1、能力提升模块 物理思想方法回放(二)一、假设法在力的判断中的应用 假设法是先假定某些条件，再进行推理，若结果与题设 现象一致，则假设成立，反之，则假设不成立求解物理试题常用的假设有假设物理情景，假设物理过程，假设物理量等，利用假设法处理某些物理问题，往往能突破思维障碍，找出新的解题途径在分析弹力或摩擦力的有无及方向时，常利用该法 例 1 如图 1 所示，A、B、C 三个物体叠 放在一起，同时有大小为 1 N 的两个 水平力分别作用于 A、B 两物体上，A、B、C 三个物体仍处于平衡状态，则 AA 物体对 B 物体的摩擦力为 1 N B地面对 A 物体的摩擦力为零 CB 物体对 C 物体的摩擦力
2、为零 DC 物体对 B 物体的摩擦力为 1 N 图1 解析 我们从受力最简单的物体 C 入手假设 B 物体对 C物体有摩擦力作用，则 C 物体在水平方向只受这一个力作用，不可能平衡，与题设 C 物体处于平衡状态矛盾，故 B、C 间不存在摩擦力对于 B，受到一个水平向右的作用力 F1 N，且处于平衡状态，故 A 必施加给 B 一个水平向左的静摩擦力 FfAB，且 FfABF1 N同时，B 也施加给 A一个水平向右的静摩擦力 FfBA1 N，与 A 物体受到的水平向左的作用力 F1 N 大小相等，方向相反，可以使 A物体平衡，故 A 相对地面没有运动趋势，地面对 A 不存在摩擦力本题正确选项为 A
3、、B、C.答案 ABC例 2 如图 2 所示的皮带传动装置 中，O1是主动轮，O2是从动 轮，a、b 分别是皮带上与两 轮接触的点，c、d 分别是两轮边缘与皮带接触的点(为 清楚起见，图中将两轮与皮带画得略为分开，而实际上 皮带与两轮是紧密接触的)当 O1 顺时针启动时，若皮带与两轮间不打滑，则 a、b、c、d 各点所受静摩擦力的方向分别是 A向上，向下，向下，向上 B向下，向上，向上，向下 C向上，向上，向下，向下 D向下，向下，向上，向上 图2 解析 假设主动轮 O1与皮带间光滑接触无摩擦力作用，则当 O1顺时针启动时，O1与皮带间将会打滑，此时 c 点将相对于 a 点向上运动实际上，O1
4、与皮带间没有打滑，可见c 点相对于 a 点有向上运动的趋势，反之，a 点相对于 c点有向下运动的趋势根据静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，可知 c、a 两点受到的静摩擦力 Ffc、Ffa的方向分别是向下、向上同样可知 b、d 两点受到的静摩擦力 Ffb、Ffd的方向分别是向上、向下故选项 C 正确 答案 C二、整体、隔离法在受力分析中的应用 物理习题中，所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件这时，可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑，这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法；而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独
5、从整体中抽取出来进行分析研究的方法，则称为隔离法 1隔离分析法是把选定的研究对象从所在的物理情景中抽取出来，加以研究分析的一种方法需要用隔离法分析的问题，往往都有多个研究对象，应对它们逐一隔离分析、列式，并且还要找出这些隔离体之间的联系，从而联立求解，概括其要领就是：先隔离分析，后联立求解 运用隔离法解题的步骤：(1)分析题意，选定隔离对象(2)对隔离的对象逐一分析背景条件和状态变化，并根据物理规律列出已知量与未知量间的关系(3)分析描述各物体状态参量间的关系，使诸关系式联立(4)解联立方程，求出待求量 2整体分析法是把一个系统(内含多个物体)看成一个整体或者是着眼于物体运动的全过程，而不考虑
6、各阶段不同运动情况的一种分析方法运用整体法解题的基本步骤：(1)明确研究的系统或运动的全过程；(2)画出系统的受力分析图或运动全过程的示意图；(3)寻找未知量与已知量之间的关系，根据物理规律列适当的方程求解例3 完全相同的直角三角形滑块A、B，按如图 3 所示叠放，设 A 与 B 接触的斜面光滑，A 与桌面间的动 摩擦因数为 ，现在 B 上作用一 水平推力 F，恰好使 A、B 一起在桌面上匀速运动，且A、B 保持相对静止，则 A 与桌面间的动摩擦因数 与斜面倾角 的关系为 A tan B 12tan C 2tan D 与 无关 图3 解析 利用整体法对 A、B 受力分析如图甲 则 FFf2mg
7、 对物体 B 受力分析如图乙 则 Fcos mgsin 由得12tan，故选 B.答案 B例 4(2010威海模拟)如图 4 所示，在光滑的水平面上有甲、乙两个 木块，质量分别为 m1和 m2，中间 用一原长为 L、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来，现用一水平力 F 向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是 ALFm2(m1m2)k BLFm1(m1m2)k CLFm1m2k DLFm2m1k 图4 解析 由于两木块的加速度相同，所以可以用先整体(如图甲所示)后隔离的方法对整体受力分析，重力和支持力抵消，合外力就是外力 F，所以整体的加速度 aFm1m2 隔离甲如图乙所示，甲
8、受到的合外力等于 Fm1a 由胡克定律，知 Fkx 由得 xFm1(m1m2)k 所以两木块之间的距离是 LFm1(m1m2)k.答案 B三、图解法在力的动态平衡中的应用 图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法它既简 单明了、又形象直观，用于定性分析某些物理问题时，可得到事半功倍的效果特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变，另一个力方向不变)的平衡问题时，常应用此法 例 5 如图 5 所示，AB 为天花板，BC 为 竖直墙，用两轻绳 OD、OE 系一质量 为 m 的小球，使之静止于 O 点，现 保持小球位置不变，将水平绳 OE 的 E 端沿 BC 上移到 B 点的过程中，对两
9、绳上的张力 FTD、FTE的变化情况判断正确的是 AFTD不断增大 BFTD不断减小 CFTE先增大后减小 DFTE先减小后增大 图5 解析 由于小球重力 G 不变，可知绳 OD 和 OE 的拉力的合力不变，而 OD 绳固定不动，即 OD 绳的拉力方向不变，OE 绳移动时，由图可知 FTD 不断减小，FTE 先减小后增大，故选 B、D.答案 BD例 6 用细绳 AO、BO 悬挂一重物，绳 BO 水平，O 为半圆形支架的圆心，悬点和 B 在支架上，悬点 A 固定不动，将悬点 B 从图 6 所示位置逐渐移到 C 点的过程 中，分析 OA 绳和 OB 绳的拉力变化情况 解析 依据题意可知，B 点沿圆
10、弧 BC 由 B 移到 C 的过程中，虽然绳 BO 对 O 点的拉力 FTB、AO 对 O 点的拉力 FTA都发生变化，但两个拉力的合力 F 却保持不变(物体在三个力的作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力的大小相等，方向相反，即 FG)图6 根据题意作出 FA、FB及其合力 F 的矢量三角形，如图所示把悬点从 B 点沿圆弧 BC 向 C 点移动时，BO 与竖直方向的夹角逐渐减小随着角的减小，作出的三角形依次为、.根据三角形的边角关系可知，在悬点由 B 点沿圆弧 BC 向 C 点移动的过程中，绳 BO 对 O 点的拉力 FTB先减小后增大，绳 AO 对 O 点的拉力 FTA逐渐减小 答案 OA绳拉力逐渐减小，OB绳拉力先减小后增大返回