题目

整体法为什么能在不同加速度的物体之间运用
以前我一直认为加速度不同的物体不能看成整体,不过最近老师讲了这样一道题：
如图所示,斜面体A静止放置在水平地面上,质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动,此时斜面体仍保持静止．则下列说法中正确的是（　　）
A．若撤去力F,物体B将沿斜面向下加速运动B．若撤去力F,A所受地面的摩擦力方向向左C．若撤去力F,A所受地面的摩擦力可能为零D．若撤去力F,A所受地面的摩擦力方向可能向右
老师讲撤去力F后,物体B有沿斜面向下的加速度．将斜面A和物体B看作整体,整体的加速度即为B的加速度,将整体的加速度分解为水平向左和竖直向下的加速度,水平向左的加速度即为地面给A的摩擦力方向.
求人帮我解释下为什么整体法能这么用,和什么时候能这么用.万一力F的方向沿斜面向上且大于重力沿斜面方向的分力,也能像这样分析吗?

提问时间：2020-10-31

答案

如图所示,斜面体A静止放置在水平地面上,质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动,此时斜面体仍保持静止．则下列说法中正确的是（　　）
A．若撤去力F,物体B将沿斜面向下加速运动

B．若撤去力F,A所受地面的摩擦力方向向左

C．若撤去力F,A所受地面的摩擦力可能为零

D．若撤去力F,A所受地面的摩擦力方向可能向右

所谓整体法,也就是对整体用牛顿第二定律解题,如果A物体受到合力为FA,B物体受到合力FB,则FA=MAaA,FB=MBaB,两式相加得FA+FB=MAaA+MBaB,这就是系统牛顿第二定律,它可以用于加速度不同的物体系,完全成立

本题撤去力F前,下滑力等=摩擦力+F沿斜面向上的分力,撤去力F后,摩擦力由于压力变小而变小,所以物体一定下滑,根据力的独立性,下滑的加速度水平向左分量应该由系统水平的向左外力产生,这个力来自A受到的摩擦力,所以A的摩擦力向左

所以整体法随时都可以用,只要对于求解系统外力和加速度都可以用,但它不能解物体系内部相互作用问题,这时还是要用隔离法

本题不存在万一力F的方向沿斜面向上且大于重力沿斜面方向的分力的情况,只有等于和小于的情况；如果力F的方向沿斜面向上且大于重力沿斜面方向的分力,物体要沿斜面向上匀速运动,撤去力F后,物体一定减速运动,加速度沿斜面向下,A的摩擦力还是向左