精選整體法與隔離法應(yīng)用練習(xí)題

精選整體法與隔離法應(yīng)用練習(xí)題整體法與隔離法應(yīng)用練習(xí)題如下圖，質(zhì)量為2m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計，質(zhì)量為m的物塊B與地面的摩擦系數(shù)為μ．在水平推力F的作用下，A、B作加速運動.A對B的作用力為____．答案：2、如下圖，在光滑水平面上放著兩個物體，質(zhì)量m2=2m1，相互接觸面是光滑的，與水平面的夾有為α。用水平力F推m1，使兩物體一起做加速運動，那么兩物體間的相互作用力的大小是_____。解：取A、B系統(tǒng)為研究對像F=〔m1＋m2〕a=3m1a∴取m2為研究對像Nx=Nsin=m2a∴==3、如右圖所示，斜面傾角為θ，連接體A和B的質(zhì)量分別為，，用沿斜面向上的力F拉B使它們一起沿斜面向上運動，設(shè)連接A，B的細繩上的張力為T，那么〔1〕假設(shè)它們勻速沿斜面向上運動，F(xiàn)：T=，〔2〕假設(shè)它們勻加速沿斜面向上運動，F(xiàn)：T=。答案：4、質(zhì)量分別為m和M的物體疊放在光滑水平桌面上，A受恒力F1的作用，B受恒力F2的作用，二力都沿水平向，且F1＞F2，運動過程中A、B二物體保持相對靜止，物體B受到的摩擦力大小為___________，方向為_________________。F12F答案：F12F5、如下圖，兩個木塊1、2中間夾一根輕彈簧放在光滑水平面上靜止。假設(shè)用大小不變的水平推力F先后分別向右推1木塊和向左推2木塊，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧的形變量之比為a∶b，那么木塊1、2的質(zhì)量之比為________。答案：b∶aABv6、質(zhì)量不等的A、B兩物體，用細線相連，跨過一個定滑輪，如以下圖所示，兩物體與桌面的縻擦系數(shù)均為0.4。在圖示情況下，A、B一起作勻速運動。試問如果A、B兩物體的位置互換，它們的運動情況如何？假設(shè)是加速運動，求它們的加速度是多大？〔設(shè)細線質(zhì)量、空氣阻力和滑輪摩擦均不計，g=10米/秒ABv答案：解：A在桌面上時恰好A、B一起做勻速運動，有：mBg=μmAg得：mB=mA〔1〕A、B換位后，設(shè)一起運動的加速度大小為a，有mAg-μmBg=〔mA+mB〕a〔2〕a===6〔m/s2〕7、質(zhì)量為m的物體A放在傾角為θ=37°的斜面上時，恰好能勻速下滑?，F(xiàn)用細線系住物體A，并平行于斜面向上繞過光滑的定滑輪，另一端系住物體B，物體A恰好能沿斜面勻速上滑。求物休B的質(zhì)量?！瞫in37°=0.6,cos37°=0.8〕答案：解：當物體A沿斜面勻速下滑時，受力圖如圖甲〔1分〕沿斜面方向的合力為0f=mgsinθ〔3分〕當物體A沿斜面勻速上滑時，受力圖如圖乙〔1分〕A物體所受摩擦力大小不變，方向沿斜面向下〔1分〕沿斜面方向的合力仍為0TA=f′+mgsinθ〔2分〕對物體BTB=mBg〔1分〕由牛頓第三定律可知TA=TB〔1分〕由以上各式可求出mB=1.2m〔2分〕8、如下圖，兩個用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為m1和m2，拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1>F2。試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力T。答案：設(shè)兩物塊一起運動的加速度為a,那么有F1－F2=(m1+m2)a①根據(jù)牛頓第二定律，對質(zhì)量為m1的物塊有F1－T=m1a②由①、②兩式得9、如下圖，質(zhì)量相等的兩物塊用細線連接，在豎直方向的力F1、F2的作用下，向上做勻加速運動，求兩物塊在運動過程中細線的拉力T.設(shè)兩物塊一起運動的加速度為a，那么有F1-F2-2mg=2ma〔3分〕對下面物塊有：T-mg-F2=ma〔3分〕解得：〔2分〕10、如下圖，光滑水平面上物體A置于物體B上，2mA=mB，A受水平恒力F，B受水平恒力F2，F(xiàn)1與F2方向相同，但F1<F2，物體A與物體B保持相對靜止，試求物體B受到物體A對它的摩擦力的大小和方向。對A、B整體有F1+F2=〔mA+mB〕a〔2分〕對B物體，設(shè)其受到A物體的摩擦力向右，大小為f，那么有F2+f=mBa〔2分〕∴〔1分〕當2F1>F2時，有方向向右〔2分〕當2F1=F2時，f=0〔1分〕當2F1<F2時，方向向左〔2分〕1.〔★★★〕如圖6所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定一個質(zhì)量為m的小球，小球上下振動時，框架始終沒有跳起.當框架對地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為圖6A.g B.g圖6C.0 D.g圖72.〔★★★〕如圖7所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細線固定在傾角為30°的光滑斜面上，假設(shè)不計彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為圖7A.都等于B.和0C.和0D.0和圖83.〔★★★★〕如圖8，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧振動，振動過程中A、B之間無相對運動，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當物體離開平衡位置的位移為x時，A、B間摩擦力的大小等于圖8A.0 B.kｘC.〔〕kｘ D.〔〕kｘ1.D2.D3.D6．一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m＝15kg的重物．重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m1＝10kg的猴子，從繩的另一端沿繩向上爬，如下圖，不計滑輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為(g取10m/s2) ()A．25m/s2 B．5m/s2C．10m/s2 D．15m/s2【解析】重物剛要離開地面時，繩子上的拉力FT＝mg＝150N，猴子與繩子間的靜摩擦力的大小Ff＝FT＝150N，對猴子應(yīng)用牛頓第二定律有Ff－m1g＝m1a，解得a＝5m/s2.【答案】B例1一列質(zhì)量為103t的列車，機車牽引力為3.5×105N，運動中所受阻力為車重的0.01倍。列車由靜止開始做勻加速直線運動，速度變?yōu)?80km/h需多少時間？此過程中前進了多少千米？〔g取10m/s2〕解析本例是根據(jù)受力情況求運動情況。列車總質(zhì)量m=103t=106kg，總重力G=mg=106×10N=107N。運動中所受阻力F=0.01G=0.01×107N=1×105N。設(shè)列車勻加速的加速度為a由牛頓第二定律得F合=F那么列車的加速度為列車由靜止加速到vt=180km/h=50m/s所用的時間為此過程中列車的位移為例2質(zhì)量為10g的子彈，以300m/s的水平速度射入一塊一塊堅直固定的木板，把木板打穿，子彈穿出的速度為200m/s，板厚10㎝，求子彈對木板的平均作用力。解析本例運動情況求受力情況。先由運動學(xué)公式求加速度，再由牛頓第二定律求平均作用力。用公式計算時，用國際單位制表示物理量單位。以子彈為研究對象，取v0方向為正方向，依題意：v0=300m/s，vt=200m/s，s=10㎝=0.10m，m=10g=10×10-5kg子彈穿過木板過程中可看做勻速運動，設(shè)加速度為a，由有負號表示加速度方向與初速度方向相反。設(shè)木板對子彈的平均作用力為F，據(jù)牛頓第二定律有F=ma=10×10-3×(-2.5×105)N=-2.5×103N負號表示平均阻力的方向與初速度方向相反。由牛頓第三定律，子彈對木板的平均作用力F’與木板對子彈的平均作用力F是作用力與反作用力。故F’=-F=2.5×103N例3如圖a表示，AC，BC為位于堅直平面內(nèi)的兩根光滑細桿，A，B，C三點恰位于同一圓周上，C為該圓周的最低點，a，b為套在細桿上的兩個小環(huán)，當兩環(huán)同時從A、B點自靜止開始下滑，那么A．環(huán)a將先到達點CB．環(huán)b將先到達點CC．環(huán)a，b同時到達點CD．由于兩桿的傾角不知道，無法判斷解析根據(jù)環(huán)的受力情況由牛頓第二定律判斷運動情況。環(huán)受力如圖b所示，正交分解后可得環(huán)所受合外力為F合=mgsinθ，由牛頓第二定律F合=ma得，a=gsinθ。設(shè)圓半徑為R，由圖中幾何關(guān)系可得細桿長度為L=2Rsinθ，那么小環(huán)沿桿由靜止勻加速下滑，根據(jù)動力學(xué)公式L=得2Rsinθ=所以可見小環(huán)沿細桿下滑所需時間與桿的傾斜程度無關(guān)。應(yīng)選C。例4質(zhì)量為60kg的人站在升降機的體重計上，當升降機做以下各運動時，體重計的示數(shù)是多少？〔g=10m/s2〕〔1〕升降機勻速上升；〔2〕升降機以5m/s2加速度加速上升；〔3〕升降機以5m/s2加速度減速上升；〔4〕升降機自由下落。解析體重計示數(shù)表示人對體重計的壓力，這個壓力和體重計對人的支持力是一對作用力和反作用力。要求體重計示數(shù)，需求出人對體重計的壓力，由牛頓第二定律不難求出該力。以人為研究對象，人受重力mg，方向堅直向下，支持力FN，方向堅直向上。〔1〕勻速運動時，加速度a=0，由FN-mg=0得FN-mg=600N由牛頓第三定律可知，體重計示數(shù)為600N?！?〕因F合方向與加速度方向一致，故有FN’-mg=ma’∴FN’=m(g+a’)=900N由牛頓第三定律可知體重計示數(shù)為900N〔3〕升降機勻減速上升時，因加速度方向向下，合外力向下。由mg-FN’’=ma’’得F’’=m(g-a’’)=300N同理，由牛頓第三定律得體重計示數(shù)為300N〔4〕升降機自由正落時，加速度方向向下。a’’’=g由mg-FN’’’=ma’’’，得FN’’’=0可見體重計示數(shù)為零。10、如下圖，傳送帶與地面傾角為，AB的長度為16m，傳送帶以10m／s的速度轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端A無初速度地放一個質(zhì)量為0．5kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0．5，求物體從A運動到B所用的時間可能為．(sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m／s)．()A．2.1sB.2.0sC.1.8sD.4.0S10、BD 12、如下圖，水平傳送帶A、B兩端相距S＝3.5m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。工件滑上A端瞬時速度VA＝4m/s,到達B端的瞬時速度設(shè)為vB。(1)假設(shè)傳送帶不動，vB多大？(2)假設(shè)傳送帶以速度v(勻速)逆時針轉(zhuǎn)動，vB多大？(3)假設(shè)傳送帶以速度v(勻速)順時針轉(zhuǎn)動，vB多大？12、【解析】(1)傳送帶不動，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力〔Ff=μmg)作用，工件向右做減速運動，初速度為VA，加速度大小為a＝μg＝lm/s2，到達B端的速度.(2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力仍為Ff=μmg，工件向右做初速VA，加速度大小為a＝μg＝1m/s2減速運動，到達B端的速度vB=3m/s.(3)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，根據(jù)傳送帶速度v的大小，由以下五種情況：①假設(shè)v＝VA，工件滑上傳送帶時，工件與傳送帶速度相同，均做勻速運動，工件到達B端的速度vB=vA②假設(shè)v≥，工件由A到B，全程做勻加速運動，到達B端的速度vB==m/s.③假設(shè)＞v＞VA，工件由A到B，先做勻加速運動，當速度增加到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達B端的速度vB=v.④假設(shè)v≤時，工件由A到B，全程做勻減速運動，到達B端的速度⑤假設(shè)vA＞v＞，工件由A到B，先做勻減速運動，當速度減小到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達B端的速度vB＝v。24．〔18分〕質(zhì)量的物塊〔可視為質(zhì)點〕在水平恒力F作用下，從水平面上A點由靜止開始運動，運動一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行停在B點，A、B兩點間的距離，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，求恒力F多大。〔〕24．設(shè)撤去力F前物塊的位移為，撤去力F時物塊速度為，物塊受到的滑動摩擦力對撤去力F后物塊滑動過程應(yīng)用動量定理得由運動學(xué)公式得對物塊運動的全過程應(yīng)用動能定理由以上各式得代入數(shù)據(jù)解得F=15N22．如圖19-18所示，質(zhì)量M=10千克的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，滑動摩擦系數(shù)μ=0、02。在木楔的傾角θ為30°的斜面上，有一質(zhì)量m=1、0千克的物塊由靜止開始沿斜面下滑。當滑行路程s=1、4米時，其速度v=1、4米/秒。在這過程中木楔沒有動，求地面對木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g=10米/秒２)23．為了平安，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離，某高速公路的最高限速為120km/h假設(shè)前方車輛突然停止，后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況；經(jīng)操縱剎車，到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間(即反響時間)t＝0.50s，剎車時汽車受到阻力的大小f為汽車重力的0.40倍該高速公路上汽車間的距離廳至少應(yīng)為多少？取重力加速度g＝10m/s222．由勻加速運動的公式v2＝v02+2as，得物塊沿斜面下滑的加速度為：

a＝v2/(2s)＝1、42/(2×1、4)＝0、7m/s2①由于a<gsinθ＝5米/秒，可知物塊受到摩擦力作用。分析物塊受力，它受三個力，如圖19-23所示，對于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛頓定律,有：

mgsinθ-f1＝ma②

mgcosθ-N1＝0③

分析木楔受力,它受五個力作用,如圖19-23所示,對于水平方向,由牛頓定律,有：

f2+f1cosθ-N1sinθ＝0,④

由此可解得地面作用于木楔的摩擦力：

f2＝N1sinθ－f1cosθ＝mgcosθsinθ－(mgsinθ－ma)cosθ＝macosθ＝1×0、7×(2/3)＝0、61N

此力的方向與圖中所設(shè)的一致(由C指向B的方向)

23．在反響時間內(nèi)，汽車作勻速運動，運動的距離：S1=Vt①

設(shè)剎車時汽車的加速度的大小為a，汽車的質(zhì)量為m，有：f=ma②

自剎車到停下，汽車運動的距離：s2=V2/2a③

所求距離：s=s1+s2④

由以上各式得：s=1.6×102m

一、單解選擇題1．設(shè)灑水車的牽引力不變，所受阻力跟車重成正比，灑水車在平直路面上行駛，原來是勻速的，開始灑水后，它的運動情況將 〔〕繼續(xù)做勻速運動B．變?yōu)樽鰟蚣铀龠\動C．變?yōu)樽鲎兗铀龠\動D．變?yōu)樽鰟驕p速運動2．如圖，物體m原來以加速度沿斜面勻加速下滑，現(xiàn)在物體上施加一豎直向下的恒力F，那么以下說法中正確的選項是〔〕 ①物體m受到的摩擦力增大 ②物體m受到的摩擦力不變 ③物體m下滑的加速度不變 ④物體m下滑的加速度增大 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④3．一個物體受到的合力F如下圖，該力的大小不變，方向隨時間t周期性變化，正力表示力的方向向東，負力表示力的方向向西，力的總作用時間足夠長，將物體在下面哪個時刻由靜止釋放，物體可以運動到出發(fā)點的西邊且離出發(fā)點很遠的地方 〔〕 A．t=0時B.t=t1時C．t=t2時D．t=t3時1234CBCDt/sv/m·s12350圖44．質(zhì)量為0.5kg的物體由靜止開始沿光滑斜面下滑，下滑到斜面的底端后進入粗糙水平面滑行，直到靜止，它的t/sv/m·s12350圖4B．物體在斜面上受到的合外力是2.5N

C．物體與水平面的動磨擦因數(shù)為0.25

D．物體在水平面上受到的合外力是2.5N5．如圖5所示，質(zhì)量為m的球放在AB和BC之間，兩板的公共端B是固定在一起的，且AB保持水平，∠ABC>900。當系統(tǒng)共同水平向右運動時，不計摩擦，那么〔〕BAC圖5A．球?qū)BBAC圖5B．球?qū)B板的壓力可能小于或等于mgC．對BC板的壓力可能為零D．球?qū)C板的壓力可能大于mg11．在探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，測量長度的工具是：______________，精度是___________mm，測量時間的工具是____________________，測量質(zhì)量的工具是________________。12．某同學(xué)在加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如右表所示〔1〕根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標圖上作出a—F圖象〔2〕圖像的斜率的物理意義是____________〔3〕圖像〔或延長線〕與F軸的截距的物理意義是_______________________________________〔4〕小車和砝碼的總質(zhì)量為__________kg．13．認真閱讀下面的文字，答復(fù)以下問題?？茖W(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題，作出假設(shè)，制定方案，搜集證據(jù)，評估交流等．一組同學(xué)研究“運動物體所受空氣阻力與運動速度關(guān)系〞的探究過程如下：A．有同學(xué)認為：運動物體所受空氣阻力可能與其運動速度有關(guān)．B．他們方案利用一些“小紙杯〞作為研究對象，用超聲測距儀等儀器測量“小紙杯〞在空中直線下落時的下落距離、速度隨時間變化的規(guī)律，以驗證假設(shè)．C．在相同的實驗條件下，同學(xué)們首先測量了單只“小紙杯〞在空中下落過程中不同時刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中，圖〔a〕是對應(yīng)的位移一時間圖線．然后將不同數(shù)量的“小紙杯〞疊放在一起從空中下落，分別測出它們的速度一時間圖線，如圖〔b〕中圖