整體法隔離法習題附答案

1、1如圖為一直角支架aob ， ao水平放置，表面粗糙，ob豎直向下，表面光滑。ao上套有小環(huán) p， ob上套有小環(huán) q ， 兩環(huán)質(zhì)量均為 m ， 兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細繩相連， 并在圖示位置平衡。 現(xiàn)將 p環(huán)向左移一小段距離， 兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，ao桿對 p環(huán)的支持力 fn和摩擦力 f 的變化情況是（）afn不變， f 變大 bfn不變， f 變小cfn變大， f 變大 dfn變大， f 變小【答案】 b【解析】分析受力作出示意圖。再把兩環(huán)、細繩作為“整體”研究可知，小環(huán)p所受支持力等于 2mg即其中， fn、fn/分別為環(huán) p、q所受支

2、持力。由式可知，fn大小不變。然后, 依“極限思維”分析，當環(huán)p向左移至 o點時，環(huán) q所受的拉力 t、支持力 fn/逐漸減小為 mg 、0。由此可知，左移時環(huán)p所受摩擦力將減小。因此，正確的答案為：選b。靜力學中存在著大量的類似此例的“連接體”問題。解題思維方法，無非為“整體”、 “隔離”兩種分析方法的交替使用，至于是先“整體” 、還是“隔離” ，則因題而異， 變通確定。2如圖所示，疊放在一起的a、b兩絕緣小物塊放在水平向右的勻強電場中，其中b帶+q的電量，a不帶電；它們一起沿絕緣水平面以某一速度勻速運動。現(xiàn)突然使 b帶電量消失，a帶上+q的電量，則 a、b的運動狀態(tài)可能為a一起勻速b一起加

3、速c一起減速d a加速， b勻速【答案】 a【解析】試題分析：由題意知b受到的向右的電場力與地面對b向左的摩擦力大小相等，當b帶電量消失， a帶上+q的電量時，要討論 ab間的的摩擦力與地面對b的摩擦力之間的大小關(guān)系，當 ab間的的摩擦力大于或等于地面對b的摩擦力時，ab還是一起運動，可把 ab看成整體，整體受到的電場力與摩擦力平衡，所以仍然一起做勻速運動，a對，bc錯；當 ab間的的摩擦力小于地面對b的摩擦力時，此時a做加速運動， b做減速運動， d錯?？键c：本題考查受力分析，整體法點評：本題學生要討論 ab間的的摩擦力與地面對b的摩擦力之間的大小關(guān)系， 從而去判斷ab是一起運動還是分開運動

4、。baoqpfn/fnfmgmgbaoqp3兩個質(zhì)量相同的小球用不可伸長絕緣的細線連結(jié)，置于場強為e的勻強電場中，小球1帶正電 , 電量為 2q, 小球 2 帶負電，電量大小為q。將細線拉直并使之與電場方向平行，如圖所示。若將兩小球同時從靜止狀態(tài)釋放，則釋放后細線中的張力t為（不計重力及兩小球間的庫侖力）a32tqeb52tqectqed3tqe【答案】 a【解析】試題分析：把球1 球 2 及細線看成一個整體，整體在水平方向受到的合力為eqeqeqf-2合，由maf2合得到meqa2，對球 2 進行受力分析得到maeqt，把a 代入解得 t=232eqmeqmeqmaeq，a對，bcd 錯。考

5、點：本題考查受力分析，整體法，隔離法點評：本題學生明確用整體法求出加速度，即是整體中每個物體的加速度，然后再隔離物體進行分析，去求所要求的物理量。4如圖所示，兩光滑斜面的傾角分別為30和 45，質(zhì)量分別為2和的兩個滑塊用不可伸長的輕繩通過滑輪連接( 不計滑輪的質(zhì)量和摩擦 ) ，分別置于兩個斜面上并由靜止釋放；若交換兩滑塊位置，再由靜止釋放則在上述兩種情形中正確的有a質(zhì)量為 2的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用b質(zhì)量為 的滑塊均沿斜面向上運動c繩對質(zhì)量為 滑塊的拉力均大于該滑塊對繩的拉力d系統(tǒng)在運動中機械能均守恒【答案】 bd 【解析】考查受力分析、 連接體整體法處理復

6、雜問題的能力。每個滑塊受到三個力： 重力、繩子拉力、斜面的支持力，受力分析中應該是按性質(zhì)分類的力，沿著斜面下滑力是分解出來的按照效果命名的力，a錯；對 b選項，物體是上滑還是下滑要看兩個物體的重力沿著斜面向下的分量的大小關(guān)系， 由于 2m質(zhì)量的滑塊的重力沿著斜面的下滑分力較大，故質(zhì)量為 m的滑塊必定沿著斜面向上運動，b對；任何一個滑塊受到的繩子拉力與繩子對滑塊的拉力等大反向， c錯；對系統(tǒng)除了重力之外，支持力對系統(tǒng)每個滑塊不做功，繩子拉力對每個滑塊的拉力等大反向，且對滑塊的位移必定大小相等，故繩子拉力作為系統(tǒng)的內(nèi)力對系統(tǒng)做功總和必定為零，故只有重力做功的系統(tǒng)，機械能守恒，d對。5a、b、c三物

7、塊的質(zhì)量分別為m ，m和 m0，作如圖所示的聯(lián)結(jié)繩子不可伸長，且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計若 b隨 a一起沿水平桌面做勻速運動，則可以斷定（）a.物塊 a與桌面之間有摩擦力，大小為m0ge球 1球 2b.物塊 a與 b之間有摩擦力，大小為m0gc.桌面對 a，b對 a，都有摩擦力，兩者方向相同，合力為mogd.桌面對 a，b對 a，都有摩擦力，兩者方向相反，合力為m0g【答案】 a【解析】：將 a、b視為“整體”，對其進行受力分析，如圖所示，據(jù)物體平衡條件：f=0，有 t；隔離 c分析，如圖所示，有tm0g，所以 f m0g，故 a選項正確；隔離b分析時，由于 b勻速運動，其合外力為

8、零，水平方向上不能有a對 b的摩擦力，所以b、c、d選項錯誤！，領(lǐng)悟：不能把整體法和隔離法孤立起來，要將他們結(jié)合使用，起到相輔相成的作用！6如圖，在傾角為的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2 倍。當繩子突然斷開時，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變。則此時木板沿斜面下滑的加速度為（）bsingasin2gd2singcsin23g【答案】 c【解析】繩子剪斷，以貓為研究對象，保持平衡要求木板提供的摩擦力f 等于貓自身重力沿斜面的分力 mgsin；以木板為研究對象，由牛頓第二定律得f合=g分力+f=2mgsin+mgsin=2ma，

9、得a=3/2gsin 7如圖所示，一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊a和 b緊挨著勻速下滑， a與 b間的接觸面光滑。已知a與斜面之間的動摩擦因數(shù)是b與斜面之間動摩擦因數(shù)的2 倍，斜面傾角為 。b與斜面之間的動摩擦因數(shù)是atanb23tanccotd23cot【答案】 b【解析】對整體應用平衡條件分析求解8在固定于地面的斜面上垂直安放一個擋板，截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止狀態(tài)，如圖所示?，F(xiàn)在從球心 o1處對甲施加一平行于斜面向下的力f，使甲沿斜面方向極其緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止。設(shè)乙對擋板的壓力f1，甲對斜面的壓力為

10、f2，在此過程中af1緩慢增大， f2緩慢增大bf1緩慢增大， f2緩慢減小cf1緩慢減小， f2緩慢增大df1緩慢減小，f2緩慢不變o2乙甲o1f【答案】 d【解析】對整體，受力如圖 (a) 所示，垂直斜面方向只受兩個力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分量和斜面支持力2f，且2cos0f -g=，即2f保持不變，由牛頓第三定律可知，甲對斜面的壓力為f2也保持不變， d正確。本題考查共點力的平衡的動態(tài)分析，涉及整體法和隔離法的應用，三力平衡原理等物理方法，選項的設(shè)置只需判斷f2保持不變就能確定答案，對1f，可用圖 (b) 、(c) 來分析判斷，當甲緩慢下移時，nf與豎直方向的夾角減小，1f減小。

11、難度較大。9在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體a，a與豎直墻之間放一光滑圓球 b，整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對b加一豎直向下的力f，f的作用線通過球心，設(shè)墻對 b的作用力為 f1，b對 a的作用力為 f2，地面對 a的作用力為 f3。若 f緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中a、f1保持不變，f3緩慢增大b、f1緩慢增大， f3保持不變c、f2緩慢增大， f3緩慢增大d、f2緩慢增大， f3保持不變【答案】 c【解析】將 ab作為整體，在豎直方向根據(jù)平衡條件有f3=ga+gb+f，所以 f3隨 f 緩慢增大而緩慢增大。對光滑圓球b力 f和圓球 b的重力的合力

12、gb+f 產(chǎn)生了兩個作用效果，一個是使b壓緊豎直墻面的力f1，一個是壓緊 a的力 f2，當力 f 緩慢增大時，兩個分力的方向都沒有發(fā)生變化，所以當合力gb+f 增大時兩個分力同時增大。答案c。10如圖所示，在光滑的水平桌面上有一物體a，通過繩子與物體b相連，假設(shè)繩子的質(zhì)量以及繩子與定滑輪之間的摩擦力都可以忽略不計，繩子不可伸長。如果mb=3ma，則繩子對物體 a的拉力大小為ambgb43magc3magd43mbg【答案】 b【解析】對加速度不同的連接體，采用隔離法分析，然后列加速方程；abgfff1(a)afnmgf1mgf1fn(c)(b)11如圖所示 , 在傾角為 300的光滑斜面上放置

13、質(zhì)量分別為m和的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為 m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連， 木塊間的最大靜摩擦力是fm. 現(xiàn)用平行于斜面的拉力 f拉其中一個質(zhì)量為的木塊，使四個木塊沿斜面以同一加速度向下運動，則拉力f 的最大值是amf53bmf43cmf23dmf【答案】 c【解析】略12如圖所示，兩個質(zhì)量分別為12mkg、23mkg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個大小分別為f1=30n 、f2=20n的水平拉力分別作用在m1 、m2上，則（）a彈簧秤的示數(shù)是10n b彈簧秤的示數(shù)是50nc在突然撤去 f2 的瞬間， m1的加速度不變d在突然撤去 f2 的瞬間， m2的加速度不變【答案】

14、 c【解析】 ab 、兩水平拉力導致物體受力不平衡，先選整體為研究對象進行受力分析，由牛頓第二定律得： f1-f2=（m1+m2）a，解得： a=2m/s2，對 m2受力分析：向左的f2和向右的彈簧彈力 f，由牛頓第二定律得： f-f2=m2a 解得： f=26n ，故 ab錯誤c、在突然撤去 f2的瞬間，因為彈簧的彈力不能發(fā)生突變，所以m1的受力沒有發(fā)生變化，故加速度大小仍為2m/s2，故 c正確d、突然撤去 f2的瞬間， m2的受力僅剩彈簧的彈力，對m2列牛頓第二定律 , 得：f=m2a，m2的加速度增大，故d錯誤故選： c13如圖所示，懸掛于小車里的小球偏離豎直方向 角，則小車可能的運動

15、情況是a向右加速運動b向右減速運動c向左加速運動d向左減速運動【答案】 ad【解析】本題考查整體隔離法，小球的加速度與小車的加速度相同，小球受繩子的拉力與重力，兩個力的合力與小車合力相同沿水平方向，所以小車的加速度水平向右，可以向右勻加速運動也可以向左勻減速運動，ad對；14如圖所示，小車上有一定滑輪，跨過定滑輪的繩上一端系一重球，另一端系在彈簧秤上，彈簧秤固定在小車上開始時小車處在靜止狀態(tài)當小車勻加速向右運動時（）彈簧秤讀數(shù)及小車對地面壓力均增大彈簧秤讀數(shù)及小車對地面壓力均變小彈簧秤讀數(shù)變大，小車對地面的壓力不變彈簧秤讀數(shù)不變，小車對地面的壓力變大【答案】 c【解析】本題考查整體隔離法，當小

16、車勻加速向右運動時，小球也獲得向右的加速度，所以繩子向左偏，由此時小球受力可知，繩子的拉力為cosmgf，彈簧彈力也增大，再以整體為研究對象，豎直方向受力不變，小車對地面的壓力還是與整體的重力相等如下圖所示，質(zhì)量32mkg 的木塊 a套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量3mkg 的小球 b相連。今用跟水平方向成=30角的力310fn，拉著球帶動木塊一起向右勻速運動，運動中 m 、m相對位置保持不變，取g=10m/s2。求：15運動過程中輕繩與水平方向夾角；16木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)。17當為多大時，使球和木塊一起向右勻速運動的拉力最?。俊敬鸢浮?53016531753tan時 f 的值最小【

17、解析】 （1）對 b進行受力分析，設(shè)細繩對b的拉力為 t，由平衡條件可得tfcos30cos（1分）mgtfsin30sin（1 分）解得：310t（1 分）33tan，即30（1 分）（2）對 a進行受力分析，由平衡條件有nsinfmgt（1 分）ncosft（1分）解得53（1 分）（3）對 a進行受力分析，由平衡條件有g(shù)mmffnsin（1 分）ncosff（1分）解得：gmmfsincos（1 分）令211sin，21cos，即1tan則：)sin(1)()sincoscos(sin1)(22gmmgmmf（1 分）顯然，當90時 f有最小值，所以53tan時 f 的值最小。（1 分）

18、18 （10 分）如圖，人重 600 牛，木塊 a重 400 牛，人與 a、a與地面間的動摩擦因數(shù)均為，現(xiàn)人用水平力拉繩， 使他與木塊一起向右勻速直線運動，滑輪摩擦不計， 求(1) 人對繩的拉力.(2) 人腳給 a 的摩擦力方向和大小?！敬鸢浮?（1）100n ； （2）靜摩擦力方向向右；大小100?！窘馕觥勘绢}考查整體隔離法的應用，先以整體為研究對象，整體受到水平向右的兩個拉力和水平向左的摩擦力，所以繩子的拉力等于摩擦力的一半，再以人為研究對象，靜摩擦力等于繩子的拉力設(shè)繩子的拉力為ft, 物體與地面間的摩擦力為ffa,（1）取人和木塊為整體 , 并對其進行受力分析 , 如圖甲所示 , 由題意

19、可知 ffa=(ma+m人)g=200?n.由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài) , 故 2ft=ffa, 所以 ft=100?n.（2）取人為研究對象 , 對其進行受力分析 , 如圖乙所示 .由于人處于平衡狀態(tài) , 故 ft=ff 人=100?n由于人與木塊 a 處于相對靜止狀態(tài) , 故人與木塊 a之間的摩擦力為靜摩擦力.由牛頓第三定律可知人腳對木塊的摩擦力方向向右, 大小為 100?n19如圖 17 所示，質(zhì)量為 m的劈塊，其左右劈面的傾角分別為1=30、2=45，質(zhì)量分別為 m1=3kg 和 m2=2.0kg的兩物塊，同時分別從左右劈面的頂端從靜止開始下滑，劈塊始終與水平面保持相對靜止，各相互接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為=，求兩物塊下滑過程中(m1和