物理整体法隔离法解决物理试题练习题含答案及解析

1、物理整体法隔离法解决物理试题练习题含答案及解析一、整体法隔离法解决物理试题1 .一个质量为M的箱子放在水平地面上，箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为 m的 小球，线的另一端拴在有i子的顶板上，现把细线和球拉到左侧与竖直方向成 。角处静止释放，如图所示，在小球摆动的过程中有i子始终保持静止，则以下判断正确的是（）A.在小球摆动的过程中，线的张力呈周期性变化，但箱子对地面的作用力始终保持不变B.小球摆到右侧最高点时，地面受到的压力为（M+m）g,箱子受到地面向左的静摩擦力C.小球摆到最低点时，地面受到的压力为（M+m）g,箱子不受地面的摩擦力D .小球摆到最低点时，线对箱顶的拉力大于 mg,箱

2、子对地面的压力大于（M+m）g【答案】D【解析】在小球摆动的过程中，速度越来越大，对小球受力分析根据牛顿第二定律可知：2F mgcos m ,绳子在竖直方向的分力为： r2F Fcos mgcos m cos ,由于速度越来越大，角度越来越小，故 F越r大，故箱子对地面的作用力增大，在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化，故A错误；小球摆到右侧最高点时，小球有垂直于绳斜向下的加速度，对整体由于箱子不动加速度为aM 0, a为小球在竖直方向的加速度，根据牛顿第二定律可知：M m g Fn M aM ma ,则有：FnM mgma,故FN M m g,根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于M m

3、 g ,故B错误；在最低点，小球受到的2vT T mg m,2mg m,故小球摆r2重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：T mg mL,联立解得:r2T mg mv-,则根据牛顿第三定律知，球对箱的拉力大小为： r故此时箱子对地面的压力为：N M m g T M mg到最低点时，绳对箱顶的拉力大于mg,箱子对地面的压力大于误，D正确，故选D.【点睛】对m运动分析，判断出速度大小的变化，根据牛顿第二定律求得绳子的拉力，即 可判断出M与地面间的相互作用力的变化，在最低点，球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出绳子的拉力，从而得到箱子对地面的压力.2.如图所示，倾角为 。的

4、斜面A固定在水平地面上，质量为 M的斜劈B置于余面A上, 质量为m的物块C置于余劈B上，A、B、C均处于静止状态，重力加速度为 g.下列说法B.斜面A受到斜劈B的作用力大小为 Mgcos 0 +mgC.斜劈B受到斜面A的摩擦力方向沿斜面 A向上D.物块C受到斜劈B的摩擦力大小为 mgcos 0【答案】B【解析】【分析】【详解】A、斜劈B和物块C整体处于平衡状态，则整体受到的合力大小为0, A正确.B、对B、C组成的整体进行受力分析可知，A对B的作用力与B、C受到的重力大小相等，方向相反.所以 A对B的作用力大小为 Mg+mg,根据牛顿第三定律可知，斜面A受到斜劈B的作用力大小为 Mg+mg ,

5、故B错误.C、根据B和C的整体平衡可知 A对B的静摩擦力沿斜面向上，大小等于两重力的下滑分力，C正确.D、C受到B对C的摩擦力为 mgcos 0,方向垂直斜面 A向上，D正确.本题选错误的故选 B.【点睛】若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法 和隔离法.对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样 涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离 法相结合的方法.3.如图A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于A上，三物体一起向右匀速运动；某时撤去力 F后，三物体仍一起向右运动，设此时 A、

6、B间摩擦力为f, B、C间作用力为Fn。整个过程三物体无相对滑动，下列判断正确的是 f=0 fw0 Fn=0 Fnw0A. B, C. D,【答案】A【解析】【详解】开始三个物体在拉力 F的作用下一起向右做匀速运动，可知地面对B、C总的摩擦力21f' =F, B受地面的摩擦力为F, C受地面的摩擦力为 百F;撤去F后，B、C受地面的摩擦力21丁严，F不变，由牛顿第二定律可知，aE=2m=Tm, ac= 口 1=力"，b、C以相同的加速度向右做匀减速运动，B、C间作用力Fn=0,故正确。分析A B,撤去F后，整个过程三物体无相对滑动，则A与B加速度相同，B对A有向左的摩擦力f=

7、maB=-'，故正确。故选：A4.如图所示电路中，电源内阻不能忽略.闭合开关 S后，调节R的阻值，使电压表示数增 大山，在此过程中有（）-®-乱ffsRS|lA. R2两端电压减小心AUB.通过Ri的电流增大而叫C.通过R2的电流减小量大于不二D.路端电压增大量为 3【答案】B【解析】【详解】A.因电压表示数增大，可知并联部分的总电阻增大，则整个电路总电阻增大，总电流减小，R2两端电压减小，电源内阻分担电压减小，路端电压增大，所以R2两端电压减小量小于山，故A项不合题意.叩B.电压表示数增大 3, Ri是定值电阻，根据欧姆定律可知通过R的电流增大量等于 百，故B项符合题意.叩

8、CD.因R2两端电压减小量小于 AU,有通过R2的电流减小量小于 后;由于R2两端电压减小，则知路端电压增大量小于AU,故C项不合题意，D项不合题意.5.如图，放置于水平面上的楔形物体，两侧倾角均为 30° ,左右两表面光滑且足够长，上端固定一光滑滑轮，一根很长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮分别与左右两侧斜面平行，绳上系着三个物体 A、B C,三物体组成的系统保持静止 .A物体质量为m, B物体质量为3m,现突然剪断 A物体和B物体之间的绳子，不计空气阻力(重力加速度为g),三物体均可视为质点，则A.绳剪断瞬间，A物体的加速度为 g10B.绳剪断瞬间，C物体的加速度为 -g 2C.绳剪断

9、瞬间，楔形物体对地面的压力不变D.绳剪断瞬间，A、C间绳的拉力为2mg【答案】A【解析】【详解】ABD.设C的质量为m'.绳剪断前，由平衡条件知：(3m+m) gsin30 =m gsin30得m' =4绳剪断瞬间，以 A为研究对象，根据牛顿第二定律得：T-mgsin30 = ma以C为研究对象，根据牛顿第二定律得：3 g 104mgsin30 -T=4ma 联立解得：45 mgag , A> C间绳的拉力为4 mg ,故A正 105T即绳剪断瞬间，A、C物体的加速度大小均为确，BD错误.C.绳剪断前，A、C间绳的拉力为：T' =(3m+m) gsin30 = 2

10、mg绳剪断瞬间，A、C间绳的拉力为mg ,则AC间绳对定滑轮的压力发生改变，而三个物 5体对楔形物体的压力不变，可知，绳剪断瞬间，楔形物体对地面的压力发生变化，故C错误.6 .如图所示，水平挡板A和竖直挡板B固定在斜面C上，一质量为 m的光滑小球恰能与两挡板和斜面同时解除，挡板A、B和斜面C对小球的弹力大小分别为 Fa使斜面和物体一起在水平面上水平向左做加速度为a的匀加速直线运动.若Fb和Fc .现Fa、Fb不会同时存在，斜面倾角为，重力加速度为g,则下列图像中，可能正确的是对小球进行受力分析当 a gtan时如图一，根据牛顿第二定律，水平方向:Fc sinma 竖直方向：Fc cosFa m

11、g，联立得：Fa mg ma tanFc ma sin , Fa与a成线性关系，当a=0时，Fa = mg,当a gtan时，Fa 0 %与a成线性关系，所以 B图正确Fc sinFbma，竖当a g tan时，受力如图二，根据牛顿第二定律，水平方向直方向：Fc cos mg,联立 得：Fb ma mg tan , FC -mg-, Fb与a cos也成线性，Fc不变，综上 C错误，D正确【点睛】本题关键要注意物理情景的分析，正确画出受力分析示意图，考查了学生对牛顿运动定律的理解与应用，有一定难度.7 .如图所示，一个物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明出此时斜面不受地面的 摩擦力作用，

12、若沿斜面方向用力 F向下推此物体，使物体加速下滑，斜面依然保持静止, 则斜面受地面的摩擦力是（）A.大小为零B,方向水平向右C.方向水平向左D.无法判断大小和方向【答案】A【解析】【详解】对斜面体进行受力分析如下图所示：开始做匀速下滑知压力与摩擦力在水平方向上的分力相等，当用力向下推此物体，使物体加速下滑，虽然压力和摩擦力发生了变化，但摩擦力f始终等于 Fn。知两力在水平方向上的分力始终相等，所以斜面受地面的摩擦力仍然为零。A.斜面受地面的摩擦力大小为零，与分析结果相符，故 A正确；8 .斜面受地面的摩擦力方向水平向右，与分析结果不符，故 B错误；C.斜面受地面的摩擦力方向水平向左，与分析结果

13、不符，故 C错误；D.综上分析，可知 D错误。8 .如图所示，质量为 m的物体放在斜面体上，在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，物体始终与斜面体保持相静止，则斜面体对物体的摩擦力Ff和支持力FN分别为（重力加速度为 g）（）A. Ff= m (gsin a acos » B. Ff= m (gsin & acos > C. Ff= m a acos 9- gsin )0 D. Ff= m (acos 9-gsin 【答案】AFN= m (gcos % asinFN=m (gcos 9-acos »FN=m (gcos 卅 asin )0FN=

14、m (gcos 9- acos §【解析】对物体受力分析，受重力、支持力、摩擦力（沿斜面向上），向右匀加速，故合力大小为 ma,方向水平向右;采用正交分解法，在平行斜面方向，有：Ff- mgsin 0=macos 0,在垂直斜面方向，有：mgcos 0- FN=masin 0,联立解得：Ff=m（gsin 0+acos, FN=m（gcos % asin 0）;故 A 正确，B,C,D 错误；故选A.【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住物体与斜面的加速度相等，结合牛顿 第二定律进行求解.9 .如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的斜壁，其斜面倾角为 0, 一质量为 m的物体

15、放在其光滑斜面上，现用一水平力F推斜劈，恰使物体 m与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m的弹力大小为（） mgcos。A. C. 【答案】B.D. 3 mFmF_ cos M m cos M m sin【解析】两者一起向左匀加速运动，对物体进行受力分析，如图所示:则根据牛顿第二定律及平衡条件可得:FN cosmgFNsinmamg解得：FN cos将两物体看做一个整体，F M maFNsinma所以解得mF,M m sin综上所述本题正确答案为 D。10 .如图所示，质量均为 M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为 m的物块C用跨 过轻质光滑定滑轮的轻绳与 B连接，且轻绳与桌面平行， A、B

16、之间的动摩擦因数为 内设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）A.物块A运动的最大加速度为gA受到的摩擦力为Mmg2M mB.要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系C.若物块A、B未发生相对滑动，物块d.轻绳对定滑轮的作用力为2mg【答案】AC【解析】【详解】A.A受到的最大合外力为科Mg则A的最大加速度:a=MgM=g故A正确；B.当A的加速度恰好为 pg时，A、B发生相对滑动，以 A、B、C系统为研究对象，由牛顿 第二定律得：mg=(M + M+m)W g解得:2 M m=,要使物块A、B之间发生相对滑动，物块 C的质量至少为错误；C.若物块A、B未发生相对滑

17、动，A、B、C三者加速度的大小相等，由牛顿第二定律得： mg=(2M+m)a对A:f=Ma解得：f= Mmg ，故C正确;2M mD.C要向下做加速运动，C处于失重状态，绳子的拉力： T<mg,轻绳对定滑轮的作用力:N=T2 = . 2T < -2mg故D错误；11 .如图所示的电路中，电源内阻为 r,闭合电键，电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器Ri的滑片P由a端滑到b端的过程中()B. I先变小后变大C. U与I的比值先变大后变小D. U的变化量的大小与I的变化量的大小的比值等于 r【答案】ABC【解析】由图可知，滑动变阻器上下两部分并联，当滑片在中间位置时总电阻最大，

18、则在滑动变阻器Ri的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器 Ri的电阻先增大后减小，根据闭合 电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，则可知路端电压先变大后变小；故AB正确；U与I的比值就是接入电路的 Ri的电阻与R2的电阻的和，所以 U与I比值先变大后变 小，故C正确；电压表示数等于电源的路端电压，电流表的示数比流过电源的电流小，由r ,因为I I总即r ,所以U变化量与I变化量比值不等于r,故D错误；综上分析， ABC正确.12.如图，电源内阻为r,两个定值电阻 R、R2阻值均为R,闭合电键，将滑动变阻器滑 片向下滑动，理想电压表 V3示数变化量的绝对值为 AU3,理想电流表 Ai、A2

19、示数变化量的 绝对值分别为 Ai、A2I,则A. A示数增大B. V2示数与A1示数的比值不变C. AU3与Ad的比值小于2RD. Ad小于A2【答案】AD【解析】【分析】 【详解】闭合电键后，电路如图所示.Vi、V2、V3分别测量Ri、路端电压和 R'的电压.当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则Ai的示数增大，电源的内电压Ir增大，则V2示数减小，Ri的电压增大，V3的示数减小，则通过 R2的电流减小，所 以通过R'的电流增大，即 A2示数增大，A选项正确.V2示数与Ai示数之比等于外电路电 阻，其值减小，故 B选项正确.根据闭合电路欧姆定律得U

20、3=E- Ii (Ri+r),则得U3=Ri+r= R+r,不一定小于2R,故C选项错误.Ai的示数增大量等于 A2示数增大和R2 Ii的电流减小量之和，所以 Ai小于A2,故D选项正确.i3.如图所示，质量均为 M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为 m的物块C用跨 过轻质光滑定滑轮的轻绳与 B连接，且轻绳与桌面平行 ，A、B之间的动摩擦因数为 由设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g,下列说法正确的是 ()A.物块A运动的最大加速度为Mm©+ mB.要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系C.若物块A、B未发生相对滑动，物块 A受到的摩擦力为D.轻绳对定滑轮的作用

21、力为【答案】ACD【解析】【详解】 设A、B相对静止时A、B的共同加速度为a,绳对C的拉力为T, B对A的摩擦力为f。根据题意可知此时C的加速度大小也为 a （方向向下）；取C为研究对象，根据牛顿第二定律可得mg-T=ma,解得T=mg-ma；取AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：T=2Ma；取B为研究对象，根据牛顿第二定律可得：f=Ma；1/ =鼠 mg - ma) 联立得：A、A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即 f= wMg其加速度也达到最大值 amax = Ug，故A正确.B、由解得此时2"M叫 inn - 's1 一口所以B错误.C、由可推导出,将a代入

22、可得故C正确.D、因为绳对C的拉力T=mg-ma,所以绳对滑轮的力mg+ E；故d正确.故选ACD.【点睛】解决好本题的关键是灵活的选取研究对象，要充分理解 摩擦力充当合外力.A滑动的临界条件是其所受的滑动14.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 端的光滑滑轮O,倾角为30。的斜面体置于水平地面上.A和物块B,跨过固定于斜面体顶A的质量为m , B的质量为6m ,斜面体质量为 m.开始时，用手托住 A,使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉 力），OB绳平行于斜面，此时 B静止不动.现将 A由静止释放，在其下摆过程中（未与 斜面体相碰），斜面体始终保持静止，不计空气阻力，下列判断中正确的是A.物块B受到的摩擦力先减小后增大B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C.小球A的机械能守恒D.地面对斜面体的支持力最大为10mg【答案】BCD 【解析】12小球A摆下过程，只有重力做功，机械能寸恒，有 mgL mv ,在最低点22-v有：F mg m,解得：F 3mg ,再对物体B受