整體法隔離法習(xí)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(xì)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(dá)到平衡，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(xì)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(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” ，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(qiáng)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(yùn)動(dòng)。現(xiàn)突然使 b帶電量消失，a帶上+q的電量，則 a、b的運(yùn)動(dòng)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(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，整體受到的電場力與摩擦力平衡，所以仍然一起做勻速運(yùn)動(dòng)，a對，bc錯(cuò)；當(dāng) ab間的的摩擦力小于地面對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)。考點(diǎn)：本題考查受力分析，整體法點(diǎn)評：本題學(xué)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(yùn)動(dòng)還是分開運(yùn)動(dòng)

4、。baoqpfn/fnfmgmgbaoqp3兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長絕緣的細(xì)線連結(jié)，置于場強(qiáng)為e的勻強(qiáng)電場中，小球1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方向平行，如圖所示。若將兩小球同時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則釋放后細(xì)線中的張力t為（不計(jì)重力及兩小球間的庫侖力）a32tqeb52tqectqed3tqe【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eqeqeqf-2合，由maf2合得到meqa2，對球 2 進(jìn)行受力分析得到maeqt，把a(bǔ) 代入解得 t=232eqmeqmeqmaeq，a對，bcd 錯(cuò)?？?/p>

5、點(diǎn)：本題考查受力分析，整體法，隔離法點(diǎn)評：本題學(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)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(gè)滑塊用不可伸長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；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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中機(jī)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(fù)

6、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 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；任何一個(gè)滑塊受到的繩子拉力與繩子對滑塊的拉力等大反向， c錯(cuò)；對系統(tǒng)除了重力之外，支持力對系統(tǒng)每個(gè)滑塊不做功，繩子拉力對每個(gè)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(jī)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(jì)若 b隨 a一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動(dòng)，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(jìn)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(xiàng)正確；隔離b分析時(shí)，由于 b勻速運(yùn)動(dòng)，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(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(dāng)繩子突然斷開時(shí)，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(shí)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(gè)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(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atanb23tanccotd23cot【答案】 b【解析】對整體應(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(dòng)，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o(hù)1f【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(gè)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(diǎn)力的平衡的動(dòng)態(tài)分析，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1f，可用圖 (b) 、(c) 來分析判斷，當(dāng)甲緩慢下移時(shí)，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(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(gè)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(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(jì)，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(gè)木塊，其中兩個(gè)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(gè)質(zhì)量為的木塊，使四個(gè)木塊沿斜面以同一加速度向下運(yùn)動(dòng)，則拉力f 的最大值是amf53bmf43cmf23dmf【答案】 c【解析】略12如圖所示，兩個(gè)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(gè)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(dǎo)致物體受力不平衡，先選整體為研究對象進(jìn)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(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m2列牛頓第二定律 , 得：f=m2a，m2的加速度增大，故d錯(cuò)誤故選： c13如圖所示，懸掛于小車?yán)锏男∏蚱x豎直方向 角，則小車可能的運(yùn)動(dòng)

15、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】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(gè)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(yùn)動(dòng)也可以向左勻減速運(yùn)動(dòng)，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(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(dāng)小

16、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(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中 m 、m相對位置保持不變，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】153016531753tan時(shí) f 的值最小【

17、解析】 （1）對 b進(jìn)行受力分析，設(shè)細(xì)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(jìn)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(jìn)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(dāng)90時(shí) f有最小值，所以53tan時(shí) 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(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) 人對繩的拉力.(2) 人腳給 a 的摩擦力方向和大小。【答案】 （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(yīng)用，先以整體為研究對象，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(jìn)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(jìn)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?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(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)均為=，求兩物塊下滑過程中(m1和