2022年秋新人教版高一物理（必修）隨堂專題練習卷整體法與隔離法

整體法與隔離法【類型一】連接體的靜平衡1.用兩段等長的輕質細線將a、b兩個小球連接并懸掛于O點，如圖甲所示，球a受到水平向右的力3F的作用，小球b受到水平向左的力F的作用，平衡時細線都被拉緊，則系統(tǒng)平衡時兩球的位置情況如圖乙所示，球b位于O點正下方，則a、b兩球質量之比為（）A.1：1 B.1：2C.2：1D.2：32.如圖，支架固定在水平地面上，其傾斜的光滑直桿與地面成30°角，兩圓環(huán)A、B穿在直桿上，并用跨過光滑定滑輪的輕繩連接，滑輪的大小不計，整個裝置處于同一豎直平面內。圓環(huán)平衡時，繩OA豎直，繩OB與直桿間夾角為30°。則環(huán)A、B的質量之比為A.B.1:2C.D.3.兩個可視為質點的小球A和B，質量均為m，用長度相同的兩根細線分別懸掛在天花板上的同一點O．現用相同長度的另一根細線連接A、B兩個小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此時每根細線均處于伸直狀態(tài)，且OB細線恰好處于豎直方向，如圖所示，如果兩小球均處于靜止狀態(tài)，則力F的大小為（） A． B．mg C． D．04.如圖所示，輕質光滑滑輪兩側用細繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止．已知A和B的質量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ，下述正確的是（）A．物體B對地面的壓力可能為0B．物體B受到的摩擦力為mAgcosθC．地面對B的作用力方向豎直向上D．地面對B的作用力方向斜向左上方5.三個相同的光滑圓柱體a、b、c靜止地疊放在兩個等高的支架上，其橫截面如圖所示。a、b，的圓心與左支架的支點在一條直線上；a、c的圓心與右支架的支點在一條直線上。設三個圓柱體的質量均為m，則 A．兩支架對圓柱體b、c的支持力大小均為 B．兩支架對圓柱體b、c的支持力大小均為 C．b、c之間一定有彈力 D．b、c之間可能無彈力6如圖所示，質量為m、頂角為α的直角劈和質量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止狀態(tài).若不計一切摩擦，則

A.正方體對水平面的彈力大小為(M+m)gB.墻面對正方體的彈力大小mgtanαC.正方體對直角劈的彈力大小為mgcosαD.墻面對直角劈的彈力大小mgsinα7.如圖所示，直角三角形框架ABC(角C為直角)固定在水平地面上，已知AC與水平方向的夾角為α＝30°.小環(huán)P、Q分別套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸長的細繩連接兩小環(huán)，靜止時細繩恰好處于水平方向，小環(huán)P、Q的質量分別為m1、m2，則小環(huán)P、Q的質量的比值為()\f(m1,m2)＝eq\r(3)B．eq\f(m1,m2)＝3\f(m1,m2)＝eq\f(\r(3),3)D．eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,3)8.表面光滑、半徑為R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′處有一無摩擦定滑輪,輕質細繩兩端各系一個小球掛在定滑輪上,如圖所示.兩小球平衡時,若滑輪兩側細繩的長度分別為L1=和L2=,則這兩個小球的質量之比m1∶m2為（不計球的大?。?題圖6題圖∶1∶1∶25∶24【類型二】連接體的動平衡1.如圖所示，人重600N，木板重400N，人與木板間、木板與地面間的動摩擦因數均為，繩與滑輪的質量及它們之間的摩擦均不計，現在人用水平拉力拉繩，使他與木板一起向右勻速運動，則()A．人拉繩的力是200NB．人拉繩的力是100NC．人的腳給木板的摩擦力方向水平向右D．人的腳給木板的摩擦力方向水平向左2.如圖,位于水平桌面上的物塊塊P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的,已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數都是μ,兩物塊的質量都是m,滑輪的質量、滑輪軸上的摩擦都不計.若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動,則F的大小為 （）2題圖2題圖μmg μmg μmg D.μmg3.如圖所示，A、B兩木塊放在水平面上，它們之間用細線相連，兩次連接情況中細線傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與水平面間的動摩擦因數相同。先后用水平力F1和F2拉著A、B一起勻速運動，則()≠F2＝F2＞FT2＝FT24.如圖所示，貼著豎直側面的物體A的質量mA＝kg，放在水平面上的物體B的質量mB＝kg，繩的質量、繩和滑輪間的摩擦均不計，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰好一起做勻速運動.取g＝10m/s2，則下列判斷正確的是4題圖4題圖A.物體B與水平面間的動摩擦因數為B.如果用12N的水平力向左拉物體B，物體A和B也能做勻速運動C.若在物體B上放一個質量為mB的物體后再由靜止釋放，根據Ff＝μFN可知B受到的摩擦力將增大1倍D.若在物體B上放一個質量為mB的物體后再由靜止釋放，則物體B受到的摩擦力大小與正壓力的大小無關且保持不變5.如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊放在地面上，白毛巾的中間用繩與墻壁連接著，黑毛巾的中間用手將它拉住，欲將它們分離開來，若每條毛巾的質量均為m，毛巾之間及其與地面之間的動摩擦因數均為μ，則將黑毛巾勻速的拉出，需要施加的外力F的大小為：FF5題圖μmgμmgμmgμmg6.如圖所示，滑塊A與小球B用一根不可伸長的輕繩相連，且滑塊A套在水平直桿上．現用與水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右勻速運動，運動過程中A、B保持相對靜止．已知A、B的質量分別為2kg、1kg，F=10N，重力加速度為10m/s2．則（）A.輕繩與水平方向的夾角θ=30°B.輕繩與水平方向的夾角θ=60°C.滑塊A與水平直桿之間的動摩擦因數為D.滑塊A與水平直桿之間的動摩擦因數為7.如圖所示，質量為M的物體放在水平地面上，物體上固定一豎直輕桿，在桿上套一質量為m的圓環(huán)，環(huán)在桿上恰能勻速下滑，則此時物體對地面的壓力為多大？8.如圖所示，質量為的木板B放在水平地面上，質量為的木箱A放在木板B上一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木樁上，輕繩繃緊時與水平面的夾角已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數，木板B與地面之間的動摩擦因數現用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出，重力加速度g=10m/s2，試求：

繩上張力T的大??；

(2)水平力F的大小；

(3)若剪斷輕繩，要把B從A下面抽出來，水平力F至少應為多大？參考答案【類型一】連接體的靜平衡1.用兩段等長的輕質細線將a、b兩個小球連接并懸掛于O點，如圖甲所示，球a受到水平向右的力3F的作用，小球b受到水平向左的力F的作用，平衡時細線都被拉緊，則系統(tǒng)平衡時兩球的位置情況如圖乙所示，球b位于O點正下方，則a、b兩球質量之比為（）A.1：1 B.1：2C.2：1D.2：3【答案】A【解析】由于兩細線等長，則由圖乙可知兩細線與豎直方向的平角相等，設為。分析整體受力，由平衡條件可得：；再分析b球受力，仍由平衡條件可得，故可解得，A正確。2.如圖，支架固定在水平地面上，其傾斜的光滑直桿與地面成30°角，兩圓環(huán)A、B穿在直桿上，并用跨過光滑定滑輪的輕繩連接，滑輪的大小不計，整個裝置處于同一豎直平面內。圓環(huán)平衡時，繩OA豎直，繩OB與直桿間夾角為30°。則環(huán)A、B的質量之比為A.B.1:2C.D.【答案】A【解析】設繩的拉力為T，則對物體A：mAg=T；對物體B：mBgsin300=Tcos300；聯立解得：，故選A.3.兩個可視為質點的小球A和B，質量均為m，用長度相同的兩根細線分別懸掛在天花板上的同一點O．現用相同長度的另一根細線連接A、B兩個小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此時每根細線均處于伸直狀態(tài)，且OB細線恰好處于豎直方向，如圖所示，如果兩小球均處于靜止狀態(tài)，則力F的大小為（） A． B．mg C． D．0【答案】A【解析】由OB細線恰好處于豎直方向可知AB兩球間的細繩上無拉力，否則B球不可能處于靜止狀態(tài)，由此可知球A只受到重力mg、OA繩的拉力T、水平拉力F三個力的作用而處于平衡，由于三根細線長度相等，則T與豎直方向成600夾角，再由平衡條件作出力的合成圖示如圖所示，則有：F＝mgtan600，A正確。4.如圖所示，輕質光滑滑輪兩側用細繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止．已知A和B的質量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ，下述正確的是（）A．物體B對地面的壓力可能為0B．物體B受到的摩擦力為mAgcosθC．地面對B的作用力方向豎直向上D．地面對B的作用力方向斜向左上方【答案】BD【解析】物體B在繩子拉力作用下有向右運動的趨勢而保持相對于地靜止，地面對B一定有靜摩擦力．根據平衡得，f=Tcosθ=mAgcosθ．因為B對地面有摩擦力，則壓力一定不為零．故A錯誤，B正確．地面對B的作用力為摩擦力和支持力的合力，大小與拉力和重力的合力大小相同，方向相反，因為重力和拉力的合力方向斜向右下方，則地面對B的作用力方向斜向左上方．故C錯誤，D正確．

5.三個相同的光滑圓柱體a、b、c靜止地疊放在兩個等高的支架上，其橫截面如圖所示。a、b，的圓心與左支架的支點在一條直線上；a、c的圓心與右支架的支點在一條直線上。設三個圓柱體的質量均為m，則 A．兩支架對圓柱體b、c的支持力大小均為 B．兩支架對圓柱體b、c的支持力大小均為 C．b、c之間一定有彈力 D．b、c之間可能無彈力【答案】AC【解析】以三個光滑圓柱體a、b、c組成的整體為研究對象，受力情況如圖，

作出兩支持力的合力，由平衡條件及幾何關系知，為等邊三角形，角為300，，故A正確，B錯誤；以三個光滑圓柱體b研究對象，一定受有重力、圓柱體a的壓力Fab、支架的支持力Fb，且這三個力的合力一定不為零，由平衡條件知，b、c之間一定有彈力，故C正確．6如圖所示，質量為m、頂角為α的直角劈和質量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止狀態(tài).若不計一切摩擦，則

A.正方體對水平面的彈力大小為(M+m)gB.墻面對正方體的彈力大小mgtanαC.正方體對直角劈的彈力大小為mgcosαD.墻面對直角劈的彈力大小mgsinα【答案】A【解析】分析正方體和直角劈整體受力如圖甲，豎直方向有地面支持力N和二者的重力（M+m)g，水平方向有墻對正方體的彈力F1和墻對直角劈的彈力F2。對整體由平衡條件有N=（M+m)g，F1=F2,根據牛頓第三定律知正方體對水平地面的彈力大小等于N=（M+m)g,A正確。分析直角劈受力如圖乙，由幾何關系可得墻對直角劈的彈力，正方體對直角劈的彈力大小，再由F1=F2可知墻對正方體彈力:

，B、C、D錯誤。7.如圖所示，直角三角形框架ABC(角C為直角)固定在水平地面上，已知AC與水平方向的夾角為α＝30°.小環(huán)P、Q分別套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸長的細繩連接兩小環(huán)，靜止時細繩恰好處于水平方向，小環(huán)P、Q的質量分別為m1、m2，則小環(huán)P、Q的質量的比值為()\f(m1,m2)＝eq\r(3)B．eq\f(m1,m2)＝3\f(m1,m2)＝eq\f(\r(3),3)D．eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,3)【答案】B【解析】如圖所示，設繩子拉力大小為T１，對m1進行受力分析，由平衡條件有：T1=m1gtanα①

同理對m2進行受力分析，由平衡條件有：T2=m2gcotα②，同一條輕繩上有T1=T2③

聯立①②③得：，Ｂ正確。8.表面光滑、半徑為R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′處有一無摩擦定滑輪,輕質細繩兩端各系一個小球掛在定滑輪上,如圖所示.兩小球平衡時,若滑輪兩側細繩的長度分別為L1=和L2=,則這兩個小球的質量之比m1∶m2為（不計球的大?。?題圖6題圖∶1∶1∶25∶24【答案】D【解析】分別將m1、m2受到的繩子的拉力FT1、FT2，球面的支持力FN1、FN2和重力m1g、m2g分別組成兩個矢量三角形，和繩長l1、l2，半徑R和O、O′組成的長度三角形相似，由對應邊成比例得、，由于FT1＝FT2，所以m1gl1=m2gl2，故，D正確。【類型二】連接體的動平衡1.如圖所示，人重600N，木板重400N，人與木板間、木板與地面間的動摩擦因數均為，繩與滑輪的質量及它們之間的摩擦均不計，現在人用水平拉力拉繩，使他與木板一起向右勻速運動，則()A．人拉繩的力是200NB．人拉繩的力是100NC．人的腳給木板的摩擦力方向水平向右D．人的腳給木板的摩擦力方向水平向左【答案】BC【解析】先運用整體法，選取人和木板組成的系統(tǒng)為研究對象，設繩中彈力大小為FT，則2FT＝μ(G人＋G水板)＝×(600＋400)N＝200N，所以FT＝100N，選項A錯誤，B正確；再運用隔離法，選取人為研究對象，水平方向上，人共受到兩個力的作用：繩子水平向右的彈力和木板對人的腳的摩擦力，因為二力平衡，所以該摩擦力與彈力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根據牛頓第三定律，人的腳給木板的摩擦力方向水平向右，選項C正確，D錯誤．2.如圖,位于水平桌面上的物塊塊P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的,已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數都是μ,兩物塊的質量都是m,滑輪的質量、滑輪軸上的摩擦都不計.若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動,則F的大小為 （）2題圖2題圖μmg μmg μmg D.μmg【答案】A【解析】隔離法以Q為研究對象,Q在水平方向受繩的拉力Ｆ1和P對Q的摩擦力f1作用,由平衡可知：F1=f1=μmg以P為研究對象,水平方向受外力F,繩的拉力F2、Q對P的摩擦力f1′和地面對P的摩擦力f2,由平衡條件知：F=F2+f1′+f2,f2=μN=μ·2mg,由牛頓第三定律知：F1=F2=μmg,f1′=f1=μmg,代入得：F=4μmg,A選項正確解法二：整體法分析整體受力，水平方向有向右的拉力F、地面對整體向左的摩擦力f2=μN=μ·2mg、繩對P、Q的拉力2T，由平衡條件有F=2T+f2.再以Q為研究對象，Q在水平方向受繩的拉力T和P對Q的摩擦力f1作用,由平衡可知：T=f1=μmg，聯立解得F=4μmg，A正確。3.如圖所示，A、B兩木塊放在水平面上，它們之間用細線相連，兩次連接情況中細線傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與水平面間的動摩擦因數相同。先后用水平力F1和F2拉著A、B一起勻速運動，則()≠F2＝F2＞FT2＝FT2【答案】B【解析】因兩木塊與水平面間的動摩擦因數相同，可取整體為研究對象，由平衡條件可知，整體與地面間壓力相同，則兩種情況下系統(tǒng)所受摩擦力相同，則所受拉力也相同，B正確。4.如圖所示，貼著豎直側面的物體A的質量mA＝kg，放在水平面上的物體B的質量mB＝kg，繩的質量、繩和滑輪間的摩擦均不計，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰好一起做勻速運動.取g＝10m/s2，則下列判斷正確的是4題圖4題圖A.物體B與水平面間的動摩擦因數為B.如果用12N的水平力向左拉物體B，物體A和B也能做勻速運動C.若在物體B上放一個質量為mB的物體后再由靜止釋放，根據Ff＝μFN可知B受到的摩擦力將增大1倍D.若在物體B上放一個質量為mB的物體后再由靜止釋放，則物體B受到的摩擦力大小與正壓力的大小無關且保持不變【答案】AD【解析】A、B兩者恰好一起勻速運動，則有mAg＝μmBg，μ＝，A正確.要使B帶著A向左做勻速運動，需要的拉力F＝mAg＋μmBg＝4N，B錯誤.在物體B上放一個質量為mB的物體后再由靜止釋放，假設能滑動，則滑動摩擦力為2μmBg＝4N＞mAg＝2N，假設不成立，因此B不能滑動，其受到的摩擦力為靜摩擦力，大小等于A的重力仍為2N，C錯誤，D正確.5.如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊放在地面上，白毛巾的中間用繩與墻壁連接著，黑毛巾的中間用手將它拉住，欲將它們分離開來，若每條毛巾的質量均為m，毛巾之間及其與地面之間的動摩擦因數均為μ，則將黑毛巾勻速的拉出，需要施加的外力F的大小為：FF5題圖μmgμmgμmgμmg【答案】Ｄ【解析】將黑毛巾勻速拉出，由平衡條件可知拉力F應等于黑毛巾的四個表面所受的摩擦力，摩擦力的大小從上到下依次為、、、，故有，D正確。6.如圖所示，滑塊A與小球B用一根不可伸長的輕繩相連，且滑塊A套在水平直桿上．現用與水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右勻速運動，運