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1、高中物理解题方法指导第 1 页 共 11 页第一讲：整体法方法简介整体法是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律，是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体，多个状态，或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维，也可以说是一种综合思维，也是多种思维的高度综合，层次深、 理论性强、 运用价值高。 因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题，一方面表现为知识的综合贯通， 另一方面表现为思维的有机组合。令活运用整体思维可以产生不同凡响的效果，显现“变”的魅力，把物理问题变繁为简、变难为易。例 1如图所示，
2、人和车的质量分别为m 和 M，人用水平力F拉绳子， 图中两端绳子均处于水平方向，不计滑轮质量及摩擦，若人和车保持相对静止，且水平地面是光滑的，则车的加速度为. 例 2用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示，今对小球a 持续施加一个向左偏下 30的恒力， 并对小球b持续施加一个向右偏上30的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（）例 3有一个直角架AOB，OA 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑，OA 上套有小环P， OB 上套有小环Q，两个环的质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示.现将 P 环向左移动一段距离，两
3、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相比，OA杆对 P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是（）AN 不变， T 变大B N 不变， T 变小CN 变大， T 变小DN 变大， T 变大例4 如图所示，质量为M 的劈块，其左右劈面的倾角分别为0130、0245质量分别为m1=3kg 和 m2=2.0kg 的两物块，同时分别从左右劈面的顶端由静止开始下滑，劈始终在水平面保持静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为=0.20，求：两物块下滑过程中(m1和 m2均未达到底端前)劈块受到地面的摩擦力。（g=10m/s2）高中物理解题方法指导第 2 页 共 11 页例 5如图所示
4、，质量为M 的平板小车放在倾角为 的光滑斜面上（斜面固定），一质量为m 的人在车上沿平板向下运动时，车恰好静止，求人的加速度. 例 6如图所示，质量M=10kg 的木块 ABC 静置于粗糙的水平地面上，动摩擦因数=0.02，在倾角 为 30的斜面上，有一质量m=1.0kg 的物块，由静止开始沿斜面下滑，当下滑x=1.4m 时，速度 v=1.4m/s，在这个过程中木块没有动，求：地面对木块的摩擦力的大小和方向.（g=10m/s2）例 7 有一轻质木板AB 长为 L， A端用铰链固定在竖直墙上，另一端用水平轻绳CB拉住。板上依次放着 A、B、C三个圆柱体，半径均为r，重均为G，木板与墙的夹角为，如
5、图所示，不计一切摩擦，求：BC绳上的张力。例 8总质量为 M 的列车沿水平直轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱钩，司机发觉时，机车已走了距离L，于是立即关闭油门，撤去牵引力，设运动中阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的，求，当列车两部分都静止时，它们的距离是多少？高中物理解题方法指导第 3 页 共 11 页例 9 如图所示，细绳绕过两个定滑轮A 和 B，在两端各挂个重为 P 的物体，现在A、B 的中点 C处挂一个重为Q 的小球， Q2P，求小球可能下降的最大距离h.已知 AB 的长为 2L，不计滑轮和绳之间的摩擦及绳的质量 . 例 10 如图所示，三个带电小球质量相等，均静止在光滑的水
6、平面上，若只释放A 球，它有加速度aA=1m/s2，方向向右；若只释放B 球，它有加速度aB=3m/s2，方向向左；若只释放C 球，求 C的加速度aC. 训练题1质量为m 的小猫，静止于很长的质量为M 的吊杆上，如图所示。在吊杆上端悬线断开的同时，小猫往上爬，若猫的高度不变，求吊杆的加速度。（设吊杆下端离地面足够高）2质量为m 的运动员站在质量为m/2 的均匀长板AB 的中点，板位于水平面上，可绕通过B 点的水平轴转动，板的A 端系有轻绳，轻绳的另一端绕过两个定滑轮后，握在运动员手中。当运动员用力拉绳时，滑轮两侧的绳子都保持在竖直方向，如图所示。要使板的A 端离开地面，运动员作用于绳子的最小拉
7、力是。3如图一质量为4m 的长木板静止在光滑水平桌面上。一质量为m 的小滑块以水平速度0v从长木板的一端开始在木板上滑动，直到离开木板。刚离开木板时滑块的速度为3/0v,木板的速高中物理解题方法指导第 4 页 共 11 页度为6/0v。若把该木板固定在水平桌面上，其他条件相同，求:滑决离开木板时的速度为v 。4如图所示为一个横截面为半圆，半径为R 的光滑圆柱，一根不可伸长的细绳两端分别系着小球A、B，且BAmm2，由图示位置从静止开始释放A 球，当小球 B 达到半圆的顶点时，求线的张力对小球A 所做的功。5如图所示，AB 和 CD 为两个斜面，其上部足够长，下部分别与一光滑圆弧面相切，EH为整
8、个轨道的对称轴，圆弧所对圆心角为120，半径为2m，某物体在离弧底H 高 h=4m 处以 V0=6m/s 沿斜面运动，物体与斜面的摩擦系数04.0，求物体在AB与 CD两斜面上 （圆弧除外）运动的总路程。 （g=10m/s2）6如图所示，水平转盘绕竖直轴OO转动，两木块质量分别为M 与 m ,到轴线的距离分别是L1和 L2，它 们与转盘间的最大静摩擦力为其重力的倍，当两木块用水平细绳连接在一起随圆盘一起转动并不发生滑动时，转盘最大角速度可能是多少？高中物理解题方法指导第 5 页 共 11 页7如图所示，一质量为，长为l 的长方形木板B，放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m 的小木块 2m
9、。现以地面为参考系，给A 和 B 以大小相等、方向相反的初速度，使A 开始向左运动，B 开始向右运动，最后A 和 B 具有共同的速度3/0v，且 A 恰好没有滑离木板B，求：以地面为参考系时小木块A 的最大位移是多少？摩擦力做的功是多大？高中奥林匹克物理竞赛解题方法一、整体法方法简介整体是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律，是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体，多个状态，或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维，也可以说是一种综合思维，也是多种思维的高度综合，层次深、理论性强、运用价值高。因此在物理研究与
10、学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题，一方面表现为知识的综合贯通，另一方面表现为思维的有机组合。令活运用整体思维可以产生不同凡响的效果，显现“变”的魅力，把物理问题变繁为简、变难为易。例 1：如图所示，人和车的质量分别为m 和 M，人用水平力F 拉绳子，图中两端绳子均处于水平方向，不计滑轮质量及摩擦，若人和车保持相对静止，且水平地面是光滑的，则车的加速度为. 解析 ：要求车的加速度，似乎需将车隔离出来才能求解， 事实上， 人和车保持相对静止，即人和车有相同的加速度，所以可将人和车看做一个整体，对整体用牛顿第二定律求解即可. 将人和车整体作为研究对象，整体受到重力、 水平面的支持力和两条绳
11、的拉力.在竖直方向重力与支持力平衡，水平方向绳的拉力为2F，所以有：2F=(M+m)a，理 mMFa2例 2用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图 12 所示，今对小球 a 持续施加一个向左偏下 30的恒力，并对小球b 持续施加一个向右偏上30的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（）高中物理解题方法指导第 6 页 共 11 页解析表示平衡状态的图是哪一个，关键是要求出两条轻质细绳对小球a 和小球 b 的拉力的方向，只要拉力方向求出后， 。图就确定了。先以小球a、b 及连线组成的系统为研究对象，系统共受五个力的作用，即两个重力 (ma+mb)g，作用在两个小球上的恒力Fa
12、、Fb和上端细线对系统的拉力T1.因为系统处于平衡状态，所受合力必为零，由于Fa、Fb大小相等，方向相反，可以抵消，而(ma+mb)g 的方向竖直向下，所以悬线对系统的拉力T1的方向必然竖直向上 .再以 b 球为研究对象，b 球在重力 mbg、恒力 Fb和连线拉力T2三个力的作用下处于平衡状态，已知恒力向右偏上30，重力竖直向下，所以平衡时连线拉力T2的方向必与恒力Fb和重力 mbg 的合力方向相反，如图所示，故应选A. 例 3有一个直角架AOB，OA水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，OA上套有小环P，OB上套有小环Q，两个环的质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连，
13、并在某一位置平衡，如图14 所示 .现将 P环向左移动一段距离，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相比，OA杆对 P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是（）AN 不变， T 变大B N 不变， T 变小CN 变大， T 变小DN 变大， T 变大解析先把P、Q 看成一个整体，受力如图所示，则绳对两环的拉力为内力，不必考虑，又因OB 杆光滑，则杆在竖直方向上对 Q 无力的作用，所以整体在竖直方向上只受重力和OA杆对它的支持力，所以N 不变，始终等于P、Q 的重力之和。再以Q 为研究对象，因OB杆光滑，所以细绳拉力的竖直分量等于Q 环的重力，当 P 环向左移动一段距
14、离后，发现细绳和竖直方向夹角a 变小，所以在细绳拉力的竖直分量不变的情况下，拉力T 应变小 .由以上分析可知应选B. 例 4 如图 15 所示，质量为M 的劈块，其左右劈面的倾角分别为1=30、2=45，质量分别为m1=3kg 和 m2=2.0kg 的两物块， 同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑，劈块始终与水平面保持相对静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为 =0.20，求两物块下滑过程中 (m1和 m2均未达到底端 )劈块受到地面的摩擦力。（g=10m/s2）解析选 M、m1和 m2构成的整体为研究对象，把在相同时间内，M 保持静止、 m1和 m2分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整
15、体过程来研究。根据各种性质的力产生的条件，在水平方向，整体除受到地面的静摩擦力外，不可能再受到其他力；如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有（）F合x=Ma+m1a1xm2a2x其中 a、 a1x和 a2x分别为 M、m1和 m2在水平方向的加速度的大小，而a=0，a1x=g(sin30 cos30 )cos30a2x= g(sin45 cos45)cos45F合=m1g(sin30 cos30)cos30 m2g(sin45 cos45)cos45 22 ) 22 3.0 22 (100.2 23 ) 23 2.0 21
16、 (103=2.3N 负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反.所以劈块受到地面的摩擦力的大高中物理解题方法指导第 7 页 共 11 页小为 2.3N，方向水平向右. 例 5如图 16 所示， 质量为 M 的平板小车放在倾角为 的光滑斜面上（斜面固定），一质量为 m 的人在车上沿平板向下运动时，车恰好静止，求人的加速度. 解析以人、车整体为研究对象，根据系统牛顿运动定律求解。如图，由系统牛顿第二定律得：(M+m)gsin=ma 解得人的加速度为a=sin)( g mmM例 6如图 17 所示， 质量 M=10kg 的木块 ABC静置于粗糙的水平地面上，滑动摩擦因数=0.02，在木块的倾角为 30的斜面上，有一质量m=1.0kg 的物块静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s=1.4m 时，其速度v=1.4m/s，在这个过程中木块没有动，求地面对木块的摩擦力的大小和方向.（重力加速度取g=10/s2）解析物块 m 由静止开始沿
