Question

高一物理题隔离法求解（过程！！！）

如图，一质量为m的物体Q在质量为M的斜面P上做匀速直线运动，斜面在水平地面上静止。求地面对斜面的作用力。

Answer 1

这道题明显用整体法优于隔离法啊~！

整体法的话，把物体Q和斜面P看作一个整体作受力分析，即可得出地面对斜面的作用力为(M+m)g 方向竖直向上。这里要弄明白的关键在于——为什么可以看作一个整体，主要考察学生对于牛顿第一运动定律的理解。匀速直线运动，即说明物体不受力或受平衡力，而对于两种情况有一共同点：“合力为零”！因此，从受力的角度来说，物体Q和斜面P可以看作等效于相对静止的两物体，所以可以用整体法求解。

隔离法的话，明显要麻烦些，首先隔离物体Q作受力分析，物体Q受到三个力，分别为：地球对Q的引力（重力）Gq=mg 方向竖直向下；斜面P对物体Q的支持力Npq 方向垂直于斜面（支持面）向上；以及斜面P对物体Q的摩擦力Fpq 方向沿斜面（支持面）向右上。由于物体Q做匀速直线运动，故三力平衡（牛1定律）， 若斜面倾角为a则有Npq=mg*cosa ；Fpq=mg*sina（对重力沿斜面（支持面）和其垂直方向作正交分解）
然后，在隔离斜面P作受力分析，斜面P受到四个力，分别为：地球对P的引力（重力）Gp=Mg 方向竖直向下；Npq的反作用力（牛3定律）即物体Q对斜面P的压力Nqp=Npq=mg*cosa 方向垂直于斜面（支持面）向下；Fpq的反作用力（牛3定律）即物体Q对斜面P的摩擦力Fqp=Fpq=mg*sina 方向沿斜面（支持面）向左下；最后就是地面对斜面的支持力N 方向竖直向上。由于斜面P静止，故四力平衡（牛1定律）。由于Nqp和Fqp的大小分别等于物体Q重力mg的两个正交分力，这样就很容易得到 Nqp和Fqp的合力大小为mg方向竖直向下，故N=mg+Mg=(m+M)g

这类题目高考几乎可以肯定只会出现在选择题或填空题中，用整体法快速正确的解出答案才是王道！！

Answer 2

因为q只受到地球和p对它的作用力且受力平衡，所以p对q的作用力应竖直向上（你若分析摩擦力和支持力也可以但是太麻烦最好他俩的合力还是竖直向上）大小为M(q)g，所以q对p的作用力竖直向下大小为M(q)g,同理p受到三个作用力地球、地面、q，因为q与地球对它的作用力为M(p+q)g,所以地面对它的作用力为M(p+q)g竖直向上。

Answer 3

隔离体法，设斜面的倾角为a：
对物体Q进行受力分析，受重力（竖直向下）、摩擦力（沿斜面向上）和斜面的支持力（垂直斜面向上），由于匀速运动，有摩擦力=mg sin a,支持力=mg cos a.
对物体P进行受力分析，受重力（竖直向下）、摩擦力（沿斜面向下）、物体Q对其压力（垂直斜面向下）、地面对其作用力（可能有支持力和摩擦力）。
对各力进行正交分解，摩擦力的竖直分力=mg sin a sin a，方向向下，水平分力=mg sin a cos a,方向水平向左，物体Q对其压力的竖直分力=mg cos a cos a方向向下，水平分力=mg cos a sin a 方向水平向右。所以摩擦力和压力的合力=mg,竖直向下，又物体P受本身重力=Mg,方向竖直向下，所以斜面对物体的支持力=mg+Mg,方向竖直向上，水平方向无摩擦力。
画图会容易理解。