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高中物理中的'三角恋',快速解决力学问题(02)

 昵称32937624 2019-03-31

高中物理中的

静态平衡之'整体法'棒打'地面'

在我们做受力分析的题型时,经常会遇见地面给物体的受力情况的分析问题,例如地面给物体的压力,地面给物体的摩擦力的计算。如果我们按照常规的分析方法,具体去分析与地面接触的物体和地面之间的作用力,你会发现物体同时受到至少五个力,'平衡三角形'肯定是用不了了,用正交分解法,你则要面临分解三、四个力,再求和。。。。。。

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这个时候聪明的你,应该采取'先局部再整体'的方法,先利用'平衡三角形'求出物体的受力,然后再用整体法去分析地面的问题,地面的受力问题就分分钟解决掉了。

【例】(多选)将一横截面为扇形的物体B放在水平面上,一小滑块A放在物体B上,如图所示,除了物体B与水平面间的摩擦力之外,其余接触面的摩擦均可忽略不计,已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m,重力加速度为g,当整个装置静止时,A、B接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ.则下列选项正确的是 ( AB )

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A. 物体B对水平面的压力大小为(M+m)g

B. 物体B受到水平面的摩擦力大小为mg/tanθ

C. 滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为mgtanθ

D. 滑块A对物体B的压力大小为mg/cosθ

【解析】先观察选项,主要是考察物体A、B间的相互作用力,同时也要求我们计算物体与地面间的相互作用。这个时候就我们巧妙的运用整体法解决问题。

第一步:采用'先局部后整体'的方法,先分别对A进行受力分析,建立平衡三角形,得到各个力的大小关系。

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受力分析:

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第二步:采用'整体法',将相互作用的物体看成一个整体,即将A、B看做一个静止在地面上的大物块。'整体法'受力分析,只分析出外界对物理A、B的作用力,物体间的相互作用不分析。本题中'整体'只受到重力,地面对物体B的支持力,墙面对物体A的作用力和地面给物体B的静摩擦力。将上一步得到的数值受力分析图中,即可以轻松解决地面受力的'疑难杂症'了。

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整体处于受力平衡状态:

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