專(zhuān)題一整體法隔離法受力分析解析版

1、專(zhuān)題一 整體法隔離法受力分析整體法和隔離法的使用技巧當(dāng)分析相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體整體的受力情況及分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體各部分)間的相互作用時(shí)常用隔離法整體法和隔離法不是獨(dú)立的，對(duì)一些較復(fù)雜問(wèn)題，通常需要多次選取研究對(duì)象，交替使用整體法和隔離法口訣（外整內(nèi)分）例如圖5所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于它們受力情況的說(shuō)法正確的是()圖5Aa一定受到4個(gè)力Bb可能受到4個(gè)力Ca與墻壁之間一定有彈力和摩擦力Da與b之間一定有摩擦力答案AD解析將a、b看成整體，其受力圖如圖甲所示，說(shuō)明a與墻壁之間沒(méi)有彈力和摩擦力作

2、用；對(duì)物體b進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，b受到3個(gè)力作用，所以a受到4個(gè)力作用【即學(xué)即練】如圖6所示，質(zhì)量為M的斜面體A置于粗糙水平面上，用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)已知斜面傾角30，輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上，不計(jì)小球與斜面間的摩擦，則()圖6A斜面體對(duì)小球的作用力大小為mgB輕繩對(duì)小球的作用力大小為mgC斜面體對(duì)水平面的壓力大小為(Mm)gD斜面體與水平面間的摩擦力大小為mg解析以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)其受力分析如圖因小球保持靜止，所以由共點(diǎn)力的平衡條件可得：mgsin FT0FNmgcos 0由兩式可得FTmgsin mgFNmgcos mg即輕繩對(duì)小

3、球的作用力(拉力)為mg，斜面對(duì)小球的作用力(支持力)為mg.A錯(cuò)，B對(duì)把小球和斜面體作為一個(gè)整體進(jìn)行研究，其受重力(Mm)g，水平面的支持力FN、摩擦力Ff以及輕繩的拉力FT.受力情況如圖所示因研究對(duì)象處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以由平衡條件可得：FfFTcos 0FNFTsin (Mm)g0聯(lián)立式可得：FNMgmg，F(xiàn)fmg由牛頓第三定律可知斜面體對(duì)水平面的壓力為Mgmg.C錯(cuò)，D對(duì)答案BD趁熱打鐵1、如圖11所示，A、B、C、D四個(gè)人做雜技表演，B站在A的肩上，雙手拉著C和D，A撐開(kāi)雙手水平支持著C和D.若四個(gè)人的質(zhì)量均為m，他們的臂長(zhǎng)相等，重力加速度為g，不計(jì)A手掌與C、D身體間的摩擦下列結(jié)論錯(cuò)誤

4、的是()圖11AA受到地面的支持力為4mgBB受到A的支持力為3mgCB受到C的拉力約為mgDC受到A的推力約為mg解析對(duì)A、B、C、D四個(gè)人組成的整體進(jìn)行受力分析，豎直方向上受重力4mg和地面的支持力FN而平衡，故FN4mg，而支持力作用在A上，即A受到地面的支持力為4mg，故A項(xiàng)正確；將B、C、D視為一個(gè)整體，受重力3mg和A對(duì)整體的支持力FN而平衡，故FN3mg，而A對(duì)B、C、D的支持力作用在B上，故B受到A的支持力為3mg，B正確；對(duì)C隔離分析：C受重力mg，A對(duì)C水平向左的推力F推，B對(duì)C的拉力F拉，設(shè)CBA為，因四人的臂長(zhǎng)相等，則CB2CA，故 30，故F拉 cos mg，可得F拉

5、mg，故C正確；F推F拉 sin mg，故D錯(cuò)誤故本題選D. 答案D2、如圖15所示，傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)小木塊a、b用細(xì)線連接，用平行于傳送帶的細(xì)線拉住a，兩木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)關(guān)于木塊受力個(gè)數(shù)，正確的是()圖15Aa受4個(gè)，b受5個(gè)Ba受4個(gè)，b受4個(gè)Ca受5個(gè)，b受5個(gè)Da受5個(gè)，b受4個(gè)答案D3、如圖1所示，兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上，A、B之間的接觸面傾斜連接A與天花板之間的細(xì)繩沿豎直方向，關(guān)于兩木塊的受力，下列說(shuō)法正確的是()圖1AA、B之間一定存在摩擦力作用B木塊A可能受三個(gè)力作用C木塊B可能受到地面的摩擦力作用DB受到的地面的支持力一定大于木塊B的重力答案B解析當(dāng)繩對(duì)

6、A的拉力等于A的重力時(shí)，A、B之間沒(méi)有彈力，也一定沒(méi)有摩擦力，此時(shí)地面對(duì)B的支持力等于B的重力，因此選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤當(dāng)繩對(duì)A的拉力為零時(shí)，由力的平衡知，A應(yīng)受重力、彈力和B對(duì)A的摩擦力共三個(gè)力的作用，選項(xiàng)B正確由整體法可知，地面對(duì)B的摩擦力一定為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤4、如圖2所示，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30，則()圖2A彈簧一定處于壓縮狀態(tài)B滑塊可能受到三個(gè)力作用C斜面對(duì)滑塊的支持力不能為零D斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小等于mg答案BC5、如圖7所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對(duì)靜止一起沿

7、固定粗糙斜面勻速下滑，在下滑過(guò)程中B的受力個(gè)數(shù)為()圖7A3個(gè)B4個(gè)C5個(gè)D6個(gè)答案B解析A與B相對(duì)靜止一起沿斜面勻速下滑，可先將二者當(dāng)做整體進(jìn)行受力分析，再對(duì)B單獨(dú)進(jìn)行受力分析，可知B受到的力有：重力GB、A對(duì)B的壓力、斜面對(duì)B的支持力和摩擦力，選項(xiàng)B正確6、如圖9所示，兩個(gè)截面半徑均為r、質(zhì)量均為m的半圓柱體A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圓心間的距離為l.在A、B上放一個(gè)截面半徑為r、質(zhì)量為2m的光滑圓柱體C，A、B、C始終都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()圖9AB對(duì)地面的壓力大小為3mgB地面對(duì)A的作用力沿AC方向Cl越小，A、C間的彈力越小Dl越小，地面對(duì)A、B的摩擦力越大答案C解析由整體法知

8、：B對(duì)地面的壓力FN2mg，A項(xiàng)錯(cuò)；對(duì)A受力分析如圖，A受四個(gè)力作用，地面對(duì)A的作用力的方向?yàn)镕CA與mg合力的反方向，肯定不是AC方向，B項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)l越小時(shí)，由圖看出越小，而2FACcos 2mg，因而FAC隨之變小，C項(xiàng)正確；而地面對(duì)A的摩擦力FfFCAsin ，可判得Ff也變小，D項(xiàng)錯(cuò)，正確選項(xiàng)為C.7、(2013山東卷，15)如圖247所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為()圖247A4B4C12D21解析這是典型的平衡模型，解題的要點(diǎn)是對(duì)兩小球進(jìn)行受力分析、列平衡方程，若取兩

9、小球作為一個(gè)整體來(lái)研究會(huì)更方便方法1：分別對(duì)兩小球受力分析，如圖所示FAsin 30FBsin 0FBsin FC0，F(xiàn)BFB得FA2FC，即彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為21，選項(xiàng)D正確方法2：將兩球作為一個(gè)整體，進(jìn)行受力分析，如圖所示由平衡條件知：即FA2FC又FAFA，則FA2FC，故選項(xiàng)D正確答案D反思總結(jié)求共點(diǎn)力作用下物體平衡問(wèn)題的一般步驟8、 如圖245所示，兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()圖245AA一定受到四個(gè)力BB可能受到四個(gè)力CB與墻壁之間一定有彈力和摩擦力DA與B之間一定有摩擦力解析對(duì)A、B整體

10、受力分析，如圖甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡條件可知B與墻壁之間不可能有彈力，因此也不可能有摩擦力，故C錯(cuò)；對(duì)B受力分析如圖乙所示，其受到重力、A對(duì)B的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)，故B只能受到三個(gè)力，B錯(cuò)；對(duì)A受力分析，如圖丙所示，受到重力、推力、B對(duì)A的彈力和摩擦力，共四個(gè)力，A、D對(duì)答案AD9、放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B.A和B之間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧。A. B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. B受到向左的摩擦力B. B對(duì)A的摩擦力向右C. 地面對(duì)A的摩擦力向右 D. 地面對(duì)A沒(méi)有摩擦力 10、(單選)半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置

11、的豎直擋板MN.在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)如圖2421所示是這個(gè)裝置的縱截面圖若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動(dòng)，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()圖2421AMN對(duì)Q的彈力逐漸減小B地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大CP、Q間的彈力先減小后增大DQ所受的合力逐漸增大解析對(duì)圓柱體Q受力分析如圖所示，P對(duì)Q的彈力為F，MN對(duì)Q的彈力為FN，擋板MN向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和豎直方向的夾角逐漸增大，如圖所示，而圓柱體所受重力大小不變，所以F和FN的合力大小不變，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，F(xiàn)和FN都在不斷增大，故A、C兩項(xiàng)都錯(cuò)；對(duì)P、Q整體受力

12、分析知，地面對(duì)P的摩擦力大小就等于FN，所以地面對(duì)P的摩擦力也逐漸增大故選B.答案B11、如圖9所示，一光滑斜面固定在地面上重力為G1，重力為G2的物體在一水平推力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)若斜面的傾角為，則()圖9AFG2cos BFG2sin C斜面對(duì)地面的壓力FNG1cos D物體對(duì)斜面的壓力解析物體所受三力如圖所示，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)、FN的合力與重力等大反向，有FGtan ，F(xiàn)NFN，故只有D選項(xiàng)正確答案D12、3個(gè)相同的物體疊放在一起，置于粗糙的水平地面上，物體之間不光滑，如圖10所示現(xiàn)用一水平力F作用在B物體上，物體仍保持靜止下列說(shuō)法正確的是()圖10AC受到地面的摩擦力大小為F，方向

13、水平向左BA受到水平向右的摩擦力作用CB對(duì)C的摩擦力大小為F，方向水平向右DC受到5個(gè)力作用解析在選項(xiàng)A中，以A、B、C三者的整體為研究對(duì)象，此整體在水平方向上受平衡力的作用，因此C受到地面的摩擦力等于拉力F，方向向左，A選項(xiàng)正確；在選項(xiàng)B中，以A為研究對(duì)象，A不受摩擦力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在選項(xiàng)C中，B對(duì)C的摩擦力與C對(duì)B的摩擦力大小相等，方向相反，由此可知，B對(duì)C的摩擦力的大小等于F，方向水平向右，故選項(xiàng)C正確；對(duì)于選項(xiàng)D，可將C隔離開(kāi)作為隔離體進(jìn)行分析，C受到5個(gè)力的作用，選項(xiàng)D正確選A、C、D.答案ACD13、如圖11所示，水平固定傾角為30的光滑斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁

14、度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)對(duì)B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l，則彈簧原長(zhǎng)l0和推力F的大小分別為()圖11Al0lBl0lCFmgDF2mg解析以A、B整體為研究對(duì)象，則Fcos 302mgsin 30，得Fmg；隔離A球有kxmgsin 30，得彈簧原長(zhǎng)為l0lxl，則可得選項(xiàng)B、C正確答案BC14、如圖12所示，球A重G160 N，斜面體B重G2100 N，斜面傾角為30，一切摩擦均不計(jì)則水平力F為多大時(shí)，才能使A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)？此時(shí)豎直墻壁和水平面受到的壓力各為多大？圖12解析方法一(隔離法)分別對(duì)A、B進(jìn)行受力分析，建立直角坐標(biāo)系如圖甲、乙所示，

15、由共點(diǎn)力平衡條件可得對(duì)A有F2sin 30F1，F(xiàn)2cos 30G1對(duì)B有FF2sin 30，F(xiàn)3F2cos 30G2其中F2和F2是一對(duì)相互作用力，即F2F2代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得FF120 N，F(xiàn)3160 N由牛頓第三定律可知，豎直墻壁和水平面受到的壓力分別為20 N、160 N.方法二(整體法)將A、B視為一個(gè)整體，該整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力為零對(duì)整體進(jìn)行受力分析如圖丙所示，由平衡條件得FF1，F(xiàn)3G1G2160 N再隔離B進(jìn)行受力分析如圖乙所示，由平衡條件可得FF2sin 30F3F2cos 30G2聯(lián)立解得F240 N，F(xiàn)1F20 N由牛頓第三定律可知，豎直墻壁和水平面受到的壓力分別為

16、20 N、160 N.答案20 N20 N160 N15、如圖所示，人重600N，大木塊重400N，人與木塊、木塊與水平地面間的動(dòng) 摩擦因數(shù)均為0.2，現(xiàn)在人用力拉繩使人與木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，則 （ ） A.人拉繩的力是120N B.人拉繩的力是100N C.人的腳給木塊的摩擦力向右 D.人的腳與木塊間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)答案：BC16、如圖所示，光滑的兩個(gè)球體，直徑均為d,置直徑為D的圓通內(nèi)，且dD2d,在桶與球接觸的三點(diǎn)A、B、C，受到的作用力大小分別為F1、F2、F3.如果將桶的直徑加大，但仍小于2d,判斷F1、F2、F3的大小變化情況。A. F1增大，F(xiàn)2不變，F(xiàn)3增大B. F1減小，F(xiàn)2

17、不變，F(xiàn)3減小C. F1減小，F(xiàn)2減小，F(xiàn)3增大D. F1增大，F(xiàn)2減小，F(xiàn)3減小 17、用輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)未知的小球懸掛起來(lái)，如圖所示，今對(duì)小球持續(xù)施加一個(gè)向左偏下30N的恒力，并對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)向右偏上30N的同樣大的恒力，最后達(dá)到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是（ ）解析：用整體法求解，以a、b兩球及連接a、b球間的繩為一系統(tǒng)，因?yàn)槭┘釉赼、b兩球上的兩個(gè)恒力F等值反向，所以這兩個(gè)力的合力為零，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。由于它們所受重力是豎直向下的，所以連接懸掛點(diǎn)及a球的那段繩也必然是豎直的，所以，四個(gè)圖中只有A正確。bcam1m218、在粗糙水平面上有一個(gè)三角形木塊a，在它的兩個(gè)粗糙斜面上分

18、別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)木塊b和c，如圖所示，已知m1m2，三木塊均處于靜止，則粗糙地面對(duì)于三角形木塊（） A有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右B有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左C有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能確定D沒(méi)有摩擦力的作用【解析】由于三物體均靜止，故可將三物體視為一個(gè)物體，它靜止于水平面上，必?zé)o摩擦力作用，故選DAOBPQ19、有一個(gè)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)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸展的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖。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

19、平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是（ ）AN不變，T變大 BN不變，T變小CN變大，T變大 DN變大，T變小【解析】隔離法：設(shè)PQ與OA的夾角為，對(duì)P有：mgTsin=N對(duì)Q有：Tsin=mg所以 N=2mg， T=mg/sin 故N不變，T變大答案為B整體法：選P、Q整體為研究對(duì)象，在豎直方向上受到的合外力為零，直接可得N=2mg，再選P或Q中任一為研究對(duì)象，受力分析可求出T=mg/sinABF20、如所示，設(shè)A重10N，B重20N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，B與地面的摩擦因數(shù)為0.2問(wèn)：（1）至少對(duì)B向左施多大的力，才能使A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

20、？（2）若A、B間1=0.4，B與地間2=0.l，則F多大才能產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)？ABFTTfB【解析】（1）設(shè)A、B恰好滑動(dòng)，則B對(duì)地也要恰好滑動(dòng)，選A、B為研究對(duì)象，受力如圖，由平衡條件得：F=fB+2T選A為研究對(duì)象，由平衡條件有ATfAT=fA fA=0.110=1N fB=0.230=6N F=8N。（2）同理F=11N。21、如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有質(zhì)量均為m的四塊相同的磚，用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板，使磚靜止不動(dòng)，則左邊木板對(duì)第一塊磚，第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力分別為 A4mg、2mg B2mg、0 C2mg、mg D4mg、mg設(shè)左、右木板對(duì)磚摩擦力為f1，第 3塊磚

21、對(duì)第2塊磚摩擦為f2，則對(duì)四塊磚作整體有：2f1=4mg， f1=2mg。對(duì)1、2塊磚平衡有：f1+f2=2mg， f2=0，故B正確。22、如圖所示，兩個(gè)完全相同的重為G的球，兩球與水平地面間的動(dòng)摩擦因市委都是，一根輕繩兩端固接在兩個(gè)球上，在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為。問(wèn)當(dāng)F至少多大時(shí)，兩球?qū)l(fā)生滑動(dòng)？【解析】首先選用整體法，由平衡條件得F2N=2G 再隔離任一球，由平衡條件得Tsin(/2)=N 2Tcos(/2)=F 聯(lián)立解之。23、如圖所示，重為8N的球靜止在與水平面成370角的光滑斜面上，并通過(guò)定滑輪與重4N的物體A相連，光滑擋板與水平而垂直，不計(jì)滑輪的摩擦，繩子的質(zhì)量，求斜面和擋板所受的壓力（sin370=0.6）。【解析】分別隔離物體A、球，并進(jìn)行受力分析，如圖所示：由平衡條件可得： T=4N Tsin370+N2cos370=8 N2sin370=N1+Tcos370得 N1=1N N2=7N。24、如圖所示，光滑的金屬球B放在縱截面為等邊三角形的物體A與堅(jiān)直墻之間，恰好勻速下滑，已知物體A的重力是B重力的6倍，不計(jì)球跟斜面和墻之間的摩擦，問(wèn)：物體A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？【解析】首先以B為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析如圖由平衡條件可得： N2=mBgcot300 再以A、B為系統(tǒng)為研究對(duì)象受力分