高中物理 專題14 整體法與隔離法小題狂刷 新人教版必

狂刷14整體法與隔離法刷基礎(chǔ)如圖所示，傾角為。的斜面體c置于水平面上，B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止狀態(tài)。則B受到C的摩擦力一定不為零C受到水平面的摩擦力一定為零不論B、C間摩擦力大小、方向如何，水平面對C的摩擦力方向一定向左水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等【答案】C【解析】對物體艮當in妒咤歸時。喪U間摩撫力宵0,故A錯誤。EC整體曼到豎直向下的重力、豎直向上的支持力和斜向右上方的繩的拉九而繩的拉力可分解為豎直向上的分力和水平向右的分力,由于BC靜止。由平衝條件知必有水平面對C的水平向左的摩撫力與拉力的水平分力平衡，所以水平面對C的摩揀力不可能為0,故B錯誤。由對B項的解析知：故C正確。對遲C整體而言、由于拉力有豎直向上的分力,故水平面對C的支持力等于的總重力減分力。所漢水平面對C的支持力不等于BC的總重力。故D錯誤。故選如圖所示，一根鐵鏈一端用細繩懸掛于A點，為了測量這個鐵鏈的質(zhì)量，在鐵鏈的下端用一根細繩系一質(zhì)量為m的小球，待整個裝置穩(wěn)定后，測得兩細繩與豎直方向的夾角為a和0，若tana:tan卩二1:3，則鐵鏈的質(zhì)量為A.mB.2mC.A.mB.2mC.3mD.4m【答案】B【解析】對小球進行受力分析，受重M拉力和細線的拉比由平衝條件得："忌對鐵鏈和屮球整體進行更力分析，受重力、細線的拉力八已知力旳由平衡條件得：述広二超二眩,聯(lián)立解得：M=2mf故E正確。3．如圖所示，物體甲和物體乙通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，斜面體固定，甲、乙處于靜止狀態(tài)。列說法正確的是甲一定受到沿斜面向上的摩擦力甲一定受到沿斜面向下的摩擦甲的質(zhì)量可能等于乙的質(zhì)量甲的質(zhì)量一定大于乙的質(zhì)量【答案】C【解析】對乙分析，受到豎直向上的拉力，豎直向下的重力，故T'二m乙g，對甲分析，在沿斜面方向乙上，受到沿斜面向上的拉力，重力沿斜面向下的分力，同一條繩子上的拉力相同，故T=m乙g，若乙T>mgsin0，則甲受到的摩擦力沿斜面向下，此時m>msin0，若T=mgsin0，則甲不受摩擦力甲乙甲甲作用，此時m=msin0，若T<mgsin0，則甲受到的摩擦力沿斜面向上，此時m<msin0，故乙甲甲乙甲AB錯誤；綜上分析甲的質(zhì)量可能等于乙的質(zhì)量，也可能小于乙的質(zhì)量，還可以大于乙的質(zhì)量，故正確，D錯誤。4?如圖所示，水平固定且傾角為37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)的光滑斜面上有兩個質(zhì)量均為m=1kg的小球A、B,它們用勁度系數(shù)為k=200N/m的輕質(zhì)彈簧連接，彈簧的長度為l°=20cm,現(xiàn)對B施加一水平向左的推力F,使A、B均在斜面上以加速度a=4m/s2向上做勻加速運動，此時彈簧的長度A.0.15m，25NB.0.25m，25N

A.0.15m，25NB.0.25m，25NC．0.15m，12.5ND．0.25m，12.5NC．0.15m，12.5ND．0.25m，12.5N【答案】B【解析】對AB的整體，F(xiàn)cos37。—2mgsin37°=2ma，解得F=25N；對物體A：k（l—10—mgsin37°=ma，解得1=0.25m,故選B。如圖所示，頂端裝有光滑定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過輕質(zhì)細繩連接，并處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用水平向右的力F將物體B緩慢拉動一定的距離（斜面體與物體A始終保持靜止）。在此過程中，下列判斷正確的是水平力F大小不變物體A所受斜面體的摩擦力逐漸變大斜面體所受地面的支持力逐漸變大斜面體所受地面的摩擦力逐漸變大【答案】D［解析】取物體丑為研究對象分析苴受力』則有①丁=翁"增大,則水平力F隨之變無旳厶喪兩物體與斜面體這個整體而言，由于斜面體與物體』仍熬保持靜止「拉力回増大，則地面對斜面體的摩撫力一定孌大，但是因為整體豎直方向并沒有其它力，故斜面體所受地面的支持力應(yīng)謬沒有變;在這個過程中盡管繩子張力變?nèi)?，但是由于?1本川所受斜面體的摩擦力開始并不知道其方向，故物體H所受斜面體的摩擦力的情況無法確定，故D正確，ABC錯誤。故選D?！久麕燑c睛】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進行受力分析，運用共點力平衡進行求解，注意整體法和隔離法的運用。如圖，穿在一根光滑的固定桿上的兩個小球A和B連接在一條跨過定滑輪的細繩兩端，桿與水平面成0=37°，不計所有摩擦。當兩球靜止時，0A繩與桿的夾角為0，0B繩沿豎直方向，則球A和B的質(zhì)量之比為

A．4：3B．3：4C．3：5D．5：8【答案】A【解析】井別對血兩球井析，運用合成法，如團所示。根據(jù)共點力平衡條件「得：f旨而=拓濟（根據(jù)正弦定理列式〕」故心曰訕吐鬻*故選氛如圖所示，傾角為9的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的一段細繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止狀態(tài)，則b對c的摩擦力一定減小地面對c的摩擦力為零地面對c的摩擦力方向一定向右地面對c的摩擦力一定減小【答案】D【解析】設(shè)Xb的重力分別対丟龜，若$"血爲力受Sc的摩擦力沿斜面向上，根擔(dān)平衝條件,有QG沁自-L在血中的沙子緩慢流岀的過程中」GJ麻小，故摩摺力増加；若G±〉G$siii久b曼至上的摩揀力沿斜面向口根據(jù)平衡條件，有八G-G問比在口中的沙子緩慢流出的過程中，G減小，故摩換力減小，A錯誤；以.be整體為研究對象，根據(jù)平衝條件得知水平面對c的摩揀力/=血S￡=?8$&｝方向水平向左!在減?。鼴C錯誤mD正確4【名師點睛】本題采用隔離法和整體法研究兩個物體的平衡問題及B所受的摩擦力，要根據(jù)B所受的拉力與重力沿斜面向下的分力大小關(guān)系，分析摩擦力的大小和方向。如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與A球相連，A、B間由一輕質(zhì)細線連接，B、C間由一輕桿相連，傾角為0的光滑斜面固定在地面上，彈簧、細線與輕桿均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是A球的加速度沿斜面向上，大小為gsin0C球的受力情況未變，加速度為0B、C兩球的加速度均沿斜面向下，大小均為gsin0B、C之間的彈力大小為0【答案】CD【解析】在燒斷細線前，將三個小球看做一個整體，在沿斜面方向上，受到重力沿斜面向下的分力，彈簧給的沿斜面向上的拉力，即F彈=3mgsin0，細線被燒斷的瞬間，細線的拉力變?yōu)榱?，彈簧來不及改變，所以彈力不變，在沿斜面方向上A受到沿斜面向下的重力的分力，彈簧沿斜面向上的拉力，故有F彈—mgsin0=maA，解得aA二2gsin0，方向沿斜面向上，由于細線被燒斷，所以對于BC整體來說，在沿斜面方向上只受到沿斜面向下的重力分力，所以有2mgsin0二2ma，解得ABa=gsin0，沿斜面向下，即兩者的加速度都為gsin0，方向沿斜面向下，設(shè)桿的作用力為T,則AB對B分析可得mgsin0+T=ma，代入可得T=0，即BC之間桿沒有作用力，AB錯誤，CD正確。B如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平面上，三條細繩結(jié)于0點，一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，—條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止狀態(tài)，另一條繩0A在外力F作用下使夾角。〈90°，現(xiàn)緩慢改變繩0A的方向至0>90°，且保持結(jié)點0位置不變，整個裝置始終處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是繩0A的拉力先減小后增大斜面對物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大地面對斜面體有向右的摩擦力地面對斜面體的支持力等于物塊P和斜面體的重力之和【答案】AB【解析】緩慢改孌繩0A的方向至仙■的過程，0A拉力的方向變化如團從1位置到2位置到3位置所示,可見的拉力先減小后増?zhí)?P的拉力一直増犬』故赴正確i若幵螂寸尹受繩子的拉力比較小』則斜面對卩的摩換力沿斜面向上，0P拉力一直増丈，則摩換力就會先變小后反向增大‘故B正確；以.斜面和瑁整體為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件；斜面受地面的摩換力與皿繩子水平方向的拉力等丈反向，故摩撫力方向向左，故C錯誤,以斜面體ftR層整體為研究對象受力分析，根據(jù)豎直方向受力平衝：M++,宙上團井析可知F的最大值艮助極（當戸豎直向上方向時）,故Fcosa<A/agJ則f故D錯誤?！久麕燑c睛】在解析力的動態(tài)平衡問題時，一般有兩種方法，一種是根據(jù)受力分析，列出力和角度三角函數(shù)的關(guān)系式，根據(jù)角度變化進行分析解題，一種是幾何三角形相似法，這種方法一般解決幾個力都在變化的情況，列出力與三角形對應(yīng)邊的等式關(guān)系，進行解題分析。如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來拉動放置在光滑斜面上的重物，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方0點處，桿長為L,0點到左側(cè)定滑4輪的豎直距離為3L，不計滑輪的大小，在桿的另一端拴一細繩，通過兩個滑輪后拴在斜面上的重物上，連接重物的繩與斜面平行，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度s轉(zhuǎn)至水不（轉(zhuǎn)過了90°角）。斜面的傾角為30°,斜面足夠長，在桿轉(zhuǎn)過90。的過程中，下列說法中正確的是重物M先做加速運動后做減速運動重物M的最大速度是:L2斜面體對地面的壓力先增大后減小地面對斜面體的摩擦力先向左后向右【答案】A【解析】稈的另一個端點的速度研究圓弧的切線方朗將苴沿看平行繩子和垂直繩子的方向分解，如圖所示。設(shè)該端點的合速度與切線方向的夾角為禺切紙分速度為：氏由于日先減小后增加，故切線井速度肌先増抑后減小，故重物M先做加速運動后做;咸速運動，故A正確$當稈的左側(cè)端點的切線方向與細線平行時，物體的速度最大「為W故B錯誤$由于滑塊先加速上升后減速上升，故先超重后失重，故斜面體和滑塊整體對地面的壓力先壇加后減■卜，故C錯誤5由于斜面光滑』滑塊對斜面的彈力垂直斜面向下」大小始終不變』與滑塊的運動狀態(tài)無關(guān)』所臥地面對斜面體一直向右的摩擦力，故D錯誤‘故選鼻11.如圖所示，傾角為e的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止狀態(tài)。則水平面對C的支持力等于B、C的總重力B．C一定受到水平面的摩擦力C．B一定受到C的摩擦力D.若將細繩剪斷，物體B開始沿斜面向下滑動，則水平面對C的摩擦力可能為零【答案】B【解析】以.聽組成的整體為硏究對象，分析受力，畫出受力分析圖如團所示。由團得到水平面對C的支持力大小匚十乞-G/hXG匚十G「故査錯誤；對恥整休分桁，根據(jù)平衡條件得，水平面對U的摩揀力冃3乩方向水平向左，故B正確；當喪的重力沿斜面向下的分力等于繩子的拉力時,E不受摩揺力「當雖的重力沿斜面向下的分力不等于繩子的拉力時異受摩擦力異與◎間不一定有摩攥力，故C錯誤」若將細繩剪斷，物體占開始沿斜面向下加速滑動，以血組成的整體為研究對象，R有水平向左的加速度』則水平面對亡有水平向左的摩揺力』D錯誤。故選：Be【名師點睛】對于B物體：當B的重力沿斜面向下的分力等于繩子的拉力時，B不受摩擦力；以BC組成的整體為研究對象，分析受力，畫出力圖，根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律分析地面對C的支持力和摩擦力大小和方向。如圖所示，有兩個相同材料物體組成的連接體在斜面上向上運動，當作用力F—定時，m2所受繩的拉力

A?與。有關(guān)C.與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關(guān)【答案】D與斜面動摩擦因數(shù)有關(guān)mFDA?與。有關(guān)C.與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關(guān)【答案】D與斜面動摩擦因數(shù)有關(guān)mFD阡m"m，僅與兩物體質(zhì)量有關(guān)【解析】對整體井析，根據(jù)牛頓第二定律得:gsinfi1-您cos化隔離阻分析，設(shè)物由上數(shù)將分析知：繩的拉力與&無關(guān)』與動摩摞因數(shù)無關(guān)』與運動狀態(tài)無關(guān)』僅與兩物體的質(zhì)量有關(guān)』故ABC錯誤，D正確。如圖所示，傾角為“的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，外力F水平向右推B,A、B、C處于靜止狀態(tài)；若F方向不變，大小逐漸增大，A、B、C扔處于靜止狀態(tài)則滑輪對繩的作用力逐漸減小B?物塊B所受到的支持力和摩擦力的合力一定增大物塊C受到的摩擦力一定減小物塊B受到的摩擦力一定增大【答案】B【解析】如圖所示，滑輪對繩作用力大小等于繩的合力，并且方向相反，由于合力不變，故滑輪對繩的作用力不變，故選項A錯誤；由于B處于靜止狀態(tài)，則物塊B所受到的支持力和摩擦力的合力大小等于繩的拉力、B的重力以及推力F三者合力的大小，由于F逐漸增大，故三者合力逐漸增大，故選項B正確；對A、B、C整體合力為零，則C受到地面的摩擦力大小等于F的大小，故C受到摩擦力一定增大，故選項C錯誤；由于推力F逐漸增大，考慮B受到摩擦力方向的變化，可能先減小后增大，故選項D錯誤。名師點睛】解答該題的關(guān)鍵是正確的判斷靜摩擦力的有無，對于靜摩擦力的有無，關(guān)鍵在于正確判斷其運動的趨勢，解答過程中重用假設(shè)法和特殊值法來判斷靜摩擦力的相關(guān)問題。該題還應(yīng)注意整體法和隔離體法的正確應(yīng)用。如圖所示，一光滑半圓環(huán)豎直固定于粗糙的木板上，圓心為O,小球A穿套在環(huán)左側(cè)最低點，并由1輕繩通過光滑的小滑輪O與小球B相連，B右側(cè)細線水平，O點在環(huán)心O的正上方，OA與豎直方向成130°角，OA丄OB,兩球均處于靜止狀態(tài)，小球A恰好對木板沒有力的作用。若對B施加一外力F,使小球A緩慢運動到O點正下方的過程中，木板始終靜止。則下列說法正確的是A、B兩球的質(zhì)量之比為*3:1B.OA細線拉力逐漸變大C.地面對木板的摩擦力逐漸變小D.地面對木板支持力逐漸變小【答案】AC【解析】對川分析』如團所示。由幾何關(guān)系和平衡條件有;『532=叫聲再隔離對思分析』根抿共點力平衡有：『5討0亠=叫劭則打廠遇蝕，可知：竺二申，選項A正蘇E"球沿22性1半圓柱緩慢向上移動時，滿足動態(tài)平衡,由力三角形和幾何三角形相似可知警十=逬,其中叱、乩衛(wèi)均不變，則兀大小不孌；而隨/減小』拉力丁變小，選項B錯誤。對木板的井析知，因眄犬小不甄與水平的夾角遜漸變大，則反作用力眄的水平分力向右，逐漸孌小，則與之平衡的地面摩揀力逐漸變小，選項C1E確。對小球』和木板的整體分析可知，豎直方向有"劇站戶沾+施,丁逐漸變小、Z先滴小后增大‘則地面的支持力先變大后變小，選項D錯誤。15.如圖所示，固定在水平地面上的斜面體頂端安裝一定滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過定滑輪,P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止狀態(tài)。不計滑輪的質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，當用水平向右的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則A.Q受到的摩擦力一定變大B.Q受到的摩擦力一定變小C.輕繩上的拉力一定變小D.Q對斜面的壓力一定變大【答案】D【解折】對物體P受力分析』受重力和拉力，二力平飭故繩子的拉力等于物體P的重力」當用水平向左的恒力推0時，P、◎仍靜止不動，故繩子的拉力仍然等于物體P的重力，輕繩上拉力一定不孌;再對物體Q受力井析，受重力、拉力、支持力』可能有靜摩操力j當靜摩揉力沿斜面向上時』有T+f=m^&,當用水平向左的恒力推。時，靜摩扌訪于會減小，也可能摩抿力大小不變，方向相反。當靜摩撫力沿看斜面向下時，有廠=了+網(wǎng)訕，當用水平向左的恒力推申「靜摩撫力會増旭故ABC錯誤,@對斜面間的壓力等于重力的垂直分力與推力的垂直分力之和，故一定變尢故D正確?！军c睛】本題關(guān)鍵要對物體P和Q分別受力分析，然后根據(jù)平衡條件列式分析，難點在于靜摩擦力的方向的不確定上。16.如圖所示，斜面體放置于粗糙水平地面上，物塊A通過跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩與物塊B連接，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對B施加一水平力F使B緩慢地運動，使繩子偏離豎直方向一個角度，在此過程中物塊A和斜面體始終處于靜止狀態(tài)，則斜面體對物塊A的摩擦力一直增大地面對斜面體的支持力一直增大地面對斜面體的摩擦力一直增大地面對斜面體的支持力保持不變【答案】CD【解析】取物體遲羽研究對象，分析茸受力情況，設(shè)細繩與豎直方向夾角為氐；則有：戸=幗1眈氐,解得丫=%，在物體貞緩慢拉高的過程中，氐增大，則水平力尸隨之變大，對/?用兩物體與斜面cos.y體這個整體而言，由于斜面體與物11本捏仍然保持靜止，則地面對斜面體的摩掬力一定變大，C正確】但杲因為整體豎直方向并沒有其他力，故斜面體所受地面的支持力沒有變：在這個過程中盡管繩子張力變大』但是由于物體/所受斜面體的摩標力開始并不知道其方向』故