高中物理整体法隔离法解决物理试题答题技巧及练习题
高考物理整体法隔离法解决物理试题试题经典

一、整体法隔离法解决物理试题
1.一个质量为 M 的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为 m 的 小球,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成 θ 角处静止释放, 如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是( )
FN-mg=ma
联立解得: FN
mg
F 2
,故
A
错误;
B.弹簧弹力等于 F 时,根据牛顿第二定律得:对整体有:
对 A 有:
F-2mg=2ma
联立解得: FN
F 2
,故 B 正确;
FN-mg=ma
D.当物体的合力为零时,速度最大,对 A,由平衡条件得 FN=mg,故 C 正确。 C.当弹簧恢复原长时,根据牛顿第二定律得:对整体有:
A.当 B 放在 A 上的瞬间,A、B 的加速度为 g 4
B.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 mg 时,A 和 B 的速度达到最大
2k 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:
错误;
B.R2 两端电压增大,则电容器板间电压增大,板间场强增大,带电粒子所受的电场力增 大,因此带电粒子将向上运动,故 B 正确;
C.因为U U1 U3 ,U3 减小,U1 增大,而 U 减小,所以 U3>U1 .故 C 正确;
D.根据闭合电路欧姆定律知:
U2 E I (R1 R2 r)
4.如图所示,三个物体质量分别为 m=1.0 kg、m2=2.0 kg、m3=3.0 kg ,已知斜面上表面 光滑,斜面倾角 θ=30°,m1 和 m2 之间的动摩擦因数 μ=0.8.不计绳和滑轮的质量和摩 擦.初始用外力使整个系统静止,当撤掉外力时,m2 将(g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑 动摩擦力)( )
受力分析与整体法和隔离法的应用--高中物理第二章专项练习

第二章相互作用受力分析与整体法和隔离法的应用1.受力分析的顺序:先场力再弹力后摩擦力,接触力要逐个接触面排查.2.对于多个物体组成的系统的问题通常整体法和隔离法交替使用.3.三重检验:(1)明确各力的施力物体、受力物体.(2)判断研究对象是否能保持原来运动状态.(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析,判断两次分析是否一致.1.如图所示,一物块在竖直向上的恒力F作用下沿固定的粗糙斜面向上匀速运动.不计空气阻力,则物块运动过程中受力的个数为()A.2个B.2个或4个C.2个或3个D.4个答案A解析物块受到竖直向下的重力和竖直向上的恒力F,假设还受到沿斜面向下的摩擦力和斜面的支持力作用,则物块受到的合力不为零,因物块做匀速直线运动,物块不会受到摩擦力作用,也不会受到斜面的支持力作用.故选A.2.如图,楔形物块M固定在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑,则小物块的受力示意图大致正确的是(重力加速度为g)()答案B解析对小物块进行受力分析,受到沿斜面向上的F,竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力,因为物块相对斜面沿斜面向上运动,所以物块受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,故选B.3.(2023·安徽黄山市屯溪第一中学月考)如图所示,一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则(重力加速度为g )()A .滑块一定受到三个力作用B .弹簧一定处于压缩状态C .斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg D .斜面对滑块的支持力大小可能为零答案C 解析以滑块为研究对象,进行受力分析,一定受重力作用,斜面和弹簧只能给滑块垂直斜面方向的力,因为滑块处于静止状态,所以滑块一定受到斜面的摩擦力作用,而弹力是摩擦力产生的必要条件,故滑块一定还受到斜面的支持力作用,但无法确定弹簧是伸长、压缩或是原长,滑块可能受弹簧的弹力,也可能弹力为零,故A 、B 、D 错误;摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡,则摩擦力F f =mg sin 30°=12mg ,故C 正确.4.(2023·重庆市联考)如图所示,将两个相同的木块P 、Q 置于粗糙斜面上,P 、Q 中间有一处于压缩状态的轻弹簧,弹簧不与P 、Q 拴接.木块P 受到一个沿斜面向下的恒定拉力F ,P 、Q 均静止.下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内)()A .P 一定受到5个力的作用B .Q 一定受到4个力的作用C .只移去弹簧后P 可能会沿斜面下滑D .只移去弹簧后P 所受摩擦力可能不变答案A 解析设木块质量为m ,斜面倾角为θ,对P 受力分析如图,则P 受到重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力五个力的作用,A 正确;Q 受到的弹簧弹力沿斜面向上,若Q 重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等,则Q 不受摩擦力,所以Q 可能受到重力、支持力、弹簧弹力三个力的作用,B 错误;有弹簧时,正交分解P 受到的重力,沿斜面方向受力平衡,有F f P =mg sin θ+F 弹+F ,只移去弹簧时,有F f P ′=mg sin θ+F ,可知木块P 受到的沿斜面向下的力变小,需要的摩擦力变小,故木块P仍然静止,C、D错误.5.(2023·湖北省黄冈中学模拟)如图所示,水平地面上叠放着矩形物体A和B,细线一端连接A,另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C,A、B、C均静止.下列说法正确的是()A.A可能受到三个力作用B.B可能受到四个力作用C.适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,则A对B的摩擦力不变D.适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,则B对地面的压力增大答案D解析物体A受力分析如图甲共受到四个力,故A错误;物体B受力分析如图乙共受到五个力,故B错误;适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,F T=m C g,可知F T减小,θ不变,由F f A=F T cosθ可知,B对A的摩擦力减小,则A对B的摩擦力减小;因为F N A=m A g-F T sinθ,F N B=F N A′+m B g,F T减小,θ不变,可知适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,B对地面的压力增大,故C错误,D正确.6.(多选)如图所示,有P、Q、N三个物块,质量均为m,它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态,现对Q施加一个水平向右的推力F,三个物块依然保持静止,则施加力F之后()A.P、Q两物块之间的摩擦力增大B.Q、N两物块之间的摩擦力可能减小C.Q一定受到5个力的作用D.Q、N两物块之间的压力增大答案BD解析对P受力分析可知,P受重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力,则P受力情况不变,故P、Q间的摩擦力不变,选项A错误;对P、Q受力分析可知,P、Q受重力、支持力、摩擦力及推力,由于水平推力的作用,Q、N间的摩擦力可能减小,选项B正确;若F沿斜面向上的分力与P、Q的重力沿斜面向下的分力平衡,则Q可以不受N对它的摩擦力的作用,所以Q将受重力、P对Q的压力、N对Q的支持力、P对Q的摩擦力及推力五个力的作用,若Q、N间有摩擦力,则Q受6个力的作用,选项C错误;因F有垂直于斜面的分力,故Q、N间的压力一定增大,选项D正确.7.如图,物体P和斜面均静止于地面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P开始向下滑动B.斜面对P的作用力不变C.P、Q间没有摩擦力的作用D.斜面对地面的摩擦力增大答案C解析对P受力分析,受重力、支持力、静摩擦力,设P的质量为M,根据平衡条件,有F N=Mg cosθ,F f=Mg sinθ,由于P处于静止状态,则有F f≤μF N,故μ≥tanθ,由于物体Q 轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力,P仍静止不动,斜面对P的作用力(支持力、静摩擦力的合力)等于P与Q的重力之和,所以变大,故A、B错误;Q处于静止状态,根据平衡条件得知,Q不受P的摩擦力,否则Q将沿水平方向运动,故C正确;以整体为研究对象,水平方向不受外力作用,所以水平方向合力为零,地面与斜面之间无摩擦力,故D错误.8.(2023·河北邯郸市高三检测)如图所示,有P、N两块质量相同的物块,在物块P上施加一沿水平方向的外力F,使它们叠放在竖直面上且处于静止状态,下列说法正确的是()A.物块P一定受到4个力的作用B.物块P一定受到3个力的作用C.物块N一定受到4个力的作用D.物块N可能受到6个力的作用答案A解析如果P、N之间没有摩擦力,则物块P不能平衡,所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力,加上重力和外力F,物块P一定受到4个力的作用,故A正确,B错误;整体分析可知,墙对N有向上的摩擦力,大小等于两者的重力之和,物块N还受到重力、墙对N的支持力,P对N的支持力,P对N的摩擦力,所以物块N一定受到5个力的作用,C、D错误.9.(2023·云南省昆明市第一中学月考)如图所示,截面为等腰三角形的木块A上放铁块B,木块A的斜边在竖直粗糙墙壁上,现对A施加竖直向上的力F,使得A、B一起向上匀速运动,运动过程中A、B一直保持相对静止.则木块A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6答案B解析对于B,其处于平衡状态,受到重力、摩擦力和支持力作用,A受到B给的摩擦力和压力作用,对于A、B整体,水平方向若受到墙壁的支持力,不可能平衡,故墙壁对A无支持力,则也无摩擦力作用,木块A还受重力作用和竖直向上的力F.故A一共受到4个力作用.故选B.10.(2023·福建省福州阳光国际学校月考)如图所示,物体B的上表面水平,物体C受到向右的水平推力F时,A、B、C均保持静止,下列说法正确的()A.物体A受3个力作用B.物体B受到4个力作用C.物体C受到5个力作用D.物体C对地面的压力的大小等于C的重力答案B解析物体A受重力和B对A的支持力2个力作用,选项A错误;物体B受到重力、A对B 的压力、斜面对B的支持力和摩擦力,共4个力作用,选项B正确;物体C受到重力、地面的支持力和摩擦力、力F、B对C的摩擦力和压力,共6个力作用,选项C错误;由整体分析可知,物体C对地面的压力的大小等于A、B、C的重力之和,选项D错误.11.如图所示,物块A、B处于静止状态,已知竖直墙壁粗糙,水平地面光滑,则物块A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6答案A解析对A、B整体进行分析,由于整体位于光滑水平面上处于静止状态,所以水平方向上整体一定不受力,即竖直墙壁对A没有支持力,所以A和竖直墙壁之间没有摩擦力.隔离A 进行分析,A一定受重力和B对其的支持力,其中支持力存在水平向左的分量,所以A一定还受到B对其的摩擦力,综上所述可知A的受力个数为3,故选A.12.如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,则()A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间可能存在静摩擦力C.A物块共受4个力作用D.B物块共受4个力作用答案D解析整体受力分析,由平衡条件可知,只受重力及地面的支持力,所以A与墙面间不存在压力及静摩擦力,则A、B错误;隔离法对A受力分析,由平衡条件有:重力、B对A的支持力及B对A的静摩擦力三力平衡,所以C错误;把A、B看成一个整体,只受重力及C对B的支持力,C与B之间没有静摩擦力,由牛顿第三定律知B还受A对B的压力及静摩擦力,则B物块共受4个力作用,所以D正确.。
高考物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧及练习题含解析

高考物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧及练习题含解析一、整体法隔离法解决物理试题1.两倾斜的平行杆上分别套着a 、b 两相同圆环,两环上均用细线悬吊着相同的小球,如图所示。
当它们都沿杆向下滑动,各自的环与小球保持相对静止时,a 的悬线与杆垂直,b 的悬线沿竖直方向,下列说法正确的是A .a 环与杆有摩擦力B .d 球处于失重状态C .杆对a 、b 环的弹力大小相等D .细线对c 、d 球的弹力大小可能相等【答案】C【解析】【详解】对c 球单独进行受力分析,受力分析图如下,c 球受重力和绳的拉力F ,物体沿杆滑动,因此在垂直于杆的方向加速度和速度都为零,由力的合成及牛顿第二定律可知物体合力1=mg sin a=ma a=gina F ⇒,因a 和c 球相对静止,因此c 球的加速度也为gsina ,将a 和c 球以及绳看成一个整体,在只受重力和支持力的情况下加速度为gsina ,因此a 球和杆的摩擦力为零,故A 错误;对球d 单独进行受力分离,只受重力和竖直方向的拉力,因此球d 的加速度为零,因为b 和d 相对静止,因此b 的加速度也为零,故d 球处于平衡状态,加速度为零,不是失重状态,故B 错;细线对c 球的拉力cos c T mg a =,对d 球的拉力d T mg =,因此不相等,故D 错误;对a 和c 整体受力分析有()cos na a c F m m g a =+,对b 和d 整体受力分析()cos nb b d F m m g a =+,因a 和b 一样的环,b 和d 一样的球,因此受力相等,故C 正确。
2.如图所示,水平面O 点左侧光滑,O 点右侧粗糙且足够长,有10个质量均为m 完全相同的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小滑块间的距离为L ,滑块1恰好位于O点,滑块2、3……依次沿直线水平向左排开,现将水平恒力F 作用于滑块1,经观察发现,在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数F mg μ=B .匀速运动过程中速度大小5FL mC .第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等D .在水平恒力F 作用下,10个滑块全部可以进入粗糙地带【答案】B【解析】【详解】A 、对整体分析,根据共点力平衡得,F =3μmg ,解得3F mg μ=,故A 错误. B 、根据动能定理得2122102F L mg L mg L mv μμ⋅-⋅-⋅=⨯,解得5FL v m=,故B 正确. C 、第一个滑块进入粗糙地带后,整体仍然做加速运动,各个物体的加速度相同,隔离分析,由于选择的研究对象质量不同,根据牛顿第二定律知,杆子的弹力大小不等,故C 错误.D 、在水平恒力F 作用下,由于第4个滑块进入粗糙地带,整体将做减速运动,设第n 块能进入粗焅地带,由动能定理:()(123(1))00F nL mgL n μ-+++⋯+-=-,解得:n =7,所以10个滑块不能全部进入粗糙地带,故D 错误.故选B.3.如图所示,R 0为热敏电阻(温度降低,其电阻增大),D 为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),平行板电容器中央有一带电液滴刚好静止,M 点接地,开关S 闭合.下列各项单独操作时可使带电液滴向上运动的是( )A .滑动变阻器R 的滑动触头P 向上移动B .将热敏电阻R 0的温度降低C .开关S 断开D .电容器的上极板向上移动【答案】C【解析】【详解】A.当滑动变阻器的滑动触头P 向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则总电流增大,内电压及R 0两端的电压增大,则路端电压和滑动变阻器两端的电压都减小,由于二极管具有单向导电性,电荷不会向右流出,所以电容器两端的电势差不变,故A 项不合题意;B.当热敏电阻温度降低时,其阻值增大,则由闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压减小,液滴仍然静止,故B 项不合题意;C.开关S 断开时,电容器直接接在电源两端,电容器两端电压增大,则液滴向上运动,故C 项符合题意;D.若使电容器的上极板向上移动,即d 增大,则电容器电容C 减小,由于二极管具有单向导电性,电荷不会向右流出,所以电容器两端的电势差增大,由于Q U C =,4S C kdεπ=,U E d =,所以4kQ E Sπε=,由于极板上的电荷量不变,而场强E 与极板之间的距离无关,所以场强E 不变,液滴仍然静止,故D 项不合题意.4.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。
高一物理整体法隔离法试题答案及解析

高一物理整体法隔离法试题答案及解析1. 如图所示,在粗糙水平面上放一质量为M 的斜面体,质量为m 的木块在竖直向上力F 作用下,沿斜面体匀速下滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面( )A .无摩擦力B .有水平向左的摩擦力C .支持力为(M+m )gD .支持力小于(M+m )g【答案】AD【解析】对物体M 和m 整体受力分析,受拉力F 、重力(M+m )g 、支持力F N ,根据共点力平衡条件竖直方向 F N +F-(M+m )g=0,解得:F N =(M+m )g-F <(M+m )g ;水平方向不受力,故没有摩擦力. 故选AD .【考点】整体法及隔离法。
2. 如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在B 和C 上.A 、B 、C 都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.A 、C 间的摩擦力大小为f 1,B 、C 间的摩擦力大小为f 2,C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )A .f 1=0,f 2=0,f 3=0B .f 1=0,f 2=F ,f 3=0C .f 1=F ,f 2=0,f 3=0D .f 1=0,f 2=F ,f 3=F 【答案】B【解析】以ABC 整体为研究对象,分析整体在水平方向的受力易知,地面对C 的摩擦力为零,以A 为研究对象,A 处于平衡状态,故C 与A 之间无摩擦力,以B 为研究对象,易知C 与B 之间的摩擦力为F ,故选B 【考点】考查整体隔离法点评:本题难度较小,处理此类问题,研究对象的选择是灵活的,例如分析BC 间摩擦力时,可以以A 、C 整体为研究对象3. 如图水平向左的拉力F 作用在木块2上,三木块一起向左匀速运动,以下说法正确的是A .木块1受到了向左的摩擦力B .木块2受到了2对平衡力C .木块1、2间有2对作用力和反作用力D .木块2、3间有2对作用力和反作用力【答案】D【解析】三木块一起向左匀速运动,说明整体合外力为零。
将1物体隔离开,则水平方向静摩擦力为零,所以A错。
整体法与隔离法解题原理及技巧

方法 整体法
隔离法
研究对象 系统:将相互作用的几个 物体作为研究对象 物体:将系统中的某一物 体为研究对象
选择原则 求解物体系整体的 加速度和所受外力 求解物体之间的内 力或加速度
二、系统牛顿第二定律 对系统运用牛顿第二定律的表达式为:
F合 m1a1 m2a2 m3a3 mn an
即系统受到的合外力(系统以外的物体对系统内物体作用 力的合力)等于系统内各物体的质量与其加速度乘积的矢 量和。
若系统内物体具有相同的加速度,表达式为:
F合 (m1 m2 mn ) a
练习2 (2004年全国)如图所示,两个用轻线相连的位于
光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2,拉力F1和F2 方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1>F2。试求在两 个物块运动过程中轻线的拉力T。
解析:设两物块一起运动的加速度为a,则有 F1-F2=(m1+m2)a ① 根据牛顿第二定律,对质量为m1的物块有 F1-T=m1a ②
加速度为( )
A.gsiห้องสมุดไป่ตู้α/2
B.Gsinα
C.3gsinα/2 D.2gsinα
[解析]方法一、隔离法 此题可先分析猫的受力情况,再分析 木板的受力情况,再用牛顿第二定律 求得结果。
对猫由力的平衡条件可得: f= mgsinα 对木板由牛顿第二定律可得: f +Mgsinα=Ma 式中M=2m,联立解得,木板的 加速度a=3gsinα/2
(M+m)gsinα=Ma+0
(M+m)g
高考物理整体法隔离法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析

高考物理整体法隔离法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析一、整体法隔离法解决物理试题1.如图所示,水平挡板A 和竖直挡板B 固定在斜面C 上,一质量为m 的光滑小球恰能与两挡板和斜面同时解除,挡板A 、B 和斜面C 对小球的弹力大小分别为A B F F 、和C F .现使斜面和物体一起在水平面上水平向左做加速度为a 的匀加速直线运动.若A B F F 、不会同时存在,斜面倾角为θ,重力加速度为g ,则下列图像中,可能正确的是A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】【详解】对小球进行受力分析当tan a g θ<时如图一,根据牛顿第二定律,水平方向: sin C F ma θ=①竖直方向:cos C A F F mg θ+=②,联立①②得:tan A F mg ma θ=-,sin C F ma θ=,A F 与a 成线性关系,当a=0时,A F =mg ,当tan a g θ=时,0A F =C F 与a 成线性关系,所以B 图正确当tan a g θ>时,受力如图二,根据牛顿第二定律,水平方向sin C B F F ma θ+=③,竖直方向:cos C F mg θ=④,联立③④得:tan B F ma mg θ=-,cos C mg F θ=,B F 与a 也成线性,C F 不变,综上C 错误,D 正确【点睛】本题关键要注意物理情景的分析,正确画出受力分析示意图,考查了学生对牛顿运动定律的理解与应用,有一定难度.2.质量为m 的光滑圆柱体A 放在质量也为m 的光滑“V 型槽B 上,如图,α=60°,另有质量为M 的物体C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B 相连,现将C 自由释放,则下列说法正确的是( )A .若A 相对B 未发生滑动,则A 、B 、C 三者加速度相同B .当M =2m 时,A 和B 共同运动的加速度大小为gC .当3(31)M +=时,A 和B 之间的正压力刚好为零D .当(31)M m =时,A 相对B 刚好发生滑动【答案】D【解析】【分析】由题中“有质量为M 的物体C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B 相连”可知,本题考查牛顿第二定律和受力分析,运用整体法和隔离法可分析本题。
牛顿运动定律专题1(整体法、隔离法与连接体问题)

牛顿运动定律的综合应用(一)(一)、整体法、隔离法与连接体问题1、连接体整体运动状态相同:【例1】A 、B 两物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为m A 、m B ,今用水平力F A 推A , 求A 、B 间的作用力有多大?扩展(一)若地面动摩擦因数为求A 、B 间的作用力有多大?扩展(二)若在倾角为的光滑斜面上,求A 、B 间的作用力有多大?【练1】如图所示,质量为M 的斜面斜面间无摩擦。
在水平向左的推力F 起做匀加速直线运动,为,物体B 的质量为m 的大小为( )A.B.C.D.μθθ)(,sin θ+==m M F g a θ)(,cos m M F g a +==)(,tan θ+==m M F g a g m M F g a )(,cot +==μθ【练2】如图所示,质量为的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为的物体,与物体1相连接的绳与竖直方向成角,则( )A. 车厢的加速度为B. 绳对物体1的拉力为m 1g/cos θC. 底板对物体2的支持力为D. 物体22【例2】如图所示,箱和杆的总质量为M 动,当加速度大小为a 时(a <g )A. Mg + mg C. Mg + ma 【练3】如图所示,一只质量为根质量为M A. B. C. 【练4面,现将一个重4 N 物体的存在,而增加的读数是( A.4 NB.23 NC.0 ND.3 N【练5】如图所示,A 、B 的质量分别为m A =0.2kg ,m B =0.4kg ,盘C 的质量m C =0.6kg ,现悬挂于天花板O 处,处于静止状态。
当用火柴烧断O 处的细线瞬间,木块A 的加速度a A 多大?木块B 对盘C 的压力F BC 多大?(g 取10m/s 2)2m 1m θθsin g g g M m A B O(二)、极限法与临界问题在应用牛顿运动定律解决动力学问题中,当物体运动的加速度不同时,物体有可能处于不同的状态,特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时,往往会有__________现象,此时要采用假设法或__________法,看物体在不同的加速度时,会有哪些现象发生,尽快找出__________ ,求出临界条件.方法1.“假设法‖分析动力学问题,(1)首先假定某力不存在,看物体发生怎样的运动,然与题目给定的运动状态是否相同;(2)假定某力沿某一方向,用运动规律进行验算;方法2.―极限法‖分析动力学问题,这类问题的关健在于抓住满足临界值的条件,准确地分析物理过程,进行求解;例3.如图所示,把质量m l=4 kg的木块叠放在质量m2=5 kg的木块上,m2放在光滑的水平面上,恰好使m1相对m2开始滑动时作用于木块m1上的水平拉力F1=12 N.那么,应用多大的水平拉力F2拉木块m2,才能恰好使m1相对m2开始滑动?【练6】如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,A、B质量分别为m A =6 kg,m B=2 kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10 N,此后逐渐增加,在增大到45 N的过程中,则()A.当拉力F<12 N时,物体均保持静止状态B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12 N时,开始相对运动C.两物体从受力开始就有相对运动D.两物体始终没有相对运动例4.质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角为θ=60°的斜面体的顶端,斜面体静止时,小球紧靠在斜面上,线与斜面平行,如图所示,不计摩擦,求在下列三种情况下,细线对小球的拉力(取g=10 m/s2)(1) 斜面体以23m/s2的加速度向右加速运动;(2) 斜面体以43m/s2,的加速度向右加速运动;【练7】如图所示,质量为m=1 kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面体质量为M=2 kg,斜面体与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F,要使物块m相对斜面静止,试确定推力F的取值范围.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)。
(完整版)整体法和隔离法专题(带答案)

n e i n g整体法和隔离法1、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如右图所示.今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡. 表示平衡状态的图可能是( A )2、如图<1>,在粗糙的水平面上放一三角形木块a ,若物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则( A )A 、a 保持静止,而且没有相对于水平面运动的趋势;B 、a 保持静止,但有相对于水平面向右运动的趋势;C 、a 保持静止,但有相对于水平面向左运动的趋势;D 、因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势作出判断;3、A 、B 、C 三物块质量分别为M 、m 和m 0,作图<2> 所示的联结. 绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计. 若B 随A 一起沿水平桌面作匀速运动,则可以断定( A )A 、物块A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0g ;B 、物块A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0g ;C 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0g ;D 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m 0g ;4、质量为m 的物体放在质量为M 的物体上,它们静止在水平面上。
现用水平力F 拉物体M,它们仍静止不动。
如右图所示,这时m 与M 之间,M 与水平面间的摩擦力分别是( C ) A .F ,F B .F ,0 C .0,F D .0,05、如右图所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =4N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止。
以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小。
则f 1= 0 ,f 2= 4N ,f 3= 6N 。
6、质量为m 的四块砖被夹在两竖夹板之间,处于静止状态,如右图所示,则砖2对砖1的摩擦力为 mg 。
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2.a、b 两物体的质量分别为 m1、m2,由轻质弹簧相连。当用大小为 F 的恒力沿水平方向 拉着 a,使 a、b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为 x1;当用恒力 F 竖
直向上拉着 a,使 a、b 一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为 x2 ;当用恒力 F 倾斜 向上向上拉着 a,使 a、b 一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为 x3,如 图所示。则( )
D.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大;因不明确内外电阻的关系,故无法明确功 率的变化情况;故 D 错误。 故选 C。
6.质量为 m 的光滑圆柱体 A 放在质量也为 m 的光滑“V 型槽 B 上,如图,α=60°,另有质量为 M 的物体 C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与 B 相连,现将 C 自由释放,则下列说法正确 的是( )
则根据牛顿第二定律及平衡条件可得:
FN cos mg
FNsin ma
解得:
FN
mg cos
将两物体看做一个整体,
F M ma
FNsin ma
所以解得
mF
,
M msin
综上所述本题正确答案为 D。
9.如图所示,A、B 两物体质量均为 m,叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)。对 A 施加一竖直向下、大小为 F(F>2mg)的力,将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度 内)而处于平衡状态。现突然撤去力 F,设两物体向上运动过程中 A、B 间的相互作用力大 小为 FN。不计空气阻力,关于 FN 的说法正确的是(重力加速度为 g)( )
F1=mg sin a=ma a=gina ,因 a 和 c 球相对静止,因此 c 球的加速度也为 gsina,将 a 和
c 球以及绳看成一个整体,在只受重力和支持力的情况下加速度为 gsina,因此 a 球和杆的 摩擦力为零,故 A 错误;
对球 d 单独进行受力分离,只受重力和竖直方向的拉力,因此球 d 的加速度为零,因为 b 和 d 相对静止,因此 b 的加速度也为零,故 d 球处于平衡状态,加速度为零,不是失重状
对 A 有:
2mg=2ma
联立解得 FN=0,故 D 正确;
mg-FN=ma
10.如图所示的电路中,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时,四个理想
C.电源的效率降低了 I1 r E
【答案】C 【解析】
U B. I1 的大小变大
D.电源的输出功率一定增大了
【详解】
A.要使电流表 A1 示数增大,则 R 应减小;因总电流增大,则内阻及 R2 分压增大,并联部 分电压减小,则流过 R1 的电流减小,因此流过 R 的电流增大,即 A2 的示数变大,因
态,故 B 错;细线对 c 球的拉力Tc mg cos a ,对 d 球的拉力Td mg ,因此不相等,故
D 错误;对 a 和 c 整体受力分析有 Fna ma mc g cos a ,对 b 和 d 整体受力分析 Fnb mb md g cos a ,因 a 和 b 一样的环,b 和 d 一样的球,因此受力相等,故 C 正
I2 ( ) IR1( ) I1( )
则
故 A 错误。 B.根据
I2 I1
可得:
E U1 Ur
U Ur
则
U Ur r I1 I1
故其大小不会随 R 的变化而变化;故 B 错误。 C.电源的效率
U 100% E
因电压的改变量为△I1r;故说明电源的效率降低了 I1 r ;故 D 正确。 E
A.若 A 相对 B 未发生滑动,则 A、B、C 三者加速度相同 B.当 M=2m 时,A 和 B 共同运动的加速度大小为 g
C.当 M 3( 3 1) m 时,A 和 B 之间的正压力刚好为零 2
D.当 M ( 3 1)m 时,A 相对 B 刚好发生滑动
【答案】D 【解析】 【分析】 由题中“有质量为 M 的物体 C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与 B 相连”可知,本题考 查牛顿第二定律和受力分析,运用整体法和隔离法可分析本题。 【详解】 A、若 A 相对 B 未发生滑动,则 AB 可看做整体,加速度相同,C 的运动方向向下,加速度 方向与 AB 不同,故 A 错误; B、若 A 和 B 共同运动的加速度大小为 g 时,则 C 得加速度大小也为 g,但对 C 隔离分
采用正交分解法,在平行斜面方向,有:Ff-mgsinθ=macosθ,在垂直斜面方向,有: mgcosθ-FN=masinθ,联立解得:Ff=m(gsin θ+acosθ),FN=m(gcosθ-asinθ);故 A 正确,B,C,D 错误;故选 A. 【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住物体与斜面的加速度相等,结合牛顿 第二定律进行求解.
FN-mg=ma
联立解得: FN
mg
F 2
,故
A
错误;
B.弹簧弹力等于 F 时,根据牛顿第二定律得:对整体有:
对 A 有:
F-2mg=2ma
FN-mg=ma
联立解得: FN
F 2
,故
B
正确;
D.当物体的合力为零时,速度最大,对 A,由平衡条件得 FN=mg,故 C 正确。
C.当弹簧恢复原长时,根据牛顿第二定律得:对整体有:
5.如图所示的电路中,电源电动势为 E,内阻为 r( R2 r R1 R2 ),电表均视为理想 电表。闭合开关 S 后,调节 R 的阻值,使电流表 A1 的示数增大了 I 1,在这一过程中,电 流表的 A2 示数变化量的大小为 I 2,电压表示数的变化量的大小为 U ,则
A.A2 增大,且 I 2< I 1
4.如图所示,水平地面上有一楔形物块 a,其斜面上有一小物块 b,b 与平行于斜面的细 绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a 与 b 之间光滑,a 和 b 以共同速度在地面轨 道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能正确的是
A.绳的张力减小,斜面对 b 的支持力不变 B.绳的张力增加,斜面对 b 的支持力减小 C.绳的张力减小,地面对 a 的支持力不变 D.绳的张力增加,地面对 a 的支持力减小 【答案】C 【解析】 【详解】 在光滑段运动时,物块 a 及物块 b 均处于平衡状态,对 a、b 整体受力分析,受重力和支 持力,二力平衡; 对 b 受力分析,如图,受重力、支持力、绳子的拉力,
根据共点力平衡条件,有 Fcosθ-FNsinθ=0 ①; Fsinθ+FNcosθ-mg=0 ②; 由①②两式解得:F=mgsinθ,FN=mgcosθ; 当它们刚运行至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,此时有两种可
能; ①物块 a、b 仍相对静止,竖直方向加速度为零,由牛顿第二定律得到: Fsinθ+FNcosθ-mg=0 ③; FNsinθ-Fcosθ=ma ④; 由③④两式解得:F=mgsinθ-macosθ,FN=mgcosθ+masinθ; 即绳的张力 F 将减小,而 a 对 b 的支持力变大; 再对 a、b 整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,重力和支持力 二力平衡,故地面对 a 支持力不变. ②物块 b 相对于 a 向上滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超 重,支持力的竖直分力大于重力,因此 a 对 b 的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上 的加速度,也是超重,故地面对 a 的支持力也增大. 综合上述讨论,结论应该为:绳子拉力一定减小;地面对 a 的支持力可能增加或不变;a 对 b 的支持力一定增加;故 A,B,D 错误,C 正确. 故选 C.
A.x1= x2= x3 B.x1 >x3= x2 C.若 m1>m2,则 x1>x3= x2 D.若 m1<m2,则 x1<x3= x2 【答案】A 【解析】 【详解】 通过整体法求出加速度,再利用隔离法求出弹簧的弹力,从而求出弹簧的伸长量。对右
图,运用整体法,由牛顿第二定律得整体的加速度为:
;对 b 物体有:
解答此题注意应用整体与隔离法,一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析,如
果不能得出答案再分析其他物体.
3.在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R1 和 R3 均为定值电阻,R2 为滑 动变阻器.当 R2 的滑动触点在 a 端时合上开关 S,此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分别为 I1、I2 和 U.现将 R2 的滑动触点向 b 端移动,则三个电表示数的变化情况是
A.刚撤去力 F 时,FN= mg F 2
B.弹簧弹力大小为 F 时,FN= F 2
C.A、B 的速度最大时,FN=mg
D.弹簧恢复原长时,FN=0
【答案】BCD
【解析】
【详解】
A.在突然撤去 F 的瞬间,AB 整体的合力向上,大小为 F,根据牛顿第二定律,有:
F=2ma
解得: a F 2m
对物体 A 受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:
析,C 不可能做自由落体,因此不论 M 等于多少,加速度不能是 g,故 B 错误; CD、若 A 和 B 之间的正压力刚好为零,则此时加速度设为 a,对 A 受力分析可得
F cos ma , F sin mg
解得
a 3g 3
对 A、B、C 整体运用牛顿第二定律可得
Mg (M 2m)a
解得
故 C 错误 D 正确;
A. I1 增大,I2 不变,U 增大
B. I1 减小,I2 增大,U 减小 C. I1 增大,I2 减小,U 增大 D. I1 减小,I2 不变,U 减小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 R2 的滑动触点向 b 端移动时,R2 减小,整个电路的总电阻减小,总电流增大,内电压增 大,外电压减小,即电压表示数减小,R3 电压增大,R1、R2 并联电压减小,通过 R1 的电流 I1 减小,即 A1 示数减小,而总电流 I 增大,则流过 R2 的电流 I2 增大,即 A2 示数增大.故 A、C、D 错误,B 正确.