(物理)物理整体法隔离法解决物理试题专项及解析

（物理）物理整体法隔离法解决物理试题专项及解析一、整体法隔离法解决物理试题1．如图所示，A 、B 两滑块的质量分别为4 kg 和2 kg ，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平桌面上，并用手按着两滑块固定不动。

现将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4 kg 的钩码C 挂于动滑轮上。

现先后按以下两种方式操作：第一种方式只释放A 而B 按着不动；第二种方式只释放B 而A 按着不动。

则C 在以上两种释放方式中获得的加速度之比为A ．1:1B ．2:1C ．3:2D ．3:5【答案】D 【解析】 【详解】固定滑块B 不动，释放滑块A ，设滑块A 的加速度为a A ，钩码C 的加速度为a C ，根据动滑轮的特征可知，在相同的时间内，滑块A 运动的位移是钩码C 的2倍，所以滑块A 、钩码C 之间的加速度之比为a A : a C =2:1。

此时设轻绳之间的张力为T ，对于滑块A ，由牛顿第二定律可知：T =m A a A ，对于钩码C 由牛顿第二定律可得：m C g –2T =m C a C ，联立解得T =16 N ，a C =2 m/s 2，a A =4 m/s 2。

若只释放滑块B ，设滑块B 的加速度为a B ，钩码C 的加速度为Ca '，根据动滑轮的特征可知，在相同的时间内，滑块B 运动的位移是钩码的2倍，所以滑块B 、钩码之间的加速度之比也为:2:1B Ca a ='，此时设轻绳之间的张力为23CH CS SD DH =，对于滑块B ，由牛顿第二定律可知：23CH CS SDDH ==m B a B ，对于钩码C 由牛顿第二定律可得：2C C Cm g T m a =''-，联立解得40N 3T '=，220m/s 3B a ='，210m/s 3Ca ='。

则C 在以上两种释放方式中获得的加速度之比为:3:5C C a a ='，故选项D 正确。

2．如图所示,质量为M 的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m 的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为,若要以水平外力F 将木板抽出,则力F 的大小至少为（ ）A ．mgB ．(M+m)gC ．(m+2M)gD ．2(M+m) g【答案】D【解析】【详解】对m与M分别进行受力分析如；如图所示；对m有：f1=ma1 …①f1=μmg…②由①和②得：a1=μg对M进行受力分析有：F-f-f2=M•a2…③f1和f2互为作用力与反作用力故有：f1=f2=μ•mg…④f=μ（M+m）•g…⑤由③④⑤可得a2=-μg要将木板从木块下抽出，必须使a2＞a1解得：F＞2μ（M+m）g故选D。

【点睛】正确的受力分析，知道能将木板从木块下抽出的条件是木板产生的加速度比木块产生的加速度来得大这是解决本题的关键．3．如图所示，一个物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明出此时斜面不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑，斜面依然保持静止，则斜面受地面的摩擦力是( )A．大小为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．无法判断大小和方向【答案】A【解析】【详解】对斜面体进行受力分析如下图所示：开始做匀速下滑知压力与摩擦力在水平方向上的分力相等，当用力向下推此物体，使物体加速下滑，虽然压力和摩擦力发生了变化，但摩擦力f 始终等于N F μ。

知两力在水平方向上的分力始终相等，所以斜面受地面的摩擦力仍然为零。

A ．斜面受地面的摩擦力大小为零，与分析结果相符，故A 正确； B ．斜面受地面的摩擦力方向水平向右，与分析结果不符，故B 错误； C ．斜面受地面的摩擦力方向水平向左，与分析结果不符，故C 错误； D ．综上分析，可知D 错误。

4．如图所示，两块连接在一起的物块a 和b ，质量分别为m a 和m b ，放在水平的光滑桌面上，现同时施给它们方向如图所示的推力F a 和拉力F b ，已知F a >F b ，则关于a 对b 的作用力，下列说法正确的是 （ ）A ．必为推力B ．必为拉力C ．可能为推力，也可能为拉力D ．不可能为零【答案】C 【解析】试题分析: 整体水平方向受两推力而做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：a ba bF F a m m +=+，对a 由牛顿第二定律可得：a a F F m a +=，则a b b aa a a bm F m F F m a F m m -=-=+．若b a a b m F m F >，F 为负值，b 对a 为推力；若b a a b m F m F <，F 为正值，则b 对a 为拉力；若b a a b m F m F =，F 为零．故C 正确，A 、B 、D 错误．故选C ．考点：考查牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．5．如图所示，A 、B 、C 三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A 的质量为2m ，B 和C 的质量都是m ，A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 、C 间的动摩擦因数为，B 和地面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平向右的拉力F ，则下列判断正确的是A．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过μmgB．当力F＝μmg时，A、B间的摩擦力为C．无论力F为何值，B的加速度不会超过μgD．当力F> μmg时，B相对A滑动【答案】AB【解析】【详解】A.A与B间的最大静摩擦力大小为：mg,C与B间的最大静摩擦力大小为：，B与地面间的最大静摩擦力大小为：（2m+m+m）=；要使A，B，C都始终相对静止，三者一起向右加速，对整体有：F-=4ma，假设C恰好与B相对不滑动，对C有：=ma，联立解得：a=，F=mg；设此时A与B间的摩擦力为f，对A有：F-f=2ma，解得f=mg mg，表明C达到临界时A还没有，故要使三者始终保持相对静止，则力F不能超过μmg，故A正确.B.当力F＝μmg时，由整体表达式F-=4ma可得：a=g，代入A的表达式可得：f=mg,故B正确.C.当F较大时，A,C都会相对B滑动，B的加速度就得到最大，对B有：2--=ma B，解得a B=g，故C错误.D.当A恰好相对B滑动时，C早已相对B滑动，对A、B整体分析有:F--=3ma1，对A有：F-2μmg=2ma1，解得F=μmg，故当拉力F>μmg时，B相对A滑动，D错误.胡选：A、B.6．如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表．现使滑动变阻器R 滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU 2，电流表A 的示数变化大小为ΔI ，对于此过程下列说法正确的是( )A ．通过电阻R 1的电流变化量大小等于11U R ∆ B ．R 0两端的电压的变化量大小等于ΔU 2－ΔU 1 C ．路端电压的增加量等于ΔU 2D ．1U I∆∆为一定值 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A 、电压表V 1测量路端电压，即R 1两端的电压，根据欧姆定律可知，R 1的电流变化量大小等于11U R ∆；故A 正确．B 、C 、D 、使滑动变阻器R 滑片向左滑动一小段距离，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内阻所占电压减小，路端电压增大，所以路端电压增大△U 1，并联部分的电压增大△U 1，通过R 1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R 0上的电压减小，R 上的电压增大△U 2，所以R 0两端的电压的变化量大小等于△U 2-△U 1，电压表V 1测量路端电压，根据欧姆定律可知1U r I ∆=∆为定值，所以1U I∆∆为定值，故B ，D 正确，C 错误．故选ABD ． 【点睛】闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路—内电路—外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质．7．如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为θ=300的光滑斜面的底部，另一端和质量m 为的小物块a 相连，质量为m 的小物块b 紧靠a 静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x 0 ，从某时刻开始，对b 施加沿斜面向上的外力F ，使b 始终做匀加速直线运动。

经过一段时间后，物块a 、b 分离；再经过同样长的时间，b 距其出发点的距离恰好也为x 0 ,弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g 。

则（ ）A．弹簧的劲度系数B．弹簧恢复原长时物块a、b恰好分离C．物块b的加速度为D．拉力F的最小值为【答案】AD【解析】【详解】A、对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：，解得：，故A正确；B、由题意可知，b经两段相等的时间位移为x0，由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：，说明当形变量为时二者分离，故B错误；C、对m分析，因分离时a、b间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知：，联立解得：，故C错误；D、分离前对整体分析可知，由牛顿第二定律有，则有刚开始运动时拉力F的最小，F的最小值；分离后对b分析可知，由牛顿第二定律有，解得，所以拉力F的最小值为，故D正确；故选AD。

【点睛】解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用，同时注意分析运动过程，明确运动学公式的选择和应用是解题的关键。

8．如图所示，光滑斜面体固定在水平面上,倾角为30°，轻弹簧下端固定A物体，A物体质量为m，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，初始时A保持静止状态，在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体，随后两物体一起运动，则()A．当B放在A上的瞬间,A、B的加速度为4gB．当B放在A上的瞬间,A对B的摩擦力为零C．A和B一起下滑距离2mgk时,A和B的速度达到最大D．当B放在A上的瞬间,A对B的支持力大于mg【答案】AC【解析】【详解】A、将B放在A上前，以A为研究对象受力分析有：根据平衡可知：1302F mgsin mg=︒=；当B放在A上瞬间时，以AB整体为研究对象受力分析有：整体所受合外力230(2)F mgsin F m a=︒-=合，可得整体的加速度112?2224mg mg gam-==，故A正确；BD、当B放在A上瞬间时，B具有沿斜面向下的加速度，可将B的加速度沿水平方向和竖直方向分解，B 的加速度有水平方向的分量，重力与支持力在竖直方向，故可知此加速度分量由A 对B 的摩擦力提供，故B 错误；B 的加速度有竖直方向的分量，且竖直向下，故可知，A 对B 的支持力与B 的重力的合力竖直向下，故A 对B 的支持力小于B 的重力，故D 错误；C 、AB 一起下滑时，弹簧弹力增加，共同下滑的加速度减小，故当加速度减小至0时，AB 具有最大速度，由A 分析知2300F mgsin F =︒-'=合，可得弹簧弹力F ′=mg ，所以共同下滑的距离122mg mgF F mg x k k k-'-∆===，AB 具有最大速度，故C 正确； 故选AC ． 【点睛】当B 放在A 上瞬间，以AB 整体为研究对象受力分析，根据牛顿第二定律求得AB 的加速度，由AB 的共同加速度，隔离B 分析A 对B 的摩擦力与支持力的大小情况即可．AB 速度最大时加速度为零，据此计算分析即可．9．如图所示，质量均为M 的物块A 、B 叠放在光滑水平桌面上，质量为m 的物块C 用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B 连接，且轻绳与桌面平行，A 、B 之间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（ ）A ．物块A 运动的最大加速度为B ．要使物块A 、B 发生相对滑动，应满足关系C ．若物块A 、B 未发生相对滑动，物块A 受到的摩擦力为D ．轻绳对定滑轮的作用力为【答案】ACD 【解析】 【详解】设A 、B 相对静止时A 、B 的共同加速度为a ，绳对C 的拉力为T ，B 对A 的摩擦力为f 。