“整體法”在解物理題中的應用

整體法是解答物理問題的一種方法。這種方法，就是將幾個物體看做一個整體，或將看上去具有明顯不同性質和特點的幾個物理過程作為一個整體過程來處理。整體法運用得當，能簡化物理問題的中間過程，化難為易，收到“事半功倍”的效果。下面就結合一些具體事例，談談整體法在解物理題中的應用。

例1 如圖1甲所示，兩個重為20N的相同物體A、B疊放在一起，受到10N的水平推力F的作用，在水平地面上一起做勻速直線運動。若將B與A并列（圖乙），并讓它們一起在同一平面上勻速前進，那么需要的水平推力F2 F（填“＞”、“＜”或“=”）。

解析：將A、B兩個物體視為整體（一個物體），整體在水平面上做勻速直線運動，根據二力平衡條件可得：F=f。

若將B與A并列放置，并列的A、B兩個物體同樣視為整體，由于它們對水平面的壓力大小不變，接觸面的粗糙程度不變，故滑動摩擦力的大小也不變。用水平推力F使它們一起勻速前進，根據二力平衡條件可得：F=f，則F=F。

評注：A、B疊放或并列放置時，均在做勻速直線運動，由于A、B兩個物體所處的運動狀態完全相同，故可以將A、B視做整體來進行研究。用整體法研究，使本題變得非常簡捷、明了。

例2 將長方形木塊放入盛水容器中，木塊體積的2/3浸入水中（圖2甲），此時木塊排開水的重為3N。再在木塊上面放上一塊鐵，剛好使木塊全部浸入水中（如圖2乙），則放在木塊上方的鐵塊為多少N？

解析：長方形木塊漂浮于水面，根據漂浮條件得：F=G。根據阿基米德原理可得：F=ρgV=ρg×2/3V=3N，則G=F=3N。并可得：ρgV=45N。

木塊上表面放上鐵塊后，將鐵塊和木塊看成整體，整體漂浮于水面。根據漂浮條件可得：

F′=G+G，根據阿基米德原理可得：

F′=ρgV′=ρgV，

則G=F′-G=45N-3N=15N。

評注：鐵塊放到木塊上后，由于鐵塊和木塊都處于靜止狀態，運動狀態相同的鐵塊和木塊可視做一個物體，由此根據漂浮條件和阿基米德原理聯立列式，從而使問題變得非常簡捷。

［習題鏈接］

學習了大氣壓的知識后，小明對大氣壓強通常有10×10Pa這么大存在疑問，想證實一下。

小明買來一個塑料掛鉤，把它的吸盤貼在玻璃餐桌的下表面，如圖3所示，測出塑料吸盤與玻璃的接觸面積為10cm2；又找來一個輕塑料桶（質量可忽略不計），在桶中裝8L水；經過計算，他認為把塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉，請你寫出計算過程和判斷依據。（g取10N/kg）（提示：吸盤內的空氣被擠壓出去后，在外界大氣壓強作用下可以承受一定的拉力。將吸盤、塑料桶和水視做整體，計算出總重G；再根據壓強公式F=pS，計算出吸盤所受的大氣壓力F；通過比較知F＞G，所以裝水塑料桶掛在掛鉤上不會把吸盤拉掉。）