整体法隔离法在连接体问题中的具体应用

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  摘要:
  连接体问题是高考中的频繁考点之一, 整体法、隔离法的应用是处理连接体问题经常用到的方法,如何灵活选择,本文对该类问题做一详细的总结.
  关键词:连接体问题;整体法与隔离法;灵活应用
  中图分类号:G632文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2021)28-0088-02
  处理连接体问题最关键的地方是灵活选择研究对象,研究的方法就是整体法与隔离法.
  当然整体法与隔离法使用时,不是绝对的.求解过程中,研究对象发生变化,往往是两种方法交替使用,是一种相辅相成的关系.故两种方法的取舍,没有绝对的界限,必须具体问题具体分析,灵活选择.但无论采用哪种方法均要尽可能减少中间未知量,例如非待求的力,非待求的过程或状态等.
  一、水平面上的连接体问题
  例1 已知两木块A、B质量分别用m、M表示,中间用一轻绳连接,如图1所示.现用一水平力F拉着B使整体沿着光滑水平面做加速直线运动,求连接A、B轻绳上的张力T.
  思路点拨此题是运用牛顿第二定律解决问题的典型模型——连接体问题,几个物体通过面面接触、輕线或轻杆连接等作用形式,构成连接体问题,运动中可以具有相同的加速度,也可以具有相同大小的速度.
  当然,此题也可采用隔离法,分别对M、m进行受力分析,联立方程求解;或先采用整体法求共同的加速度,再隔离M进行分析求解,不过这两种方法的求解过程要麻烦一些.
  要点提醒当一个系统(多个物体)有相同的加速度时,一般应先将这个系统看成一个整体,结合运动情况分析此时受到的外力,根据牛顿第二定律求出此时的加速度.如果求系统内物体之间的相互作用力,则应把物体隔离出来,对某个物体或部分物体进行受力分析.最后根据牛顿第二定律对该物体或部分物体列方程求解.隔离法分析物体时一般对受力个数少的物体进行分析比较快捷.
  参考文献:
  [1]高丽娟.基于发展学生科学思维能力的习题研究——连接体问题的模型建构、识别和整体法、隔离法的运用[J].中学物理教学参考,2020(30):60-61.
  [2]董刚.巧用角平分线性质妙解磁偏转临界问题[J].理科考试研究,2017(21):45-47.
  [3]何忠燕.审视绳系连接体教学中的两个困惑[J].物理通报,2021(7):74-77.
  [责任编辑:李璟]
  作者简介:李军(1976.4-),男,江苏省常熟人,中学一级教师,从事高中物理教学研究.
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