整體法隔離法習(xí)題附答案

1、BAOQP1如圖為一直角支架AOB，AO水平放置，外表粗糙，OB豎直向下，外表光滑。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(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在圖示位置平衡?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次到達(dá)平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比擬，AO桿對(duì)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(xì)繩作為“整體研究可知，小環(huán)P所受支持力等于2mg即BAOQPFN/FNfmgmg其中，F(xiàn)N、FN/分別為環(huán)P、Q所受支持力。由式可知，F(xiàn)N大小

2、不變。然后,依“極限思維分析，當(dāng)環(huán)P向左移至O點(diǎn)時(shí)，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(shí)環(huán)P所受摩擦力將減小。因此，正確的答案為：選B。靜力學(xué)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，那么因題而異，變通確定。2如下圖，疊放在一起的A、B兩絕緣小物塊放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)。現(xiàn)突然使B帶電量消失，A帶上+Q的電量，那么A、B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為A一起勻速 B一起加速C一起減速 DA加速，B勻速【答案】A【解析】試題分析：

3、由題意知B受到的向右的電場(chǎng)力與地面對(duì)B向左的摩擦力大小相等，當(dāng)B帶電量消失，A帶上+Q的電量時(shí)，要討論AB間的的摩擦力與地面對(duì)B的摩擦力之間的大小關(guān)系，當(dāng)AB間的的摩擦力大于或等于地面對(duì)B的摩擦力時(shí)，AB還是一起運(yùn)動(dòng)，可把AB看成整體，整體受到的電場(chǎng)力與摩擦力平衡，所以仍然一起做勻速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)，BC錯(cuò)；當(dāng)AB間的的摩擦力小于地面對(duì)B的摩擦力時(shí)，此時(shí)A做加速運(yùn)動(dòng)，B做減速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)?？键c(diǎn)：此題考察受力分析，整體法點(diǎn)評(píng)：此題學(xué)生要討論AB間的的摩擦力與地面對(duì)B的摩擦力之間的大小關(guān)系，從而去判斷AB是一起運(yùn)動(dòng)還是分開運(yùn)動(dòng)。3兩個(gè)質(zhì)量一樣的小球用不可伸長(zhǎng)絕緣的細(xì)線連結(jié)，置于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球1

4、帶正電,電量為2q, 小球2帶負(fù)電，電量大小為q。將細(xì)線拉直并使之與電場(chǎng)方向平行，如下圖。假設(shè)將兩小球同時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，那么釋放后細(xì)線中的張力T為不計(jì)重力及兩小球間的庫侖力E球1球2A B C D【答案】A【解析】試題分析：把球1球2及細(xì)線看成一個(gè)整體，整體在水平方向受到的合力為，由得到，對(duì)球2進(jìn)展受力分析得到，把a(bǔ)代入解得T=，A對(duì)，BCD錯(cuò)。考點(diǎn)：此題考察受力分析，整體法，隔離法點(diǎn)評(píng)：此題學(xué)生明確用整體法求出加速度，即是整體中每個(gè)物體的加速度，然后再隔離物體進(jìn)展分析，去求所要求的物理量。4如下圖，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(gè)滑塊用不可伸長(zhǎng)

5、的輕繩通過滑輪連接(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)，分別置于兩個(gè)斜面上并由靜止釋放；假設(shè)交換兩滑塊位置，再由靜止釋放那么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(yùn)動(dòng)C繩對(duì)質(zhì)量為滑塊的拉力均大于該滑塊對(duì)繩的拉力D系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能均守恒【答案】BD【解析】考察受力分析、連接體整體法處理復(fù)雜問題的能力。每個(gè)滑塊受到三個(gè)力：重力、繩子拉力、斜面的支持力，受力分析中應(yīng)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(cuò)；對(duì)B選項(xiàng)，物體是上滑還是下滑要看兩個(gè)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

6、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(yùn)動(dòng)，B對(duì)；任何一個(gè)滑塊受到的繩子拉力與繩子對(duì)滑塊的拉力等大反向，C錯(cuò)；對(duì)系統(tǒng)除了重力之外，支持力對(duì)系統(tǒng)每個(gè)滑塊不做功，繩子拉力對(duì)每個(gè)滑塊的拉力等大反向，且對(duì)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(duì)系統(tǒng)做功總和必定為零，故只有重力做功的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，D對(duì)。 5A、B、C三物塊的質(zhì)量分別為M，m和m0，作如下圖的聯(lián)結(jié)繩子不可伸長(zhǎng)，且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)假設(shè)B隨A一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動(dòng)，那么可以斷定 A.物塊A與桌面之間有摩擦力，大小為m0g B.物塊A與B之間有摩擦力，大小為m0gC.桌面對(duì)A，B對(duì)A，都

7、有摩擦力，兩者方向一樣，合力為mogD.桌面對(duì)A，B對(duì)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(duì)其進(jìn)展受力分析，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fm0g，故A選項(xiàng)正確；隔離B分析時(shí)，由于B勻速運(yùn)動(dòng)，其合外力為零，水平方向上不能有A對(duì)B的摩擦力，所以B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)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(zhǎng)木板，木板上站著一只貓。木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍。當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不

8、變。那么此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為 ABCD2【答案】C【解析】繩子剪斷，以貓為研究對(duì)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(duì)象，由牛頓第二定律得F合=G分力+f=2mgsin+mgsin=2ma，得a=3/2gsin7如下圖，一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量一樣的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B間的接觸面光滑。A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為。B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是A BC D【答案】 B【解析】對(duì)整體應(yīng)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(gè)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

9、乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如下圖?，F(xiàn)在從球心O1處對(duì)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(dòng)，直至甲與擋板接觸為止。設(shè)乙對(duì)擋板的壓力F1，甲對(duì)斜面的壓力為F2，在此過程中AF1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大BF1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小CF1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大DF1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢不變O2圖中插入文字乙甲O1圖中插入文字F圖中插入文字【答案】D【解析】對(duì)整體，受力如圖(a)所示，垂直斜面方向只受兩個(gè)力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分量和斜面支持力，且，即保持不變，由牛頓第三定律可知，甲對(duì)斜面的壓力為F2也保持不變，D正確。此題考察共點(diǎn)力的平衡的動(dòng)態(tài)分析，

10、涉及整體法和隔離法的應(yīng)用，三力平衡原理等物理方法，選項(xiàng)的設(shè)置只需判斷F2保持不變就能確定答案，對(duì)，可用圖(b)、(c)來分析判斷，當(dāng)甲緩慢下移時(shí)，與豎直方向的夾角減小，減小。難度較大。GF2FF1(a)AFNMgF1MgF1FN(c)(b)9在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)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(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的作用力為F3。假設(shè)F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如下圖，在此過程中A、F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大B、F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C、F2緩慢增大

11、，F(xiàn)3緩慢增大D、F2緩慢增大，F(xiàn)3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(duì)光滑圓球B力F和圓球B的重力的合力GB+F產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果，一個(gè)是使B壓緊豎直墻面的力F1，一個(gè)是壓緊A的力F2，當(dāng)力F緩慢增大時(shí)，兩個(gè)分力的方向都沒有發(fā)生變化，所以當(dāng)合力GB+F增大時(shí)兩個(gè)分力同時(shí)增大。答案C。10如下圖，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(jì)，繩子不可伸長(zhǎng)。如果mB=3 mA，那么繩子對(duì)物體A的拉力大小為ABAmB BmAC3 mA DmB【答案】

12、 B【解析】對(duì)加速度不同的連接體，采用隔離法分析，然后列加速方程；11如下圖,在傾角為300的光滑斜面上放置質(zhì)量分別為m和2.m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)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(gè)質(zhì)量為2.m的木塊，使四個(gè)木塊沿斜面以同一加速度向下運(yùn)動(dòng)，那么拉力F的最大值是A B C D【答案】C【解析】略12如下圖，兩個(gè)質(zhì)量分別為、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(gè)大小分別為F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，那么 A彈簧秤的示數(shù)是10NB彈簧秤的示數(shù)是50NC在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度不

13、變D在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度不變【答案】C【解析】AB、兩水平拉力導(dǎo)致物體受力不平衡，先選整體為研究對(duì)象進(jìn)展受力分析，由牛頓第二定律得：F1-F2=m1+m2a，解得：a=2m/s2，對(duì)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(cuò)誤C、在突然撤去F2的瞬間，因?yàn)閺椈傻膹椓Σ荒馨l(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(duì)m2列牛頓第二定律,得：F=m2a，m2的加速度增大，故D錯(cuò)誤應(yīng)選：C13如下圖，懸掛于小車?yán)锏男∏蚱x豎直方向角，那么小車可能

14、的運(yùn)動(dòng)情況是A向右加速運(yùn)動(dòng) B向右減速運(yùn)動(dòng) C向左加速運(yùn)動(dòng) D向左減速運(yùn)動(dòng)【答案】AD【解析】此題考察整體隔離法，小球的加速度與小車的加速度一樣，小球受繩子的拉力與重力，兩個(gè)力的合力與小車合力一樣沿水平方向，所以小車的加速度水平向右，可以向右勻加速運(yùn)動(dòng)也可以向左勻減速運(yùn)動(dòng)，AD對(duì)；14如下圖，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場(chǎng)時(shí)小車處在靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)小車勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí) 彈簧秤讀數(shù)及小車對(duì)地面壓力均增大彈簧秤讀數(shù)及小車對(duì)地面壓力均變小彈簧秤讀數(shù)變大，小車對(duì)地面的壓力不變彈簧秤讀數(shù)不變，小車對(duì)地面的壓力變大【答案】C【解析】此題考察整體隔離法，

15、當(dāng)小車勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球也獲得向右的加速度，所以繩子向左偏，由此時(shí)小球受力可知，繩子的拉力為，彈簧彈力也增大，再以整體為研究對(duì)象，豎直方向受力不變，小車對(duì)地面的壓力還是與整體的重力相等如下列圖所示，質(zhì)量kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量kg的小球B相連。今用跟水平方向成=30°角的力N，拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變，取g=10m/s2。求：15運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角；16木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。17當(dāng)為多大時(shí)，使球和木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)的拉力最小？【答案】151617時(shí)F的值最小【解析】1對(duì)B進(jìn)展受力分析，設(shè)細(xì)繩對(duì)B的拉力為T

16、，由平衡條件可得1分1分解得：1分，即1分2對(duì)A進(jìn)展受力分析，由平衡條件有1分1分解得1分3對(duì)A進(jìn)展受力分析，由平衡條件有1分1分解得：1分令，即 那么：1分顯然，當(dāng)時(shí)F有最小值，所以時(shí)F的值最小。1分1810分如圖，人重600牛，木塊A重400牛，人與A、A與地面間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)，滑輪摩擦不計(jì)，求(1)人對(duì)繩的拉力.(2)人腳給A的摩擦力方向和大小。【答案】1100N；2靜摩擦力方向向右；大小100?！窘馕觥看祟}考察整體隔離法的應(yīng)用，先以整體為研究對(duì)象，整體受到水平向右的兩個(gè)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

17、究對(duì)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(duì)其進(jìn)展受力分析,如圖甲所示,由題意可知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(duì)象,對(duì)其進(jìn)展受力分析,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(duì)靜止?fàn)顟B(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(duì)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

18、= 45°，質(zhì)量分別為m1 =kg和m2 = 的兩物塊，同時(shí)分別從左右劈面的頂端從靜止開場(chǎng)下滑，劈塊始終與水平面保持相對(duì)靜止，各相互接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 = 0.20 ，求兩物塊下滑過程中(m1和m2均未到達(dá)底端)劈塊受到地面的摩擦力。g = 10m/s2【答案】負(fù)號(hào)表示整體在水平方向受到的合外力的方向與選定的正方向相反。所以劈塊受到地面的摩擦力的大小為2。3N，方向水平向右。【解析】選M 、m1和m2構(gòu)成的整體為研究對(duì)象，把在一樣時(shí)間內(nèi)，M保持靜止，m1和m2分別以不同的加速度下滑三個(gè)過程視為一個(gè)整體過程來研究。根據(jù)各種性質(zhì)的力產(chǎn)生的條件，在水平方向，整體除受到地面的靜摩擦力外，不可能再受到其他力；如果受到靜摩擦力，那么此力便是整體在水平方向受到的合外力。根據(jù)系統(tǒng)牛頓第二定律，取水平向左的方向?yàn)檎较?，那么有：F合x = Ma+ m1a1xm2a2x其中a、a1x和a2x分別為M 、m1和m2在水平方向的加速度的大小，而a= 0 ，a1x = g (sin30°cos30°) cos30° ，a2x = g (sin45°cos45°) cos45° 。所以：F合 = m