题目内容
质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑,在此过程中斜面保持静止,则地面对斜面体( )
分析:整体法和隔离法是力学部分常用的解题方法.
1.整体法:整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法.在力学中,就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力).
整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变体规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题.通常在分析外力对系统的作用时,用整体法.
2.隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法.在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力.
隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用.在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法.
本题可用隔离法,先对物体m受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解,求出m与M间的相互作用后,再对M受力分析,再次根据共点力平衡条件列式求解,得出M受力情况;
本题中由于m匀速下滑,可以设想速度v很小,最终设想物体m与M保持相对静止(即v=0),此时M与m间的内力除了滑动摩擦力变为静摩擦力外,其他情况完全相同(包括摩擦力的大小和方向均相同),因而可以将M与m当作整体分析,然后根据平衡条件列式求解.
1.整体法:整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法.在力学中,就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力).
整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变体规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题.通常在分析外力对系统的作用时,用整体法.
2.隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法.在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力.
隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用.在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法.
本题可用隔离法,先对物体m受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解,求出m与M间的相互作用后,再对M受力分析,再次根据共点力平衡条件列式求解,得出M受力情况;
本题中由于m匀速下滑,可以设想速度v很小,最终设想物体m与M保持相对静止(即v=0),此时M与m间的内力除了滑动摩擦力变为静摩擦力外,其他情况完全相同(包括摩擦力的大小和方向均相同),因而可以将M与m当作整体分析,然后根据平衡条件列式求解.
解答:解:对物体M和m整体受力分析,受推力F、重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f,如图
根据共点力平衡条件
水平方向 Fcosθ-f=0
竖直方向 N+Fsinθ-(M+m)g=0
由以上二式解得
f=Fcosθ
N=(M+m)g-Fsinθ
故选BD.
根据共点力平衡条件
水平方向 Fcosθ-f=0
竖直方向 N+Fsinθ-(M+m)g=0
由以上二式解得
f=Fcosθ
N=(M+m)g-Fsinθ
故选BD.
点评:整体法与隔离法的灵活选择对解题过程简洁与否至关重要,本题中选择整体法会使解题过程大为简化,如果用隔离法,由于力的个数较多,还需隔离出两个物体分别分析,解题过程会很繁琐,作为选择题,要能灵活选择方法!
练习册系列答案
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如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动,物体的机械能E随距离x的变化关系如图乙所示.其中0~x1过程的图线是直线,x1~x3过程的图线是曲线,则下列说法中正确的是( )
A、在0~x1过程中,物体的速度一直减小 | B、在x1~x2过程中,物体的加速度逐渐变大 | C、在x2~x3过程中,物体的加速度逐渐变小 | D、在x2~x3过程中,合力对物体做正功 |