整体法隔离法习题附答案

1、1如图为一直角支架aob ， ao水平放置，表面粗糙，ob竖直向下，表面光滑。ao上套有小环 p， ob上套有小环 q ， 两环质量均为 m ， 两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连， 并在图示位置平衡。 现将 p环向左移一小段距离， 两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，ao杆对 p环的支持力 fn和摩擦力 f 的变化情况是（）afn不变， f 变大 bfn不变， f 变小cfn变大， f 变大 dfn变大， f 变小【答案】 b【解析】分析受力作出示意图。再把两环、细绳作为“整体”研究可知，小环p所受支持力等于 2mg即其中， fn、fn/分别为环 p、q所受支

2、持力。由式可知，fn大小不变。然后, 依“极限思维”分析，当环p向左移至 o点时，环 q所受的拉力 t、支持力 fn/逐渐减小为 mg 、0。由此可知，左移时环p所受摩擦力将减小。因此，正确的答案为：选b。静力学中存在着大量的类似此例的“连接体”问题。解题思维方法，无非为“整体”、 “隔离”两种分析方法的交替使用，至于是先“整体” 、还是“隔离” ，则因题而异， 变通确定。2如图所示，叠放在一起的a、b两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中b带+q的电量，a不带电；它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使 b带电量消失，a带上+q的电量，则 a、b的运动状态可能为a一起匀速b一起加

3、速c一起减速d a加速， b匀速【答案】 a【解析】试题分析：由题意知b受到的向右的电场力与地面对b向左的摩擦力大小相等，当b带电量消失， a带上+q的电量时，要讨论 ab间的的摩擦力与地面对b的摩擦力之间的大小关系，当 ab间的的摩擦力大于或等于地面对b的摩擦力时，ab还是一起运动，可把 ab看成整体，整体受到的电场力与摩擦力平衡，所以仍然一起做匀速运动，a对，bc错；当 ab间的的摩擦力小于地面对b的摩擦力时，此时a做加速运动， b做减速运动， d错。考点：本题考查受力分析，整体法点评：本题学生要讨论 ab间的的摩擦力与地面对b的摩擦力之间的大小关系， 从而去判断ab是一起运动还是分开运动

4、。baoqpfn/fnfmgmgbaoqp3两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为e的匀强电场中，小球1带正电 , 电量为 2q, 小球 2 带负电，电量大小为q。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力t为（不计重力及两小球间的库仑力）a32tqeb52tqectqed3tqe【答案】 a【解析】试题分析：把球1 球 2 及细线看成一个整体，整体在水平方向受到的合力为eqeqeqf-2合，由maf2合得到meqa2，对球 2 进行受力分析得到maeqt，把a 代入解得 t=232eqmeqmeqmaeq，a对，bcd 错。考

5、点：本题考查受力分析，整体法，隔离法点评：本题学生明确用整体法求出加速度，即是整体中每个物体的加速度，然后再隔离物体进行分析，去求所要求的物理量。4如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30和 45，质量分别为2和的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接( 不计滑轮的质量和摩擦 ) ，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述两种情形中正确的有a质量为 2的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用b质量为 的滑块均沿斜面向上运动c绳对质量为 滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力d系统在运动中机械能均守恒【答案】 bd 【解析】考查受力分析、 连接体整体法处理复

6、杂问题的能力。每个滑块受到三个力： 重力、绳子拉力、斜面的支持力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，a错；对 b选项，物体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系， 由于 2m质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为 m的滑块必定沿着斜面向上运动，b对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向， c错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，d对。5a、b、c三物

7、块的质量分别为m ，m和 m0，作如图所示的联结绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若 b随 a一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定（）a.物块 a与桌面之间有摩擦力，大小为m0ge球 1球 2b.物块 a与 b之间有摩擦力，大小为m0gc.桌面对 a，b对 a，都有摩擦力，两者方向相同，合力为mogd.桌面对 a，b对 a，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g【答案】 a【解析】：将 a、b视为“整体”，对其进行受力分析，如图所示，据物体平衡条件：f=0，有 t；隔离 c分析，如图所示，有tm0g，所以 f m0g，故 a选项正确；隔离b分析时，由于 b匀速运动，其合外力为

8、零，水平方向上不能有a对 b的摩擦力，所以b、c、d选项错误！，领悟：不能把整体法和隔离法孤立起来，要将他们结合使用，起到相辅相成的作用！6如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2 倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（）bsingasin2gd2singcsin23g【答案】 c【解析】绳子剪断，以猫为研究对象，保持平衡要求木板提供的摩擦力f 等于猫自身重力沿斜面的分力 mgsin；以木板为研究对象，由牛顿第二定律得f合=g分力+f=2mgsin+mgsin=2ma，

9、得a=3/2gsin 7如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块a和 b紧挨着匀速下滑， a与 b间的接触面光滑。已知a与斜面之间的动摩擦因数是b与斜面之间动摩擦因数的2 倍，斜面倾角为 。b与斜面之间的动摩擦因数是atanb23tanccotd23cot【答案】 b【解析】对整体应用平衡条件分析求解8在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图所示。现在从球心 o1处对甲施加一平行于斜面向下的力f，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力f1，甲对斜面的压力为

10、f2，在此过程中af1缓慢增大， f2缓慢增大bf1缓慢增大， f2缓慢减小cf1缓慢减小， f2缓慢增大df1缓慢减小，f2缓慢不变o2乙甲o1f【答案】 d【解析】对整体，受力如图 (a) 所示，垂直斜面方向只受两个力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分量和斜面支持力2f，且2cos0f -g=，即2f保持不变，由牛顿第三定律可知，甲对斜面的压力为f2也保持不变， d正确。本题考查共点力的平衡的动态分析，涉及整体法和隔离法的应用，三力平衡原理等物理方法，选项的设置只需判断f2保持不变就能确定答案，对1f，可用图 (b) 、(c) 来分析判断，当甲缓慢下移时，nf与竖直方向的夹角减小，1f减小。

11、难度较大。9在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体a，a与竖直墙之间放一光滑圆球 b，整个装置处于静止状态。现对b加一竖直向下的力f，f的作用线通过球心，设墙对 b的作用力为 f1，b对 a的作用力为 f2，地面对 a的作用力为 f3。若 f缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中a、f1保持不变，f3缓慢增大b、f1缓慢增大， f3保持不变c、f2缓慢增大， f3缓慢增大d、f2缓慢增大， f3保持不变【答案】 c【解析】将 ab作为整体，在竖直方向根据平衡条件有f3=ga+gb+f，所以 f3随 f 缓慢增大而缓慢增大。对光滑圆球b力 f和圆球 b的重力的合力

12、gb+f 产生了两个作用效果，一个是使b压紧竖直墙面的力f1，一个是压紧 a的力 f2，当力 f 缓慢增大时，两个分力的方向都没有发生变化，所以当合力gb+f 增大时两个分力同时增大。答案c。10如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体a，通过绳子与物体b相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长。如果mb=3ma，则绳子对物体 a的拉力大小为ambgb43magc3magd43mbg【答案】 b【解析】对加速度不同的连接体，采用隔离法分析，然后列加速方程；abgfff1(a)afnmgf1mgf1fn(c)(b)11如图所示 , 在倾角为 300的光滑斜面上放置

13、质量分别为m和的四个木块，其中两个质量为 m的木块间用一不可伸长的轻绳相连， 木块间的最大静摩擦力是fm. 现用平行于斜面的拉力 f拉其中一个质量为的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力f 的最大值是amf53bmf43cmf23dmf【答案】 c【解析】略12如图所示，两个质量分别为12mkg、23mkg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为f1=30n 、f2=20n的水平拉力分别作用在m1 、m2上，则（）a弹簧秤的示数是10n b弹簧秤的示数是50nc在突然撤去 f2 的瞬间， m1的加速度不变d在突然撤去 f2 的瞬间， m2的加速度不变【答案】

14、 c【解析】 ab 、两水平拉力导致物体受力不平衡，先选整体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律得： f1-f2=（m1+m2）a，解得： a=2m/s2，对 m2受力分析：向左的f2和向右的弹簧弹力 f，由牛顿第二定律得： f-f2=m2a 解得： f=26n ，故 ab错误c、在突然撤去 f2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以m1的受力没有发生变化，故加速度大小仍为2m/s2，故 c正确d、突然撤去 f2的瞬间， m2的受力仅剩弹簧的弹力，对m2列牛顿第二定律 , 得：f=m2a，m2的加速度增大，故d错误故选： c13如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向 角，则小车可能的运动

15、情况是a向右加速运动b向右减速运动c向左加速运动d向左减速运动【答案】 ad【解析】本题考查整体隔离法，小球的加速度与小车的加速度相同，小球受绳子的拉力与重力，两个力的合力与小车合力相同沿水平方向，所以小车的加速度水平向右，可以向右匀加速运动也可以向左匀减速运动，ad对；14如图所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上开始时小车处在静止状态当小车匀加速向右运动时（）弹簧秤读数及小车对地面压力均增大弹簧秤读数及小车对地面压力均变小弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大【答案】 c【解析】本题考查整体隔离法，当小

16、车匀加速向右运动时，小球也获得向右的加速度，所以绳子向左偏，由此时小球受力可知，绳子的拉力为cosmgf，弹簧弹力也增大，再以整体为研究对象，竖直方向受力不变，小车对地面的压力还是与整体的重力相等如下图所示，质量32mkg 的木块 a套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量3mkg 的小球 b相连。今用跟水平方向成=30角的力310fn，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中 m 、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。求：15运动过程中轻绳与水平方向夹角；16木块与水平杆间的动摩擦因数。17当为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？【答案】153016531753tan时 f 的值最小【

17、解析】 （1）对 b进行受力分析，设细绳对b的拉力为 t，由平衡条件可得tfcos30cos（1分）mgtfsin30sin（1 分）解得：310t（1 分）33tan，即30（1 分）（2）对 a进行受力分析，由平衡条件有nsinfmgt（1 分）ncosft（1分）解得53（1 分）（3）对 a进行受力分析，由平衡条件有gmmffnsin（1 分）ncosff（1分）解得：gmmfsincos（1 分）令211sin，21cos，即1tan则：)sin(1)()sincoscos(sin1)(22gmmgmmf（1 分）显然，当90时 f有最小值，所以53tan时 f 的值最小。（1 分）

18、18 （10 分）如图，人重 600 牛，木块 a重 400 牛，人与 a、a与地面间的动摩擦因数均为，现人用水平力拉绳， 使他与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计， 求(1) 人对绳的拉力.(2) 人脚给 a 的摩擦力方向和大小。【答案】 （1）100n ； （2）静摩擦力方向向右；大小100牛【解析】本题考查整体隔离法的应用，先以整体为研究对象，整体受到水平向右的两个拉力和水平向左的摩擦力，所以绳子的拉力等于摩擦力的一半，再以人为研究对象，静摩擦力等于绳子的拉力设绳子的拉力为ft, 物体与地面间的摩擦力为ffa,（1）取人和木块为整体 , 并对其进行受力分析 , 如图甲所示 , 由题意

19、可知 ffa=(ma+m人)g=200?n.由于系统处于平衡状态 , 故 2ft=ffa, 所以 ft=100?n.（2）取人为研究对象 , 对其进行受力分析 , 如图乙所示 .由于人处于平衡状态 , 故 ft=ff 人=100?n由于人与木块 a 处于相对静止状态 , 故人与木块 a之间的摩擦力为静摩擦力.由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力方向向右, 大小为 100?n19如图 17 所示，质量为 m的劈块，其左右劈面的倾角分别为1=30、2=45，质量分别为 m1=3kg 和 m2=2.0kg的两物块，同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑，劈块始终与水平面保持相对静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为=，求两物块下滑过程中(m1和