《2022年高一物理寒假（补弱培优）作业》4.5整体法与隔离法（解析版）

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4.5 整体法与隔离法——2022 年高一物理寒假（补弱培优）作业

1.会用整体法和隔离法分析多个物体的受力.

2.灵活运用整体法和隔离法处理多个物体的平衡问题．

3.学会用整体法和隔离法分析连接体问题.

4.掌握常见连接体问题的特点和解决方法．

一、整体法和隔离法在受力分析中的应用

1．分析物体受力的方法

(1)条件法：根据各性质力的产生条件进行判断．

注意：①有质量的物体在地面附近一定受到重力的作用．

② 弹力的产生条件是相互接触且发生弹性形变．

③ 摩擦力的产生条件是两物体相互接触、接触面粗糙、相互挤压、有相对运动或相对运动

的趋势，以上几个条件缺一不可．

(2)假设法：假设法是判断弹力和摩擦力有无的常用方法．

(3)状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，可根据平衡条件判断

弹力、摩擦力存在与否．

(4)相互作用法：若甲物体对乙物体有弹力或摩擦力的作用，则乙物体对甲物体一定有弹力

或摩擦力的作用．

2．整体法、隔离法的比较

项目整体法隔离法

概念将加速度相同的几个物体作为一个整体将研究对象与周围物体分隔开的方法

来分析的方法

选用

原则

研究系统外的物体对系统整体的作用力

或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力

注意

问题

受力分析时不要再考虑系统内物体间的

相互作用一般隔离受力较少的物体

二、加速度和速度都相同的连接体问题

1．连接体

两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体．如几个物体叠

放在一起，或并排放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方

法为整体法与隔离法．

2．连接体问题的解题方法

(1)整体法：把整个连接体系统看作一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定

律列方程求解．其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力．

(2)隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分

析，列方程求解．其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力

容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形．

(3)求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还需要求物体之间

的作用力，再用隔离法．

(4)求解连接体问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交替运用．一般的思路是先用

其中一种方法求加速度，再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力．

例1.如图 1所示，直角三棱柱 A放在水平地面上，光滑球 B放在三棱柱和竖直墙壁之间，A

和B都处于静止状态．

图1

(1)试分别画出 A和B的受力示意图；

(2)求A对地面的压力的大小与 A、B重力的关系．

【答案】见解析

【解析】

　(1)隔离 A为研究对象，它受到重力 GA、B对它的压力 FBA、地面支持力和地面对它的摩

擦力，如图甲所示．

再以 B为研究对象，它受到重力 GB、三棱柱对它的支持力 FAB、墙壁对它的弹力 FN1 的作用，

如图乙所示．

(2)以A、B整体为研究对象，FN＝(mA＋mB)g

由牛顿第三定律，A对地面的压力 FN′等于 FN，

则FN′＝(mA＋mB)g.

故A对地面的压力的大小等于 A、B重力的和．

例2.如图 2所示，用完全相同的轻弹簧 A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于

静止状态，弹簧 A与竖直方向的夹角为 30°，弹簧 C水平，则弹簧 A、C的伸长量之比为(

)

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