活題巧解方法??【整體法】

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

整體法

研究對(duì)象有兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體,可以把它們作為一下整體,整體質(zhì)量等于它們的總質(zhì)量。整體電量等于它們電量代數(shù)和。

有的物理過程比較復(fù)雜,由幾個(gè)分過程組成,我們可以把這幾個(gè)分過程看成一個(gè)整體。 所謂整體法就是將兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的整個(gè)系統(tǒng),或由幾個(gè)分過程組成的整個(gè)過程作為研究對(duì)象進(jìn)行分析研究的方法。

整體法適用于求系統(tǒng)所受的外力,計(jì)算整體合外力時(shí),作為整體的幾個(gè)對(duì)象之間的作用力屬于系統(tǒng)內(nèi)力不需考慮,只需考慮系統(tǒng)外的物體對(duì)該系統(tǒng)的作用力,故可使問題化繁為簡。

例1:在水平滑桌面上放置兩個(gè)物體A、B如圖1-1所示,mA=1kg,mB=2kg,它們之間用不可伸長的細(xì)線相連,細(xì)線質(zhì)量忽略不計(jì),A、B分別受到水平間向左拉力F1=10N和水平向右拉力F2=40N的作用,求A、B間細(xì)線的拉力。

例2:如圖1-2所示,上下兩帶電小球,a、b質(zhì)量均為m,所帶電量分別為q和-q,兩球間用一絕緣細(xì)線連接,上球又用絕緣細(xì)線懸掛在開花板上,在兩球所在空間有水平方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E,平衡細(xì)線都被拉緊,右邊四圖中,表示平衡狀態(tài)的可能是:

【巧解】對(duì)于a、b構(gòu)成的整體,總電量Q=q-q=0,總質(zhì)量M=2m,在電場中靜止時(shí),ab整體受到拉力和總重力作用,二力平衡,故拉力與重力在同一條豎直線上。

【答案】A

說明:此答案只局限于a、b帶等量正負(fù)電荷,若a、b帶不等量異種電荷,則a與天花板間細(xì)線將偏離豎直線。

例3:如圖1-4,質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上,B與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡諧振動(dòng),振動(dòng)過程中A、B之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng),設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,當(dāng)物體離開平衡位置的位移為x時(shí),A、B間摩擦力f的大小等于( )

例4:如圖1-5所示,質(zhì)量為m=2kg的物體,在水平力F=8N的作用下,由靜止開始沿水平方向右運(yùn)動(dòng),已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,若F作用t1=6s后撤去,撤去F后又經(jīng)t2=2s物體與豎直壁相碰,若物體與墻壁作用時(shí)間t3=0.1s,碰后反向彈回的速度ν=6m/s,求墻壁對(duì)物體的平均作用力FN(g取10m/s2)。

【巧解】如果按時(shí)間段來分析,物理過程分為三個(gè):撤去F前的加速過程;撤去F后的減速過程;物體與墻壁碰撞過程。分段計(jì)算會(huì)較復(fù)雜,F(xiàn)把全過程作為一個(gè)整體(整體法),應(yīng)用動(dòng)量定理,并取F的方向?yàn)檎较颍瑒t有

代入數(shù)據(jù)化簡可得FN=280N

【答案】FN=280N


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