地面上，水平恒力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速运动．小车质量为M，木块质量为m，它们共同的加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是 ( )

A．μmg B．ma

mF M＋m D．F－Ma

【跟踪练习1】如图所示，在光滑的水平面上，水平恒力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的匀加速运动．小车质量为M，木块质量为m，它们共同的加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，（ ）

A．木块受到的摩擦力大小一定为μmg B．木块受到的合力大小为ma

C．小车受到的摩擦力大小为

【例2】如图所示，静止在动摩擦因数为μ的