高中物理題型解題技巧之力學(xué)篇 應(yīng)用整體法和隔離法的解題技巧

高中物理題型解題技巧之力學(xué)篇03內(nèi)力公式一、必備知識1.連接體問題母模型如圖1所示，光滑地面上質(zhì)量分別為m1、m2的兩物體通過輕繩連接，水平外力F作用于m2上，使兩物體一起加速運動，此時輕上的拉力多大？整體由牛頓第二定律求加速度隔離求內(nèi)力T-μm1g=m1a得2.應(yīng)用技巧（1）.物理場景：輕繩或輕桿或輕彈簧等相連加速度相同的連接體，如下情形am3求m2、m3間作用力,將m1和m2看作整體整體求加速度隔離求內(nèi)力T-μm1g=m1a得整體求加速度隔離求內(nèi)力T-m1g(sinθ-μcosθ)=m1a得整體求加速度隔離求內(nèi)力T-m1g=m1a得隔離T-F1-μm1g=m1a得（2）方法總結(jié)：（內(nèi)力公式）如上圖所示，一起加速運動的物體系統(tǒng)，若力作用于m1上，則m1和m2間的相互作用力為（其中即為外力不作用的物體的作用）此結(jié)論與有無摩擦無關(guān)(有摩擦，兩物體與接觸面的動摩擦因數(shù)必須相同)，物體系統(tǒng)沿水平面、斜面、豎直方向運動時，此結(jié)論都成立。兩物體的連接物為輕彈簧、輕桿時，此結(jié)論不變。注意：若整體受到多個外力時，可先將多點個外力分別應(yīng)用內(nèi)力公式a.兩外力相反時，繩中的拉力為b.兩外力相同時繩中的拉力為三、實戰(zhàn)應(yīng)用(應(yīng)用技巧解題，提供解析僅供參考)一、單選題1．如圖，兩物塊P、Q置于水平地面上，其質(zhì)量分別為m、2m，兩者之間用水平輕繩連接。兩物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為g，現(xiàn)對Q施加一水平向右的拉力F，使兩物塊做勻加速直線運動，輕繩的張力大小為（）A． B． C． D．2．如圖所示，光滑的水平面上兩個質(zhì)量分別為、的物體，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接，在大小為的水平拉力作用下一起勻加速運動，則（）A．、加速度大小為B．某時刻突然撤去拉力的瞬間，加速度大小為C．彈簧秤的示數(shù)是D．某時刻突然撤去拉力的瞬間，加速度大小為3．如圖所示，五塊完全相同的木塊并排放在水平地面上，它們與地面間的摩擦不計。當(dāng)用力F推1使它們共同加速運動時，第2塊木塊對第3塊木塊的推力為（）A． B． C． D．F4．如圖所示，斜面傾角為，BC段粗糙且足夠長，其余段光滑，10個質(zhì)量均為m的小球（可視為質(zhì)點）放在斜面上，相鄰小球間用長為d的輕質(zhì)細桿連接，細桿與斜面平行，小球與BC段間的動摩擦因數(shù)為。若1號小球在B處時，10個小球由靜止一起釋放，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（

）A．在2號小球進入BC段之前的過程中，2號小球運動的加速度為B．在6號球剛進入BC段時，6號球與7號球間細桿的彈力為C．1號球運動過程中的最大速度為D．10號球不能到達B點5．三個完全相同的小物體A、B、C如圖放置。大小為F的水平力作用于A，使三物體一起向右勻速運動。經(jīng)過一段時間撤去力F，三物體仍一起向右運動，此時A、B間摩擦力Ff與B、C間作用力FN的大小分別是（）A．Ff=0、FN= B．Ff=、FN=0C．Ff=、FN= D．Ff=、FN=6．如圖，在傾角為的光滑斜面上，有兩個物塊P和Q，質(zhì)量分別為和，用與斜面平行的輕質(zhì)彈簧相連接，在沿斜面向上的恒力F作用下，兩物塊一起向上做勻加速直線運動，則（

）A．兩物塊一起運動的加速度大小為B．彈簧的彈力大小為C．若只增大，兩物塊一起向上勻加速運動時，它們的間距變小D．若只增大，兩物塊一起向上勻加速運動時，它們的間距變大二、多選題7．當(dāng)洪水來襲時，我們應(yīng)當(dāng)如何自救呢？一個電視節(jié)目通過實驗發(fā)現(xiàn)大家緊挨著站成一排，可以有效抵抗洪水對身體的沖擊力。建立如圖所示的物理模型，五個質(zhì)量相等的物塊緊靠在一起放置在水平地面上。某時刻用力F推物塊1恰好未推動，已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則（）A．物塊2、3、4、5受到前一物塊的彈力依次減小B．物塊3對物塊4的彈力大小為C．物塊1與2、2與3、3與4、4與5間的彈力之比為4∶3∶2∶1D．若僅增大物塊與地面間的動摩擦因數(shù)，則物塊間的彈力一定變大8．我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平．和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比．某列車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B．做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2C．進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比D．與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1∶29．在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤鏈接好的車廂。當(dāng)機車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機車在西邊拉著這列車廂以大小為的加速度向西行駛時，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F。不計車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為（）A．8 B．10 C．15 D．1810．如圖所示，在傾角為的斜面上放置A、B兩正方體物塊（可以視為質(zhì)點），A、B兩物塊質(zhì)量分別為M、m。A物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，B與斜面之間無摩擦，兩物塊相互接觸由靜止釋放。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）A．兩物塊的加速度大小為B．兩物塊的加速度大小為C．兩物塊之間的彈力大小為D．兩物塊之間的彈力大小為11．普通火車動力都在火車頭上，車廂（頭）與車廂之間通過掛鉤連接在一起?；疖囋趩訒r，會先往后退，再啟動，這樣會使掛鉤松弛，車廂（頭）與車廂之間無作用力，再向前啟動時，車廂會一節(jié)一節(jié)的依次啟動，減少所需要的動力。一列火車共有n節(jié)車廂，火車頭與每節(jié)車廂的質(zhì)量相等，車頭及每節(jié)車廂與軌道間的摩擦力均為，假設(shè)啟動時每節(jié)車廂的加速度均為，若火車不后退所有車廂同時啟動，火車頭提供的動力F。若火車車廂依次啟動，當(dāng)?shù)趉（k≤n）節(jié)車廂啟動時，則（）A．火車頭提供的動力為B．火車頭提供的動力為C．第節(jié)車廂對第節(jié)車廂的作用力為D．第節(jié)車廂對第節(jié)車廂的作用力為12．2022年9月20日在德國柏林國際軌道交通技術(shù)展覽會上，中國中車面向全球發(fā)布了時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)，如圖1所示。圖2為高速磁懸浮列車在水平長直軌道上的模擬運行圖，5節(jié)質(zhì)量相同的車廂編組運行，列車以額定功率P向右以最大速度運行，1號車廂會受到前方空氣的阻力，車廂碰到空氣前空氣的速度為0，碰到車廂后空氣的速度變?yōu)榕c車廂速度相同，已知空氣密度為，1號車廂的迎風(fēng)面積（垂直運動方向上的投影面積）為S。不計其他阻力，忽略2號、3號、4號、5號車廂受到的空氣阻力。則下列說法正確的是（）A．列車的最大運行速度為B．列車的最大運行速度為C．若突然撤去動力3號車廂對4號車廂的作用力為D．若突然撤去動力3號車廂對4號車廂的作用力為高中物理題型解題技巧之力學(xué)篇03內(nèi)力公式一、必備知識1.連接體問題母模型如圖1所示，光滑地面上質(zhì)量分別為m1、m2的兩物體通過輕繩連接，水平外力F作用于m2上，使兩物體一起加速運動，此時輕上的拉力多大？整體由牛頓第二定律求加速度隔離求內(nèi)力T-μm1g=m1a得2.應(yīng)用技巧（1）.物理場景：輕繩或輕桿或輕彈簧等相連加速度相同的連接體，如下情形am3求m2、m3間作用力,將m1和m2看作整體整體求加速度隔離求內(nèi)力T-μm1g=m1a得整體求加速度隔離求內(nèi)力T-m1g(sinθ-μcosθ)=m1a得整體求加速度隔離求內(nèi)力T-m1g=m1a得隔離T-F1-μm1g=m1a得（2）方法總結(jié)：（內(nèi)力公式）如上圖所示，一起加速運動的物體系統(tǒng)，若力作用于m1上，則m1和m2間的相互作用力為（其中即為外力不作用的物體的作用）此結(jié)論與有無摩擦無關(guān)(有摩擦，兩物體與接觸面的動摩擦因數(shù)必須相同)，物體系統(tǒng)沿水平面、斜面、豎直方向運動時，此結(jié)論都成立。兩物體的連接物為輕彈簧、輕桿時，此結(jié)論不變。注意：若整體受到多個外力時，可先將多點個外力分別應(yīng)用內(nèi)力公式a.兩外力相反時，繩中的拉力為b.兩外力相同時繩中的拉力為三、實戰(zhàn)應(yīng)用(應(yīng)用技巧解題，提供解析僅供參考)一、單選題1．如圖，兩物塊P、Q置于水平地面上，其質(zhì)量分別為m、2m，兩者之間用水平輕繩連接。兩物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為g，現(xiàn)對Q施加一水平向右的拉力F，使兩物塊做勻加速直線運動，輕繩的張力大小為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)牛頓第二定律，對PQ的整體：；對物體P：；解得，故選D。2．如圖所示，光滑的水平面上兩個質(zhì)量分別為、的物體，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接，在大小為的水平拉力作用下一起勻加速運動，則（）A．、加速度大小為B．某時刻突然撤去拉力的瞬間，加速度大小為C．彈簧秤的示數(shù)是D．某時刻突然撤去拉力的瞬間，加速度大小為【答案】B【詳解】A．根據(jù)題意，對A、B整體分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A錯誤；C．根據(jù)題意，對A分析，設(shè)彈簧的彈力為，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得故C錯誤；BD．某時刻突然撤去拉力的瞬間，彈簧彈力不變，根據(jù)牛頓第二定律，對物體A有解得則加速度大小為，對物體B，根據(jù)牛頓第二定律有解得則加速度大小為，故D錯誤B正確。故選B。3．如圖所示，五塊完全相同的木塊并排放在水平地面上，它們與地面間的摩擦不計。當(dāng)用力F推1使它們共同加速運動時，第2塊木塊對第3塊木塊的推力為（）A． B． C． D．F【答案】C【詳解】設(shè)每一塊木塊的質(zhì)量為，對五塊木塊整體由牛頓第二定律得設(shè)第2塊木塊對第3塊木塊的推力為，對右邊三塊木塊由牛頓第二定律得故C正確，ABD錯誤。故選C。4．如圖所示，斜面傾角為，BC段粗糙且足夠長，其余段光滑，10個質(zhì)量均為m的小球（可視為質(zhì)點）放在斜面上，相鄰小球間用長為d的輕質(zhì)細桿連接，細桿與斜面平行，小球與BC段間的動摩擦因數(shù)為。若1號小球在B處時，10個小球由靜止一起釋放，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（

）A．在2號小球進入BC段之前的過程中，2號小球運動的加速度為B．在6號球剛進入BC段時，6號球與7號球間細桿的彈力為C．1號球運動過程中的最大速度為D．10號球不能到達B點【答案】C【詳解】A．在2號小球進入BC段之前的過程中，把10個小球看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律，有解得2號小球運動的加速度為故A錯誤；B．在6號球剛進入BC段時，把10個小球看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律，有解得把7到10小球，共4個小球看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故B錯誤；C．小球在斜面上先加速后減速，第n個小球進入BC段時加速度為零，此時1號球速度最大，則有解得即所以在第七個球剛進入BC段時，1號球速度最大，根據(jù)動能定理解得故C正確；D．若10號球能到達B點且速度為v1，根據(jù)動能定理，有解得所以10號球能到達B點，故D錯誤。故選C。5．三個完全相同的小物體A、B、C如圖放置。大小為F的水平力作用于A，使三物體一起向右勻速運動。經(jīng)過一段時間撤去力F，三物體仍一起向右運動，此時A、B間摩擦力Ff與B、C間作用力FN的大小分別是（）A．Ff=0、FN= B．Ff=、FN=0C．Ff=、FN= D．Ff=、FN=【答案】B【詳解】以A、B、C為整體，三物體一起向右勻速運動時，地面對整體的摩擦力大小為撤去力，，三物體仍一起向右運動，以A、B、C為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得以A對象，根據(jù)牛頓第二定律可得以C為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故選B。6．如圖，在傾角為的光滑斜面上，有兩個物塊P和Q，質(zhì)量分別為和，用與斜面平行的輕質(zhì)彈簧相連接，在沿斜面向上的恒力F作用下，兩物塊一起向上做勻加速直線運動，則（

）A．兩物塊一起運動的加速度大小為B．彈簧的彈力大小為C．若只增大，兩物塊一起向上勻加速運動時，它們的間距變小D．若只增大，兩物塊一起向上勻加速運動時，它們的間距變大【答案】B【詳解】A．對整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A錯誤；B．對m2受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B正確；C．根據(jù)可知若只增大，兩物塊一起向上勻加速運動時，彈力變大，根據(jù)胡克定律，可知伸長量變大，故它們的間距變大，故C錯誤；D．根據(jù)可知T與無關(guān)，只增大，兩物塊一起向上勻加速運動時，彈力不變，根據(jù)胡克定律，可知伸長量不變，故它們的間距不變，故D錯誤。故選B。二、多選題7．當(dāng)洪水來襲時，我們應(yīng)當(dāng)如何自救呢？一個電視節(jié)目通過實驗發(fā)現(xiàn)大家緊挨著站成一排，可以有效抵抗洪水對身體的沖擊力。建立如圖所示的物理模型，五個質(zhì)量相等的物塊緊靠在一起放置在水平地面上。某時刻用力F推物塊1恰好未推動，已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則（）A．物塊2、3、4、5受到前一物塊的彈力依次減小B．物塊3對物塊4的彈力大小為C．物塊1與2、2與3、3與4、4與5間的彈力之比為4∶3∶2∶1D．若僅增大物塊與地面間的動摩擦因數(shù)，則物塊間的彈力一定變大【答案】AC【詳解】假設(shè)每個物塊的質(zhì)量均為m，先對五個物塊整體進行受力分析，恰好未推動，則整體所受的摩擦力恰等于最大靜摩擦力，然后再隔離后面的物塊進行受力分析，結(jié)果如下表所示：研究對象受力分析最終結(jié)果五個物塊整體AC正確，B錯誤物塊2、3、4、5物塊3、4、5物塊4、5物塊5若僅增大物塊與地面間的動摩擦因數(shù)，用力F推物塊1，物塊1不動，其他物塊間的彈力可能變?yōu)榱?，故D錯誤。故選AC。8．我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平．和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比．某列車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B．做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2C．進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比D．與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1∶2【答案】BD【詳解】啟動時乘客的加速度的方向與車廂運動的方向是相同的，所以啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同，故A錯誤；設(shè)每一節(jié)車廂的質(zhì)量是m，阻力為，做加速運動時，對6、7、8車廂進行受力分析得：，對7、8車廂進行受力分析得：，聯(lián)立可得：，故B正確；設(shè)進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離為s，則：，又，可得：，可知進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度的平方成正比，故C錯誤；設(shè)每節(jié)動車的功率為P，當(dāng)只有兩節(jié)動力車時，最大速率為v，則：，改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組時，最大速度為，則：，所以，故D正確．9．在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤鏈接好的車廂。當(dāng)機車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機車在西邊拉著這列車廂以大小為的加速度向西行駛時，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F。不計車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為（）A．8 B．10 C．15 D．18【答案】BC【詳解】設(shè)這列車廂的總節(jié)數(shù)為n，P、Q掛鉤東邊有k節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律可知，解得k是正整數(shù)，n只能是5的整倍數(shù)。故選BC。10．如圖所示，在傾角為的斜面上放置A、B兩正方體物塊（可以視為質(zhì)點），A、B兩物塊質(zhì)量分別為M、m。A物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，B與斜面之間無摩擦，兩物塊相互接觸由靜止釋放。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）A．兩物塊的加速度大小為B．兩物塊的加速度大小為C．兩物塊之間的彈力大小為D．兩物塊之間的彈力大小為【答案】BC【詳解】AB．利用整體法受力分析可得解得故A錯誤，B正確；CD．隔離物塊B受力分析可得解得故C正確，D錯誤。故選BC。11．普通火車動力都在火車頭上，車廂（頭）與車廂之間通過掛鉤連接在一起?；疖囋趩訒r，會先往后退，再啟動，這樣會使掛鉤松弛，車廂（頭）與車廂之間無作用力，再向前啟動時，車廂會一節(jié)一節(jié)的依次啟動，減少所需要的動力。一列火車共有n節(jié)車廂，火車頭與每節(jié)車廂的質(zhì)量相等，車頭及每節(jié)車廂與軌道間的摩擦力均為，假設(shè)啟動時每節(jié)車廂的加速度均為，若火車