人教版高一物理必修1冊(cè)《整體法與隔離法》綜合練習(xí)卷

整體法與隔離法【類(lèi)型一】連接體的動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，繩與滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦均不計(jì)，現(xiàn)在人用水平拉力拉繩，使他與木板一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，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(guò)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(dòng)摩擦因數(shù)都是μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì).若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng),則F的大小為 （）2題圖2題圖A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg3.如圖所示，A、B兩木塊放在水平面上，它們之間用細(xì)線(xiàn)相連，兩次連接情況中細(xì)線(xiàn)傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。先后用水平力F1和F2拉著A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)，則()A.F1≠F2B.F1＝F2C.FT1＞FT2D.FT1＝FT24.如圖所示，貼著豎直側(cè)面的物體A的質(zhì)量mA＝0.2kg，放在水平面上的物體B的質(zhì)量mB＝1.0kg，繩的質(zhì)量、繩和滑輪間的摩擦均不計(jì)，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰好一起做勻速運(yùn)動(dòng).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(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B.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(yùn)動(dòng)C.若在物體B上放一個(gè)質(zhì)量為mB的物體后再由靜止釋放，根據(jù)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(gè)質(zhì)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(wú)關(guān)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(kāi)來(lái)，若每條毛巾的質(zhì)量均為m，毛巾之間及其與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)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A.2μmgB.3μmgC.4μmgD.5μmg6.如圖所示，滑塊A與小球B用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，且滑塊A套在水平直桿上．現(xiàn)用與水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B保持相對(duì)靜止．已知A、B的質(zhì)量分別為2kg、1kg，F(xiàn)=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(dòng)摩擦因數(shù)為D.滑塊A與水平直桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為7.如圖所示，質(zhì)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(zhì)量為m的圓環(huán)，環(huán)在桿上恰能勻速下滑，則此時(shí)物體對(duì)地面的壓力為多大？8.如圖所示，質(zhì)量為的木板B放在水平地面上，質(zhì)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(shí)與水平面的夾角已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)現(xiàn)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?。?/p>

(2)水平力F的大??；

(3)若剪斷輕繩，要把B從A下面抽出來(lái)，水平力F至少應(yīng)為多大？【類(lèi)型二】連接體的靜平衡1.用兩段等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)將a、b兩個(gè)小球連接并懸掛于O點(diǎn)，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(shí)細(xì)線(xiàn)都被拉緊，則系統(tǒng)平衡時(shí)兩球的位置情況如圖乙所示，球b位于O點(diǎn)正下方，則a、b兩球質(zhì)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(guò)光滑定滑輪的輕繩連接，滑輪的大小不計(jì)，整個(gè)裝置處于同一豎直平面內(nèi)。圓環(huán)平衡時(shí)，繩OA豎直，繩OB與直桿間夾角為30°。則環(huán)A、B的質(zhì)量之比為A.B.1:2C.D.3.兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線(xiàn)分別懸掛在天花板上的同一點(diǎn)O．現(xiàn)用相同長(zhǎng)度的另一根細(xì)線(xiàn)連接A、B兩個(gè)小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此時(shí)每根細(xì)線(xiàn)均處于伸直狀態(tài)，且OB細(xì)線(xiàn)恰好處于豎直方向，如圖所示，如果兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則力F的大小為（） A． B．mg C． D．04.如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)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(zhì)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(duì)地面的壓力可能為0B．物體B受到的摩擦力為mAgcosθC．地面對(duì)B的作用力方向豎直向上D．地面對(duì)B的作用力方向斜向左上方5.三個(gè)相同的光滑圓柱體a、b、c靜止地疊放在兩個(gè)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(diǎn)在一條直線(xiàn)上；a、c的圓心與右支架的支點(diǎn)在一條直線(xiàn)上。設(shè)三個(gè)圓柱體的質(zhì)量均為m，則 A．兩支架對(duì)圓柱體b、c的支持力大小均為 B．兩支架對(duì)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(wú)彈力6如圖所示，質(zhì)量為m、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止?fàn)顟B(tài).若不計(jì)一切摩擦，則

A.正方體對(duì)水平面的彈力大小為(M+m)gB.墻面對(duì)正方體的彈力大小mgtanαC.正方體對(duì)直角劈的彈力大小為mgcosαD.墻面對(duì)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(zhǎng)的細(xì)繩連接兩小環(huán)，靜止時(shí)細(xì)繩恰好處于水平方向，小環(huán)P、Q的質(zhì)量分別為m1、m2，則小環(huán)P、Q的質(zhì)量的比值為()A.eq\f(m1,m2)＝eq\r(3)B．eq\f(m1,m2)＝3C.eq\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(wú)摩擦定滑輪,輕質(zhì)細(xì)繩兩端各系一個(gè)小球掛在定滑輪上,如圖所示.兩小球平衡時(shí),若滑輪兩側(cè)細(xì)繩的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1=2.4R和L2=2.5R,則這兩個(gè)小球的質(zhì)量之比m1∶m2為（不計(jì)球的大?。?題圖6題圖A.24∶1B.25∶1C.24∶25D.25∶24參考答案【類(lèi)型一】連接體的動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，繩與滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦均不計(jì)，現(xiàn)在人用水平拉力拉繩，使他與木板一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)用整體法，選取人和木板組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，設(shè)繩中彈力大小為FT，則2FT＝μ(G人＋G水板)＝0.2×(600＋400)N＝200N，所以FT＝100N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；再運(yùn)用隔離法，選取人為研究對(duì)象，水平方向上，人共受到兩個(gè)力的作用：繩子水平向右的彈力和木板對(duì)人的腳的摩擦力，因?yàn)槎ζ胶?，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(jù)牛頓第三定律，人的腳給木板的摩擦力方向水平向右，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．2.如圖,位于水平桌面上的物塊塊P,由跨過(guò)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(dòng)摩擦因數(shù)都是μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì).若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng),則F的大小為 （）2題圖2題圖A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg【答案】A【解析】隔離法以Q為研究對(duì)象,Q在水平方向受繩的拉力Ｆ1和P對(duì)Q的摩擦力f1作用,由平衡可知：F1=f1=μmg以P為研究對(duì)象,水平方向受外力F,繩的拉力F2、Q對(duì)P的摩擦力f1′和地面對(duì)P的摩擦力f2,由平衡條件知：F=F2+f1′+f2,f2=μN(yùn)=μ·2mg,由牛頓第三定律知：F1=F2=μmg,f1′=f1=μmg,代入得：F=4μmg,A選項(xiàng)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(duì)整體向左的摩擦力f2=μN(yùn)=μ·2mg、繩對(duì)P、Q的拉力2T，由平衡條件有F=2T+f2.再以Q為研究對(duì)象，Q在水平方向受繩的拉力T和P對(duì)Q的摩擦力f1作用,由平衡可知：T=f1=μmg，聯(lián)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(xì)線(xiàn)相連，兩次連接情況中細(xì)線(xiàn)傾斜方向不同但傾角一樣，兩木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。先后用水平力F1和F2拉著A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)，則()A.F1≠F2B.F1＝F2C.FT1＞FT2D.FT1＝FT2【答案】B【解析】因兩木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，可取整體為研究對(duì)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(cè)面的物體A的質(zhì)量mA＝0.2kg，放在水平面上的物體B的質(zhì)量mB＝1.0kg，繩的質(zhì)量、繩和滑輪間的摩擦均不計(jì)，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰好一起做勻速運(yùn)動(dòng).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(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B.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(yùn)動(dòng)C.若在物體B上放一個(gè)質(zhì)量為mB的物體后再由靜止釋放，根據(jù)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(gè)質(zhì)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(wú)關(guān)且保持不變【答案】AD【解析】A、B兩者恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)，則有mAg＝μmBg，μ＝0.2，A正確.要使B帶著A向左做勻速運(yùn)動(dòng)，需要的拉力F＝mAg＋μmBg＝4N，B錯(cuò)誤.在物體B上放一個(gè)質(zhì)量為mB的物體后再由靜止釋放，假設(shè)能滑動(dòng)，則滑動(dòng)摩擦力為2μmBg＝4N＞mAg＝2N，假設(shè)不成立，因此B不能滑動(dòng)，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(cuò)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(kāi)來(lái)，若每條毛巾的質(zhì)量均為m，毛巾之間及其與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)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A.2μmgB.3μmgC.4μmgD.5μmg【答案】Ｄ【解析】將黑毛巾勻速拉出，由平衡條件可知拉力F應(yīng)等于黑毛巾的四個(gè)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(zhǎng)的輕繩相連，且滑塊A套在水平直桿上．現(xiàn)用與水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B保持相對(duì)靜止．已知A、B的質(zhì)量分別為2kg、1kg，F(xiàn)=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(dòng)摩擦因數(shù)為D.滑塊A與水平直桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為【答案】AD【解析】分析B球受力如圖甲所示，由平衡條件可知拉力F、重力二者的合力與AB間輕繩的拉力等值反向，因拉力F與B球重力大小相等，故圖中四邊形為菱形，易知圖中，A正確B錯(cuò)誤。再以整體為對(duì)象分析受力如圖乙所示，仍由平衡條件得、，結(jié)合摩擦力公式解得，C錯(cuò)誤D正確。7.如圖所示，質(zhì)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(zhì)量為m的圓環(huán)，環(huán)在桿上恰能勻速下滑，則此時(shí)物體對(duì)地面的壓力為多大？【答案】(M＋m)g【解析】對(duì)小環(huán)受力分析可知，環(huán)在勻速下滑過(guò)程中受到向上的摩擦力Ff＝mg；由牛頓第三定律可知，環(huán)給桿一個(gè)反作用力，大小也為mg，方向向下，因此物體對(duì)地面的壓力等于(M＋m)g.8.如圖所示，質(zhì)量為的木板B放在水平地面上，質(zhì)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(shí)與水平面的夾角已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)現(xiàn)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(lái)，水平力F至少應(yīng)為多大？【答案】100N200N232N【解析】對(duì)物體A受力分析及建立直角坐標(biāo)系，如圖所示：

A靜止，由于受力平衡故在x軸上：

在y軸上：又由于故由得：

對(duì)物體B受力分析及建立直角坐標(biāo)系，如圖所示：

由于B靜止，受力平衡,故在x軸上：在y軸上：又由于故由得：木箱A恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件為：對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：【類(lèi)型二】連接體的靜平衡1.用兩段等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)將a、b兩個(gè)小球連接并懸掛于O點(diǎn)，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(shí)細(xì)線(xiàn)都被拉緊，則系統(tǒng)平衡時(shí)兩球的位置情況如圖乙所示，球b位于O點(diǎn)正下方，則a、b兩球質(zhì)量之比為（）A.1：1 B.1：2C.2：1D.2：3【答案】A【解析】由于兩細(xì)線(xiàn)等長(zhǎng)，則由圖乙可知兩細(xì)線(xiàn)與豎直方向的平角相等，設(shè)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(guò)光滑定滑輪的輕繩連接，滑輪的大小不計(jì)，整個(gè)裝置處于同一豎直平面內(nèi)。圓環(huán)平衡時(shí)，繩OA豎直，繩OB與直桿間夾角為30°。則環(huán)A、B的質(zhì)量之比為A.B.1:2C.D.【答案】A【解析】設(shè)繩的拉力為T(mén)，則對(duì)物體A：mAg=T；對(duì)物體B：mBgsin300=Tcos300；聯(lián)立解得：，故選A.3.兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線(xiàn)分別懸掛在天花板上的同一點(diǎn)O．現(xiàn)用相同長(zhǎng)度的另一根細(xì)線(xiàn)連接A、B兩個(gè)小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此時(shí)每根細(xì)線(xiàn)均處于伸直狀態(tài)，且OB細(xì)線(xiàn)恰好處于豎直方向，如圖所示，如果兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則力F的大小為（） A． B．mg C． D．0【答案】A【解析】由OB細(xì)線(xiàn)恰好處于豎直方向可知AB兩球間的細(xì)繩上無(wú)拉力，否則B球不可能處于靜止?fàn)顟B(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(gè)力的作用而處于平衡，由于三根細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)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(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)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(zhì)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(duì)地面的壓力可能為0B．物體B受到的摩擦力為mAgcosθC．地面對(duì)B的作用力方向豎直向上D．地面對(duì)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(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而保持相對(duì)于地靜止，地面對(duì)B一定有靜摩擦力．根據(jù)平衡得，f=Tcosθ=mAgcosθ．因?yàn)锽對(duì)地面有摩擦力，則壓力一定不為零．故A錯(cuò)誤，B正確．地面對(duì)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?yàn)橹亓屠Φ暮狭Ψ较蛐毕蛴蚁路?，則地面對(duì)B的作用力方向斜向左上方．故C錯(cuò)誤，D正確．

5.三個(gè)相同的光滑圓柱體a、b、c靜止地疊放在兩個(gè)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(diǎn)在一條直線(xiàn)上；a、c的圓心與右支架的支點(diǎn)在一條直線(xiàn)上。設(shè)三個(gè)圓柱體的質(zhì)量均為m，則 A．兩支架對(duì)圓柱體b、c的支持力大小均為 B．兩支架對(duì)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(wú)彈力【答案】AC【解析】以三個(gè)光滑圓柱體a、b、c組成的整體為研究對(duì)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(guān)系知，為等邊三角形，角為300，，故A正確，B錯(cuò)誤；以三個(gè)光滑圓柱體b研究對(duì)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(gè)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(zhì)量為m、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止?fàn)顟B(tài).若不計(jì)一切摩擦，則

A.正方體對(duì)水平面的彈力大小為(M+m)gB.墻面對(duì)正方體的彈力大小mgtanαC.正方體對(duì)直角劈的彈力大小為mgcosαD.墻面對(duì)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(duì)正方體的彈力F1和墻對(duì)直角劈的彈力F2