高中物理专题14整体法与隔离法小题狂刷新人教版必

1、14狂刷14整体法与隔离法刷索础1 .如图所示，倾角为 e的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行， A、R C都处于静止状态。则A.B受到C的摩擦力一定不为零8. C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与 R C的总重力大小相等【答案】C【解析】对物体乐当“浅的18时。皿间摩擦力为故A错误。6c整体受到竖直向下的重力、 竖直向上的支持力和斜向右上方的绳的拉力,而绳的拉力可分解为竖直向上的分力和水平向右的分力j 由于BC静止。由平衡条件知必有水平面对C的水

2、平向左的摩掖力与拉力的水平分力平衡，所以水平面 对C的摩狼力不可部为0,故B错误“由对B项的解折知：故C正确口对EC整体而言,由于拉力有竖 直向上的分力 , 放水平面对C的支持力等于BC的总重力减分力。所以水平面对。的支持力不等于月C 的总重力。故D错碟中故选。2 .如图所示，一根铁链一端用细绳悬挂于A点，为了测量这个铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为 和 ，若 tan : tan 1:3,则铁链的质量为A. m B .2m C .3m D . 4m【答案】BF【解析】对小球进行受力分析,受重力、拉力矛尾瞪恚的拉力，由平衡条件得

3、：协力=1对铁链和小球整体进行受力分析？受重力、细线的拉力量已知力/由平衡条件得：由 = /、，取立 网+ Mx解得；M = 2m f故吕正确。3 .如图所示，物体甲和物体乙通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，斜面体固定，甲、乙处于静止状态。下列说法正确的是A.甲一定受到沿斜面向上的摩擦力B.甲一定受到沿斜面向下的摩擦C.甲的质量可能等于乙的质量D.甲的质量一定大于乙的质量【答案】C【解析】对乙分析，受到竖直向上的拉力，竖直向下的重力，故 T m乙g ,对甲分析，在沿斜面方向上，受到沿斜面向上的拉力，重力沿斜面向下的分力，同一条绳子上的拉力相同，故T mtg ,若T m甲gsin ,则甲受到的摩

4、擦力沿斜面向下，此时m乙m>sin ,若T m甲gsin ,则甲不受摩擦力作用，此时mt m> sin ,若T m> gsin ,则甲受到的摩擦力沿斜面向上，此时mt m甲sin ,故AB错误；综上分析甲的质量可能等于乙的质量，也可能小于乙的质量，还可以大于乙的质量，故确，D错误。4.如图所示，水平固定且倾角为37° (sin 37=0.6 , cos 37 ° =0.8)的光滑斜面上有两个质量均为m=1 kg的小球A B,它们用劲度系数为 k=200 N/m的轻质弹簧连接，弹簧的长度为10=20 cm,现对B施加一水平向左的推力F,使A、B均在斜面上以加

5、速度 a=4 m/s2向上做匀加速运动，此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为A. 0.15 m , 25 NC. 0.15 m , 12.5 ND. 0.25 m , 12.5 N【答案】B【解析】对AB的整体，F cos37 2mgsin37 2ma,解得f=25 n；对物体A：k（l I。）mgsin37 ma,解得 l =0.25 m ,故选 B。5 .如图所示，顶端装有光滑定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A B两物体通过轻质细绳连接，并处于静止状态。现用水平向右的力 F将物体B缓慢拉动一定的距离（斜面体与物体A始终保持静止）。在此过程中，下列判断正确的是A.水平力F大小不变B.物体A

6、所受斜面体的摩擦力逐渐变大C.斜面体所受地面的支持力逐渐变大D.斜面体所受地面的摩擦力逐渐变大【答案】D【解析】取物体B为研究对象分析其受力,则有丁 =-被堵尢则水平力声随之变大, cos伊对小£两物体与斜面体这个整悻而言F由于斜囱体与物体月仍然保持静止/拉力用增大,则地面对斜 面体的摩擦力一定变大n但是因为整体竖直方向并没有其它力，敌斜面体所受地面的支持力应该没有变! 在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体力所受斜面体的座推力开始并不如道其方向，故物体H 所却面体的摩擦力的情况而去确定；故D正确；ABC错误中故选IX【名师点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平

7、衡进行求解，注意整体法和隔离法的运用。6 .如图，穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A和B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成0=37。，不计所有摩擦。当两球静止时，OA期与杆的夹角为 0 , OB绳沿竖直方向，则球 A和B的质量之比为W/力CA. 4: 3B.3: 4.3: 5D.5: 8【答案】A【解析】分别谢3两球分析，运用合成法J如图所示。根据共点力平衡条件得：T=F羲丽什艮据正弦定理列式），故也:k-：3.螃A.静止状态，则B.地面对c的摩擦力为零D.地面对c的摩擦力一定减小47.如图所示，倾角为 e的斜面体c置于水平地面上，小物块 b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏

8、a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在 a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于A. b对c的摩擦力一定减小C.地面对c的摩擦力方向一定向右【答案】D【解析】设心匕的勤分别为绘G-若6t4命九匕受c的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件.有/'=G,虹？-0在中的沙子缓慢流出的过程中色减小，故摩擦力增加!若5尻虹%也受 到E的摩擦力沿斜面向下？根据平衡条件F有/色一区虹方在口中的沙子线慢流出的过程中，色减 小，故壁擦力减小，A错误J以此整体为册究对象，根据平衡条件得知水平面对C的摩擦力 / =痴4=68sr万向水平向左,在减小，BC错误？ D正确口【名师点睛】本题采用隔离法和整体法研究两

9、个物体的平衡问题及B所受的摩擦力，要根据 B所受的拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系，分析摩擦力的大小和方向。8 .如图所示，A B C三球的质量均为 m轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A B间由一轻质细线连接， B C间由一轻杆相连，倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均卜列说法正确的是平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间,A. A球的加速度沿斜面向上，大小为 gsinB. C球的受力情况未变，加速度为0C. B C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsinD. B C之间的弹力大小为 0【答案】CD【解析】在烧断细线前，将三个小球看做一个整体，在沿斜面

10、方向上，受到重力沿斜面向下的分力,弹簧给的沿斜面向上的拉力，即 F弹 3mgsin ,细线被烧断的瞬间，细线的拉力变为零，弹簧来不及改变，所以弹力不变，在沿斜面方向上A受到沿斜面向下的重力的分力，弹簧沿斜面向上的拉力，故有F弹 mgsinmaA,解得3a 2g sin ,方向沿斜面向上，由于细线被烧断，所以对于BC整体来说，在沿斜面方向上只受到沿斜面向下的重力分力，所以有2mgsin2maAB ,解得3ab gsin ,沿斜面向下，即两者的加速度都为gsin ,方向沿斜面向下，设杆的作用力为T,则对B分析可得mg sin T maB ,代入可得T=0,即BC之间杆没有作用力， AB错误，CD正

11、确。9 .如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上，三条细绳结于O点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块 P, 一条绳连接小球 Q P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F作用下使夹角e <90。，现缓慢改变绳OAW方向至0 >90° ,且保持结点 O位置不变，整个装置始终处于静止状态，下列说法正确的是A.绳OA的拉力先减小后增大B.斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大C.地面对斜面体有向右的摩擦力D.地面对斜面体的支持力等于物块P和斜面体的重力之和【答案】AB【解析】缓慢改变绳04的方向至加伊的过程，04拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位

12、置所示j可见QH的拉力先减小后增大，QP的拉力一直增大j故A正确y若开始时P受绳子的拉力比较小,同膝I面对P的摩擦力沿斜面向上，QP拉力一直增大，则摩攘力就会先变小后反向增大n故B正确；以斜面和尸。整体为研究对象受力分析，根据平衡条件；斜面受地面的摩擦力与。4绳子水平方向的拉力等大反向，故摩擦力方向向左，故C错误,以斜面体f口以g整体为研究对象受力分析.根据竖直方向受力平i野："+尸8&a=M韭+/g,由上图分析可知F的最大值艮物如底 （当严竖直向上方向时），故产33”玲£,则"下明后+外区，故D错误©*【名师点睛】在解析力的动态平衡问题时，一般

13、有两种方法，一种是根据受力分析，列出力和角度三角函数的关系式，根据角度变化进行分析解题，一种是几何三角形相似法，这种方法一般解决几个力都在变化的情况，列出力与三角形对应边的等式关系，进行解题分析。10 .如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来拉动放置在光滑斜面上的重物，长杆的一端放在O点处，杆长为L, O点到左侧定滑地面上通过钱链连结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方4轮的竖直距离为 4L,不计滑轮的大小，在杆的另一端拴一细绳，通过两个滑轮后拴在斜面上的重物 3上，连接重物的绳与斜面平行，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度3转至水不（转过了 90°角

14、）。斜面的倾角为 30° ,斜面足够长，在杆转过90°的过程中，下列说法中正确的是A.重物M先做加速运动后做减速运动B.重物M的最大速度是1 L2C.斜面体对地面的压力先增大后减小D.地面对斜面体的摩擦力先向左后向右【解析】杆的另一个端点的速度研究圆弧的切线方向,将其沿着平行绳子和垂直绳子的方向分解，如 图所示设ig常点的后速度与切学舫向的夹角为协切线分速度为；由于日先就小 后增加？故切线分速度先增力畴减小,故重物”先做加速运动后儆漏速运动,故A正确：当杆的左 倒端点的例卷方向与细线平行时,物体的速度最大？为当故E错误j由于滑块先加速上升后顺速 上升，敌先超重后失重j故斜面

15、体和滑块整体对地面的压力先增加后城小，故C错误3由于斜面光滑, 渭块对斜面的®力垂直斜面向下大小始终不变，与滑块的运动状态无关，所以地面对斜面体一直向 右的摩塘力，故D错误宁故选人刷犍力11 .如图所示，倾角为 e的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B C都处于静止状态。则A水平面对C的支持力等于B、C的总重力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.若将细绳剪断，物体 B开始沿斜面向下滑动，则水平面对 C的摩擦力可能为零【答案】B【解析】以刀C组成的整体为研究对象1分析受力画出受力分析图如图所

16、示。由图得到水平面对C的支持力大小十Gq-G.siii皆G十G-故A错误J j5寸6C整体分析，根据平衡条件得，水平面对C的摩撩力尸秋）osd方向水平向左，故B正确3=3的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时、 B不受摩摭力，当R的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时,W受摩摭力,B与C间不一定有摩 搏力，故C错误j若将细绳剪断，物体8开始沿斜面向下加速滑动，以组成的整体为研究对象，刀 有水平向左的加速度，则水平面对C有水.平向左的摩擦力,D错误。故选：B”z JzVs+a【名师点睛】对于 B物体：当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时， B不受摩擦力；以 BC 组成的整体为研究对象，分

17、析受力，画出力图，根据平衡条件和牛顿第二定律分析地面对C的支持力和摩擦力大小和方向。12 .如图所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上向上运动，当作用力F 一定时，m所受绳的拉力a.与e有关c与系统运动状态有关m2Fm1 m2仅与两物体质量有关【解析】对整体分折,根据牛顿第二定律得:尸一（犯 +犯）月siuH-）（蚂+ 鸭）HeosJF-，=吗+；二诉一且加”隐皿伊，隔离皿分析，设物体间绳的拉力为r,由牛顿第二定律得：一飒愿而一丹”86&二呵口，解得：r二 啊？ 叫一加由上数据分析如：绳的拉力与日无关,与动摩擦因数无关，与运动状态无美，仅与两物体的质量有关,故ABC错误？ D正期

18、©13 .如图所示，倾角为。的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，外力 F水平向右推B, A R C处于静止状态；若 F方向不变,大小逐渐增大，A B C扔处于静止状态则A滑轮对绳的作用力逐渐减小B.物块B所受到的支持力和摩擦力的合力一定增大C.物块C受到的摩擦力一定减小D.物块B受到的摩擦力一定增大【答案】B【解析】如图所示，滑轮对绳作用力大小等于绳的合力，并且方向相反，由于合力不变，故滑轮对绳的作用力不变，故选项 A错误；由于B处于静止状态，则物块 B所受到的支持力和摩擦力的合力 大小等于绳的拉力、B的重力以及推力

19、F三者合力的大小，由于 F逐渐增大，故三者合力逐渐增大， 故选项B正确；对 A B、C整体合力为零，则 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，故选项 C错误；由于推力 F逐渐增大，考虑 B受到摩擦力方向的变化，可能先减小 后增大，故选项D错误。【名师点睛】解答该题的关键是正确的判断静摩擦力的有无，对于静摩擦力的有无，关键在于正确 判断其运动的趋势，解答过程中重用假设法和特殊值法来判断静摩擦力的相关问题。该题还应注意 整体法和隔离体法的正确应用。14 .如图所示，一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上，圆心为 O,小球A穿套在环左侧最低点，并由 轻绳通过光滑的小滑轮 O与小

20、球B相连，B右侧细线水平，O点在环心O的正上方，OA与竖直方向成30°角，OAL OB两球均处于静止状态，小球 A恰好对木板没有力的作用。若对B施加一外力F,使小千A缓慢运动到 O点正下方的过程中，木板始终静止。则下列说法正确的是A. A、B两球的质量之比为 J3：1B. OAffl线拉力逐渐变大C.地面对木板的摩擦力逐渐变小.地面对木板支持力逐渐变小【答案】AC解析1对d分析，如图斯示口由几何关系和平衡条件有；丁。鼻勃。=推且耳，再隔离对R分析，根据共点力平衡W"。"伊=融谓，则1冽 迫股 可知：超=，选项A正确国5球沿 2. 2/ 11 1S半圆柱缓慢向上移动

21、时，满足动态平衡,由力三角形和几何三龟形相似可知2=1=竽，其中”、 jc / A丸氏均不变，则也大小不变m而随，属小,拉力r变小,选项b错误,对木板的分析知，因叫大小不受，与水平的夹角逐渐变大，则反作用力N：的水平分力向右，遨斩变小，贝口之平衡的地面摩擦力逐渐变小.选项C正谶。对小球和木板的整体分析可知，竖直方向有八85曰+心=%身+迎，T 逐渐变小，8招先减小后憎大，则地面的支持力先变大后变小,选项D错误,B. Q受到的摩擦力一定变小C.轻绳上的拉力一定变小D. Q对斜面的压力一定变大15 .如图所示，固定在水平地面上的斜面体顶端安装一定滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过定滑轮,P悬于空中

22、，Q放在斜面上，均处于静止状态。不计滑轮的质量和绳子与滑轮间的摩擦，当用水平向右的恒力推Q时，R Q仍静止不动，则A. Q受到的摩擦力一定变大【答案】D【解析】对物体P受力分析，受重力和拉力，二力平衡,挽崽子的拉力等于物体P的重力!当用水平 向左的恒力推。时，P、。仍静止不动，t挺醺子的拉力仍然等于物体P的重力，轻绳上拉力一定不娈: 再对物体。勃分析；受重力、拉力、支持力，可能有静摩撩力j当醺摩擦力沿斜面向上时，有 1十=溜即.当用水平向左的恒力推口时,静摩士就/会腻小，也可能摩1初大小不变,方向相反。 当静摩撼力沿着斜面向下时，有+厚值九当用水平向左的恒力推。时，静摩攘力会增加,敌ABC 错

23、误.。对斜面间的压力等于重力的垂直分力与推力的垂直分力之和j故一定在大，故D正确。【点睛】本题关键要对物体 P和Q分别受力分析，然后根据平衡条件列式分析，难点在于静摩擦力的方向的不确定上。A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统16 .如图所示，斜面体放置于粗糙水平地面上，物块处于静止状态，现对 B施加一水平力 F使B缓慢地运动，使绳子偏离竖直方向一个角度，在此过程中物块A和斜面体始终处于静止状态，则A斜面体对物块 A的摩擦力一直增大B.地面对斜面体的支持力一直增大C.地面对斜面体的摩擦力一直增大D.地面对斜面体的支持力保持不变【答案】CD【解析1取物体工为研究对氟分析其受力情况j设细绳与竖直方向夹角为口，则有：p=碗加网,解得丁 =号，在物体£缓慢拉高的过程中,史增大，则水平力尸随之变大，对X.E两物体领面 cos.y体这个整体而言，由于抖面体与物体人仍然保持静止，贝地面对斜面体的摩摭力一定娈大，C正确； 但是因为整体竖直方向并没有其他力J故斜面体所受地面的支持力没有变J在这个过程中尽管绳子张 力变大，但是由于物体/所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向