【摘要】物理作為極富邏輯性與抽象性的學(xué)科，需要學(xué)習(xí)的理論概念很多，對(duì)應(yīng)的解題技巧掌握也是學(xué)生學(xué)好物理的關(guān)鍵.本文以案例分析的方式，討論高中物理力學(xué)解題中整體法的應(yīng)用，以期分享經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生更好的掌握力學(xué)解題技巧.

【關(guān)鍵詞】高中物理；力學(xué)；解題技巧

1 引言

力學(xué)解題是高中物理學(xué)習(xí)中的重要內(nèi)容，但受力學(xué)知識(shí)抽象性和邏輯性較強(qiáng)的影響，解題難度較大，而在力學(xué)解題中引入整體法，則能夠?qū)⒘W(xué)問題的解題思路與過程簡(jiǎn)化，讓學(xué)生更好地將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，同時(shí)提升解題效率.

2 用整體法求解物體平衡問題

涉及物體平衡狀態(tài)下的受力情況的題目，在高中物理學(xué)習(xí)及高考中較為常見，而整體法也是解決此類題型較為常用的方法.

例1 如圖1所示，兩個(gè)質(zhì)量都是m的小球A、B用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài).已知墻面光滑，水平地面粗糙.現(xiàn)將A球向下移動(dòng)一小段距離.兩球再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，地面對(duì)B球的支持力N和輕桿上的壓力F的變化情況是（ ）

（A）N不變，F(xiàn)變大. （B）N不變，F(xiàn)變小

（C）N變大，F(xiàn)變大（D）N變大，F(xiàn)變小

解 如圖2所示，對(duì)整體進(jìn)行受力分析，

豎直方向：N=2mg，

移動(dòng)兩球后，仍然平衡，則N仍然等于2mg，所以N不變，

再隔離A進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件，輕桿對(duì)A球的作用力F1=mgcosθ，

根據(jù)牛頓第三定律可知，F(xiàn)=F1，

當(dāng)A球向下移動(dòng)一小段距離，夾角θ增大，cosθ變小，

所以F增大，故選項(xiàng)（A）正確，（B）（C）（D）錯(cuò)誤.

小結(jié) 本題主要考查了力的合成與分解的運(yùn)用和共點(diǎn)力的平衡問題.這一題目解題中，先運(yùn)用了整體法，對(duì)整體受力情況進(jìn)行分析，確定了地面對(duì)球B的支持力不變.又結(jié)合了隔離法，通過隔離分析，對(duì)桿子對(duì)球的作用力變化情況進(jìn)行了分析.

3 用整體法求解連接體的問題

學(xué)生要解連接體問題需同時(shí)分析多個(gè)對(duì)象，各對(duì)象間的相互作用力關(guān)系也較為復(fù)雜.因此，解題難度較大.但是如果學(xué)生采用整體法就可以簡(jiǎn)化解題過程，通過針對(duì)性分析完成解題.

例2 如圖3所示，光滑水平面上放置著質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg.先用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，求輕繩對(duì)m的最大拉力.

解 要想使四個(gè)木塊一起加速，則任意兩個(gè)木塊間的靜摩擦力都不能超過最大靜摩擦力.

設(shè)左側(cè)兩木塊間的摩擦力為F1，右側(cè)兩木塊間的摩擦力為F2，則對(duì)左側(cè)兩個(gè)木塊：

對(duì)2m有：F1=2ma①，

對(duì)m有：T－F1=ma②；

對(duì)右側(cè)兩個(gè)木塊：

對(duì)m有：F2－T=ma③，

對(duì)2m有：F－F2=2ma④；

聯(lián)立可得F=6ma，

四個(gè)物體加速度相同，由②+③得：

F2－F1=2ma⑤，

可知F2＞F1，

故F2應(yīng)達(dá)到最大靜摩擦力，由于兩個(gè)接觸面的最大靜摩擦力為μmg，

所以應(yīng)有F2=μmg⑥，

聯(lián)立解得T=34μmg.

小結(jié) 首先要明確哪個(gè)物體最先達(dá)到最大靜摩擦力，再由整體法和隔離法求出拉力.要讓四個(gè)木塊一塊做加速運(yùn)動(dòng)而不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，m與2m兩接觸面上的靜摩擦力不能超過最大靜摩擦力，而分析各木塊的受力可確定出哪一面上達(dá)到最大靜摩擦力，在此基礎(chǔ)上再結(jié)合牛頓第二定律即可求得最大拉力.

4 結(jié)語

總之，在高中物理力學(xué)題目的求解過程中引入整體法，可以讓學(xué)生在解題中簡(jiǎn)化分析過程，準(zhǔn)確把握解題關(guān)鍵技巧，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從更宏觀的角度解決力學(xué)問題，這對(duì)于拓寬學(xué)生解題思路，強(qiáng)化學(xué)生力學(xué)知識(shí)掌握情況都有積極作用.

參考文獻(xiàn)：

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