精选整体法隔离法习题附答案

1、精选整体法隔离法习题附答案J A1 如图为一直角支架 AOB A0水平放置，表面粗I0 糙，0B竖直向下，表面光滑。A0上套有小环P, 0B上套有小环Q两环质量均为m两环由一根质B 量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在图示位置BFn和摩擦力f的变化情况是（B Fn不变，f变小D Fn变大，f变小平衡。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 A0杆对P环的支持力A. Fn不变，f变大 C. Fn变大，f变大【答案】B体”【解析】分析受力作出示意图。再把两环、细绳作为“整 研究可知，小环P所受支持力等于2mg即卩PQ0 r *mI mLAFB弹mFn

2、/分别为环P、Q所受支持力。由式可知，Fn 2mgfN fFn大其中，Fn、小不变然后，依“极限思维”分析，当环 P向左移至0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Bo试卷第2页，总1页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,

3、A带上+Q的电量,则A、B的运动状态可能为试卷第3页，总16页B. 一起加速D. A加速，B匀速A. 一起匀速 C. 一起减速【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

4、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。3.两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球2 *A. t |qEB2qEC. T qE D【答案】A【解析】试题分析：把球 向受到的合力为3qE球2及细线看成一个整体, F合 2Eq - Eq Eq ，由 F合 2ma 得到整体在水平方旦，对球2m2进行受力分析得到TEq ma，把a

5、代入解得T=Eq ma Eq m旦2m3Eq , A2对，BCD错。考点：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， 物体的加速度，然后再隔离物体进行分析， 理量。4如图所示，两光滑斜面的倾角分别为即是整体中每 去求所要求的30°和45°，质量分别为2m和m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中正确的有放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述两种情形A. 质量为2m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m的滑块均沿斜面向上运动C绳对质量为m滑块的拉力均

6、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

7、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。5. A、B、C三物块的质量分别为 M, m人 Q 和m，作 如图所示的联结绳子不可伸长，且"話 绳 子 和 滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.若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 mgB. 物块A与B之间有摩擦力，大小为mogC. 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mog【答案】A【解析】：将A B视为“整体”，对其进行受力分析，如图3所示，据物体平衡条件：刀F=0,有T=f

8、;隔离C分析, 如图4所示，有T= mg，所以f = mg，故A选项正确；隔离 B分析时，由于B匀速运动，其合外力为零，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 他们结合使整体法和隔离法孤立起来，要将 用，起到相辅相成的作用！试卷第9页，总14页量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿 相对斜面的位置不变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。已知木板的極向上跑，以保持其则此时木板沿斜面下滑的加速度为gsin2 gsinA 2sin3 g sin2g【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

9、摩擦力f等于猫自身重力沿斜面的分力 mgs in a;以木 板为研究对象，由牛顿第二定律得F合=G分力 +f' =2mgsin a +mgsin a =2na,得 a=3/ 2gsin a7.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a。B与斜面之间的动摩擦因数是A.tanB.-tan3C cotD2 * .一 cot3【答案】B【解析】对整体应用平衡条件分析求解18 在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为4圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙

10、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 0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Fi，甲对斜面的压力为F2，在此过程中A. Fi缓慢增大，F2缓慢增大B. Fi缓慢增大，F2缓慢减小C. Fi缓慢减小，F2缓慢增大D. Fi缓慢减小，F2缓慢不变【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F2，且F2-Gcos =0，即F2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

11、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 Fi，可用图(b)、(C)来分析判断，当甲缓慢下移时，Fn与竖直 方向的夹角减小，Fi减小。难度较大。试卷第8页，总i4页IVI IVI( (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Fi，B对A的作用力为F2，地面对A的作用 力为Fs。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、Fi保持不变，Fs缓慢增大B、Fi缓慢增大

12、，Fs保持不变C、F2缓慢增大，Fs缓慢增大D、F2缓慢增大，Fs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=G+G+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G+F产生了两个作用效果，一个 是使B压紧竖直墙面的力 只，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 G+F增大时两个分力同时增大。答案 Co10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nm=3 m,则绳子擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长。如果 对物体A的拉力大小为 &#

13、174;A. mBgB泗gC. 3 mAgD【答案】B3mBg试卷第17页，总14页5fmB3f4【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；11 .如图所示,在倾角为300的光滑斜面上放置质量分别为 m和2. m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 仏 现用平行于斜 面的拉力F拉其中一个质量为2.m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A.c.2fm【答案】C【解析】略12 .如图所示，两个质量分别为 E 2kg|、m2 3kg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=3

14、0N F2=20N的水平拉力分别作用在 ml m2上,贝U()A. 弹簧秤的示数是10NB. 弹簧秤的示数是50NC. 在突然撤去F2的瞬间，ml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】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：Fi-F2= (m+m)a，解得：a=2m/s2，对m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=ma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m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

15、的瞬间，m的受力仅剩弹簧的弹力，对 m列 牛顿第二定律，得：F=ma, m的加速度增大，故D错误. 故选：C.13.如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向 B角，则 小车可能的运动情况是AA.向右加速运动 B 向右减速运动C向左加速运动【答案】ADD.向左减速运动【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

16、车匀加速向右运动时 (A.弹簧秤读数及小车对地面压力均增大E. 弹簧秤读数及小车对地面压力均变小C. 弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变D. 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F竺，弹簧弹力也增大，再以整体 cos 77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m kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳 将木块与质量m kg的小球B相连。今用跟水平方向成a =30运动中M角的力F 10 3汕拉着球带动木块一起向右匀速运动

17、， 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0 ；16 木块与水平杆间的动摩擦因数 卩。仃当 为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最 小？【答案】15 0 3016卩寻17喻a卜£时F的值最小【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Fcos30 Tcos0 （1分）Fcos30 TcosOT 103 （ 1 分）tan 0 4，即 卩（2）对A进行受力分析，由平衡条件有（1分）解得”等（1分）（3）对A进行受力分析，由平衡条件有Fsina F（1分）解得：F cO （ 1分）令吋右，耳阴注，即tan P &#

18、163; 则：F厂（sJcoT cos sin ）、彳2sn（）显然，当八90时F有最小值，所以tan容时F的值最小。（1 分）18. （10分）如图，人重 600牛，木块 A重400牛，人 A与地面间的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳， 与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求（1）. 的拉力.（2）人脚给A的摩擦力方向和大小。Tcos 0uFlF M m g g cos ajSin aTsin 0Mg Fn0 30( 1(1 分)分）M mg(1分:FCOS a 讪 /(M m)g2(1 分)占A使他人对绳【答案】（1） 100N; （2）静摩擦力方向向右；大小100牛 【解析】

19、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，所以绳试卷第14页，总14页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, 由题意可知FfA=卩（mA+m人）g=200 N.甲由于系统处于平衡状态，故2R=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B=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

20、的摩擦力方向向右，大小为100 N分别19.如图17所示，质量为M的劈块，其左右劈面的倾为 e 1 = 30°、0 2 = 45。，质量分别为 m仁 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试卷第15页，总14页因数均为a = 0.20，求两物块下滑过程中(ml和m2均未达 到底端)劈块受到地面的摩擦力。(g = 10m/s2 )【答案】一2.3N负号表示整体在水平方向受到的合外力的方 向与选定的正方向相反。所以劈块受到地面的摩擦力的大小 为2。3N,方向水平向右。【解析】选M、ml和m2构成的整体为研究对象，把在相同 时间内，M保持静止，ml和m2分别以不同的加速度下滑三个 过程视为一个整体过程来研究。根据各种性质的力产生的条 件，在水平方向，整体除受到地面的静摩擦力外，不可能再 受到其他力；如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平 方向受到的合外力。根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有