章末綜合提升第4章　力與平衡鞏固層·知識(shí)整合主題1　整體法和隔離法整體法和隔離法是對(duì)物體進(jìn)行受力分析常用的兩種方法，這兩種方法比較如下：提升層·題型探究1．用整體法解題的步驟當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體所受的力和其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，一般可采用整體法，其基本步驟如下：(1)明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)的全過程。(2)畫出系統(tǒng)整體的受力分析圖或運(yùn)動(dòng)全過程的示意圖。(3)選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。2．用隔離法解題的步驟為了研究系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況，一般采取隔離法，其基本步驟如下：(1)明確研究對(duì)象、過程或狀態(tài)。(2)將某個(gè)研究對(duì)象或某段運(yùn)動(dòng)過程從全過程中隔離出來(lái)。(3)畫出相應(yīng)狀態(tài)下該研究對(duì)象的受力分析圖或運(yùn)動(dòng)示意圖。(4)選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解?！镜淅?】　在粗糙水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為M的三角形木塊abc，在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體，m1>m2，兩斜面與水平面的夾角分別為θ1、θ2，如圖所示，若三角形木塊和兩物體都是靜止的，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B．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θ1、θ2的數(shù)值均未給出D．以上結(jié)論都不對(duì)√D　[解法一：隔離法把三角形木塊隔離出來(lái)，如圖甲所示，它的兩個(gè)粗糙斜面上分別受到兩物體對(duì)它的壓力FN1、FN2，摩擦力F1、F2。由兩物體的平衡條件知，這四個(gè)力的大小分別為FN1＝m1gcos θ1，F(xiàn)N2＝m2gcos θ2，F(xiàn)1＝m1gsin θ1，F(xiàn)2＝m2gsin θ2。它們的水平分力的大小分別為FN1x＝FN1sin θ1＝m1gcos θ1sin θ1，F(xiàn)N2x＝FN2sin θ2＝m2gcos θ2sin θ2，F(xiàn)1x＝F1cos θ1＝m1g cos θ1sin θ1，F(xiàn)2x＝F2cos θ2＝m2g cos θ2sin θ2，可得FN1x＝F1x，F(xiàn)N2x＝F2x，則它們的水平分力互相平衡，木塊在水平方向無(wú)滑動(dòng)趨勢(shì)，因此不受水平面的摩擦力作用。甲解法二：整體法由于三角形木塊和斜面上的兩物體都靜止，故可以把它們看成一個(gè)整體，如圖乙所示，豎直方向上受到重力(m1＋m2＋M)g和支持力FN的作用處于平衡狀態(tài)，水平方向上無(wú)任何滑動(dòng)趨勢(shì)，因此不受水平面的摩擦力作用。]乙一語(yǔ)通關(guān)　整體法和隔離法有時(shí)要交叉使用，但必須使用力的相互作用原理才能從整體法過渡到隔離法。主題2　物體平衡模型分析1．“輕繩”模型輕繩只能發(fā)生拉伸形變，所以只能產(chǎn)生拉力，拉力方向總是指向繩收縮的方向，且繩內(nèi)部張力處處相等。2．“滑輪”模型滑輪模型通常是指滑輪和輕繩的組合，忽略滑輪與輕繩之間的摩擦，此時(shí)滑輪兩邊繩子的拉力大小相等。3．“結(jié)點(diǎn)”模型“結(jié)點(diǎn)”往往與重物相連接，作用在結(jié)點(diǎn)上的各力并不一定相等，但所有力的合力必為零。4．“輕彈簧”模型輕彈簧不僅能發(fā)生拉伸形變，還能發(fā)生壓縮形變，所以輕彈簧既能產(chǎn)生拉力，又能承受壓力，且在彈簧內(nèi)部彈力處處相等。彈力方向總是沿著彈簧的軸線，在彈性限度內(nèi)，彈力的大小為F＝kx。5．“輕桿”模型輕桿不僅能發(fā)生拉伸形變，還能發(fā)生壓縮形變，所以輕桿不僅能產(chǎn)生拉力，還能承受壓力，且在桿內(nèi)彈力處處相等。輕桿還能發(fā)生彎曲形變，所以桿的彈力不一定沿桿的方向。(1)“死桿”模型“死桿”即輕桿不能轉(zhuǎn)動(dòng)，它產(chǎn)生的彈力不一定沿桿方向，其大小和方向均要根據(jù)平衡條件求解。(2)“活桿”模型“活桿”即輕桿可以繞光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，它產(chǎn)生的彈力一定沿桿方向(否則桿就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng))，彈力的大小要根據(jù)平衡條件求解?！镜淅?】　如圖所示，將一根不可伸長(zhǎng)、柔軟的輕繩左、右兩端分別系于A、B兩點(diǎn)上。一物體用輕滑輪懸掛在輕繩上，達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為θ1，繩子張力大小為F1；將繩子右端移到C點(diǎn)，待系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為θ2，繩子張力大小為F2；將繩子右端再由C點(diǎn)移到D點(diǎn)，待系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為θ3，繩子張力大小為F3。不計(jì)摩擦，并且BC為豎直線，則(　　)A．θ1＝θ2F2>F3 D．F1＝F2>F3√?一語(yǔ)通關(guān)　“滑輪”模型中滑輪兩邊輕繩拉力大小相等，所以兩繩與豎直方向間夾角一定相等，這也是“滑輪”模型與“結(jié)點(diǎn)”模型的最大區(qū)別。

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