受力分析是高中物理的一個(gè)重點(diǎn)，因?yàn)樗钦麄€(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，貫穿了整個(gè)力學(xué)部分，且在電磁學(xué)部分也有所應(yīng)用。但它同時(shí)又是一個(gè)難點(diǎn)，很多學(xué)生往往都是因?yàn)椴荒苷_分析出物體的受力情況而導(dǎo)致后面與其相關(guān)的問題得不到正確解答，特別是對(duì)連接體的受力分析常常讓學(xué)生感到無從下手?，F(xiàn)在，我想將我在教學(xué)中得到的一些關(guān)于解連接體問題的經(jīng)驗(yàn)介紹給大家，目的是想讓大家在解這類問題上有所突破。

處理連接體問題的有效方法就是整體法和隔離法，充分理解和正確應(yīng)用整體法和隔離法將對(duì)正確分析物體的受力情況有很大的幫助。那么什么情況下采用整體法，什么情況下又采用隔離法呢?當(dāng)物體系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，整體的合外力為零，每一個(gè)物體的合外力也為零。根據(jù)不同的具體問題，可選取不同的研究對(duì)象。當(dāng)不涉及物體系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時(shí)，可優(yōu)先選用整體法;當(dāng)涉及物體系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用力時(shí)，可選取某一物體用隔離法進(jìn)行研究，并結(jié)合力的平衡條件進(jìn)一步求解。當(dāng)物體系統(tǒng)不平衡時(shí)，在不需要知道物體之間的相互作用，且各個(gè)物體都具有大小和方向都相同的加速度時(shí)，應(yīng)用整體法比較簡(jiǎn)單;而需要知道物體間的相互作用時(shí)，必須應(yīng)用隔離法把某一個(gè)物體從系統(tǒng)中隔離出來對(duì)這個(gè)物體進(jìn)行受力分析，再結(jié)合牛頓定律進(jìn)行求解。整體法和隔離法相互補(bǔ)充、相互配合交替使用，會(huì)更有效地解決連接體問題。下面就舉幾個(gè)運(yùn)用整體法和隔離法來求解的例子。

例1:如圖(圖略)所示，位于水平桌面上的物體P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是?滋，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì)，若用一水平向右的力F拉P使它作勻速運(yùn)動(dòng)，則F的大小為()A.4?滋mg、B.3?滋mg、C.2?滋mg、D.?滋mg 。

[解析]由于求的是P受到的拉力F，而Q和P又都是平衡的，所以用整體法分析受力就可求出拉力F。但由于這個(gè)系統(tǒng)受到了兩個(gè)大小一樣的向左的繩的拉力作用，而且繩的拉力大小與Q受到的滑動(dòng)摩擦力一樣大，先用隔離法分析Q的受力可知Q受的向右的摩擦力大小為?滋mg ，所以Q受繩的拉力T=?滋mg。再用整體法分析系統(tǒng)水平方向的受力。由此可知，拉力F的大小為F=2T+2?滋mg=4?滋mg。答案:A。

例2:如圖(圖略)所示，質(zhì)量為m的物塊A放在質(zhì)量為M的物塊B的水平表面上，且A、B保持相對(duì)靜止，一起沿著傾角為?茲的光滑斜面下滑，則物塊A對(duì)物塊B的壓力和A所受摩擦力的大小各為多少?

[解析] 對(duì)整體:由牛頓第二定律可得a=gsin?茲，對(duì)物塊A:受力如下圖乙(圖略)所示，把加速度按圖甲(圖略)所示進(jìn)行分解，由牛頓第二定律可得Ff=max=mgsin?茲·cos?茲，mg-FN=may=mgsin?茲·sin?茲所以，F(xiàn)f=mgsin?茲·cos?茲，方向水平向左，F(xiàn)N=mg(1-sin2?茲)=mgcos2?茲.由牛頓第三定律可知:A對(duì)B的壓力大小F'N=FN=mgcos2?茲，方向豎直向下。答案: mgcos2?茲，mgsin?茲·cos?茲.

例3:在粗糙水平面上放著一個(gè)三角形木塊abc，在它的兩個(gè)粗糙面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體(m1>m2)，如圖(圖略)所示。若三角形木塊和兩個(gè)物體都是靜止的，則粗糙水平面對(duì)三角形木塊():A.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右;有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左;C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能確定，因?yàn)閿?shù)值均未給出;D.以上結(jié)論都不對(duì)。

[解析](1)隔離法:把三角形木塊隔離出來，它的兩個(gè)斜面上分別受到兩個(gè)木塊對(duì)它的壓力、摩擦力，由兩個(gè)木塊的平衡條件知，這四個(gè)力的大小分別為N1=m1gcos?茲1、F1=m1gsin?茲1、N2=m2gcos?茲2、F2=m2gsin?茲2.N1和F1、N2和F2的合力大小分別為F合1=m1g、F合2=m2g.即木塊m1和m2給三角形木塊的作用力大小分別為m1g和m2g，方向都為豎直向下，三角形木塊在水平方向沒有滑動(dòng)趨勢(shì)，所以不受地面的摩擦力。 (2)整體法:由于三角形木塊和斜面上的兩物體都靜止，可以把它們看成一個(gè)整體，豎直方向受到重力(m1+m2+M)g和地面的支持力N作用處于平衡狀態(tài)，水平方向無任何滑動(dòng)趨勢(shì)，所以不受地面的摩擦力作用。答案:D

例4:有5個(gè)質(zhì)量均為m的相同木塊，并列放在水平地面上。已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?滋，當(dāng)木塊1受到水平力F的作用時(shí)，5個(gè)木塊同時(shí)向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，求:(1)勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度;(2)第4塊木塊受到第3塊木塊作用力的大小。

[解析](1)這5塊木塊都具有相同的加速度，所以可把它們看成整體。這個(gè)整體在水平方向的受力如圖(圖略)所示，由牛頓第二定律可列出方程，求出加速度。(2)要求第4塊木塊受到第3三塊木塊的作用力，可將第4和第5塊木塊從整體中隔離出來，分析由第4和第5塊木塊組成的小整體的受力，再用牛頓第二定律列出方程，求出第4塊木塊受到的第3塊木塊的作用力的大小了。

解:(1)把5塊木塊看成一個(gè)整體，由它的受力圖和牛頓第二定律有F-5?滋mg=5ma，∴a=.(2)設(shè)第4塊木塊受到第3塊木塊的作用力的大小為F1，把第4和第5塊木塊從整體中隔離出來，它們組成的整體在水平方向的受力如圖(圖略)所示，由牛頓第二定律列方程F1-2?滋mg=2ma，∴F1=2ma+2?滋mg=F.

總之，具體問題要具體分析。遇到連接體問題的時(shí)候，只有將整體法和隔離法相互補(bǔ)充、相互配合，交替使用，才會(huì)更有效地解決連接體問題。

(拉薩市第二高級(jí)中學(xué))