高中物理整体法隔离法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析

1、高中物理整体法隔离法解决物理试题专项训练100（附答案）及解析一、整体法隔离法解决物理试题1.如图所示，倾角为 。的斜面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

2、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 ,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.2 . a、b两物体

3、的质量分别为 mi、m2,由轻质弹簧相连。当用大小为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为xi；当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为X2 ；当用恒力F倾斜向上向上拉着a,使a、b 一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为X3,如图所示。则（）b a f磁:格儿:稀"二必祚:二A. X1= X2= X3 B. X1 >X3= X2C. 若 mi>m2, 则 xi>x3= x2 D. 若 mi<m2, 则 xkX3= x2【答案】A【解析】【详解】 通过整体法求出加速度

4、，再利用隔离法求出弹簧的弹力，从而求出弹簧的伸长量。对右Ffll =图，运用整体法，由牛顿第二定律得整体的加速度为：Ei +m2 .对b物体有：T1 = JTi=m2ai；得 mi + m,；对中间图：运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度F - (mi + mpgtnzFd2 = T2 =为：叫+ E2 对b物体有：T2-m2g=m2a2得：用i + 闭；对左图，整体的F - (mi + nizjsintf + 血工)©。$0加速度：(1 + 一,对物体b：门-mzgsirv7fM咽8第=小皿，解得: nii+m?；则文不，根据胡克定律可知，xi= x2= x3,故A正确，BC

5、D错误。故选 Ao【点睛】本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用.解答此题注意应用整体与隔离法，一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析，如果不能得出答案再分析其他物体.3 .如图所示，在倾角 37的光滑斜面上，物块 A静止在轻弹簧上面，物块 B用细线与 斜面顶端相连，物块 A、B紧挨在一起但它们之间无弹力，已知物块 A、B质量分别为m和 2m ,重力加速度为g , sin37 0.6, cos37 0.8.某时刻将细线剪断，则在细线剪 断瞬间，下列说法正确的是B.物块A的加速度为0.6gD.弹簧的弹力为1.8mgA.物块C.物块【答案】【解析】B的加速度

6、为0.6gA、B间的弹力为0.4mgC【分析】【详解】剪断细线前，弹簧的弹力：F弹 mg sin 370.6mg细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F弹0.6mg ;剪断细线瞬间，对 A、B系统，加速度为：a 3mgsin37 F1 0.4g,即a和b的加 3m速度均为0.4g;以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得2mgsin37 T 2ma解得 T 0.4mg .故C正确，ABD错误.故选C.4 .如图所示，质量为 M的板置于水平地面，其上放置一质量为 m的物体，物体与板，板 与地面间的滑动摩榛系数分别为、2 。当作用在板上的水平拉力为 F时能将板从物体下拉出，则F的取值范围为（）A. F

7、> mgB. F > (m M )gC. F >2 (m M )gD. F >3 (m M )g【答案】D【解析】【详解】当M和m发生相对滑动时，才有可能将 M从m下抽出，此时对应的临界状态为：M与m间的摩擦力为最大静摩擦力幻，且m运动的加速度为二者共同运动的最大加速度am,对m有：am fm gg,设此时作用与板的力为 F ,以M、m整体为研究对象，m m有：F 2 M m gM mam,解得F 3 M mg,当F F时，才能将M抽出，即F 3 M m g ,故D正确，ABC错误。5 .如图所示，三物体 A、B、C均静止，轻绳两端分别与 A、C两物体相连接且伸直， m

8、A=3kg, mB=2kg, mC=1kg,物体A、B、C间的动摩擦因数均为后0.1,地面光滑，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。现用15N的力作用在B物体上，则下列说法正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2）（）A.物体B将从A、C中抽出，A、C可能会静止不动 B.物体B与A一起向左加速运动， C向右加速运动 C.物体B与C一起向左加速运动， A向右加速运动 D. A、C加速度大小均为 0.5m/s2【答案】D【解析】【详解】B、C间的最大静摩擦力fBcmA mB g 5NA、B间的最大静摩擦力fABmAg 3N fBC若要用力将B物体从A、C间拉出，拉力最小时，B、C之间的摩

9、擦力刚好达到最大，此时物体A已经向右以加速度 a加速运动，B、C以加速度a向左加速运动，设绳子上拉力为T,以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得T-fAB=mAa以C为研究对象有fBC-T=mCa解得a=0.5m/s2,以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得F- (fBC+fAB)=m Ba解得F=9N,由题知F=15N 9N,所以可以将 B物体从A、C中间抽出；即用15N的力作用a=0.5m/s2向左力口速运在B物体上，物体 A向右以加速度a=0.5m/s2加速运动，C以加速度动。A.物体B将从A、C中抽出，A、C可能会静止不动，与分析不一致，故A错误;B.物体B与A一起向左加速运动， C向右加

10、速运动，与分析不一致，故 B错误; C物体B与C一起向左加速运动， A向右加速运动，与分析不一致，故 C错误; D.A、C加速度大小均为 0.5m/s2,与分析相一致，故 D正确。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、Fb和Fc.现 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 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m sin BB水平方向ma tan竖直方向cosmga=0时0sinma直方向cosaC错误，D

11、正确a成线性关系，所以B图正确受力如图二，根据牛顿第二定律，水平方向a g tana g tan对小球进行受力分析当 a gtan时如图一，根据牛顿第二定律mg,Fb ma mg tanC.A.B.D.mg cos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，斜面体置于水平地面上，斜面上的小物块A通过轻质细绳跨过光滑的定滑轮与物块B连接，连接A的一段细绳与斜面平行，系统处于静止状态.现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，A与斜面体均保持静止，则在此过程中A.地面对斜面体的支持力一直增大8 .绳对滑轮的作用力不变C.斜面体对物

12、块A的摩擦力一直增大D.地面对斜面体的摩擦力一直增大【答案】D【解析】【详解】取物体B为研究对象，分析其受力情况，设细绳与竖直方向夹角为 优，则水平力：F = mg Linnmg T = 绳子的拉力为：A、因为整体竖直方向并没有其他力 ，故斜面体所受地面的支持力没有变；故人错误；B、由题目的图可以知道，随着B的位置向右移动，绳对滑轮的作用力一定会变化 .故B错误；C、在这个过程中尽管绳子张力变大，但是因为物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其 方向，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定；故C错误；D、在物体B缓慢拉高白过程中，"增大，则水平力F随之变大，对A、B两物体与斜面体这个

13、 整体而言，因为斜面体与物体 A仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大；所以D选 项是正确的；故选D【点睛】以物体B受力分析曲共点力的平衡条件可求得拉力变化；再对整体受力分析可求得地面对 斜面体的摩擦力；再又A物体受力分析可以知道 A受到的摩擦力的变化.8.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，则在滑动变阻器

14、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|丹| 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.9.如图所示的电路中，闭合开关 S,当滑动变阻器的滑动触头 P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、Ui、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用A

15、J AUi、加2和AU3,下列说法正确的是A. I减小，Ui减小、U2增大，U 3增大B.电源功率不变，R上功率增加U 2U 2 一C, 一变大， 2不变IID, 匕变大，U2不变II【答案】ACD【解析】【详解】A.当滑动变阻器的滑动触头 P向下滑动时，外电路电阻增大，电流减小，根据U E卜可知路端电压U3增大，U1测定值电阻的电压，所以 U1随着电流的减小而减小，根据U3 U2 Ui可知U2增大，故A正确.B.电源的功率P EI ,随着回路中电流变小，则电源功率也在变小，故 B错误；C.根据电路知识可知,R 匕所以巴变大，U2 = E- I（R1+ r）可知UC R1 r不I 1I变，故C

16、正确D.根据电路知识可知 U3 =Ri+R2所以U3变大.根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-Ir,则有IIU3=r,不变.故D正确. I10.如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C,质量均为m。中间用细绳I、2连接，现用一水平恒力 F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，则下列说法正确的是（）A.无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小B.若粘在A木块上面，绳I的拉力增大，绳2的拉力不变C.若木在B木块上面，绳1的拉力减小，绳2的拉力增大D.若粘在C木块上面，绳I、2的拉力都减小【答案】ACD【解析】【详解】A、将三

17、个物体看作整体，整体水平方向受拉力和摩擦力；由牛顿第二定律可得F-f=3ma；当粘上橡皮泥后，不论放在哪个物体上，都增大了摩擦力及总质量；故加速度减小； 故A正确；B、若橡皮泥粘在 A木块上面，根据牛顿第二定律得：对BC整体：产-产1= 中r + m町q,得同二尸一5 +啊?）%a减小，%增大,对C：= 得再三尸一加以a减小，巳增大,故b错误.对C: F-F2=mca,得F2=F-mca, a减小，F2增大.故B错误.G若橡皮泥粘在 B木块上面，根据牛顿第二定律得：对 A： Fi=mAa, a减小，Fi减小.对C: F-F2=mca, a减小，F2增大.故 C正确.D、若橡皮泥粘在 C木块上面

18、，分别以 A、B为研究对象，同理可得绳 I、2的拉力都减 小.故D正确.故选ACD。11 .倾角为。的斜面体M静止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的.已知质量为m的物块恰可沿其斜面匀速下滑.今对下滑的物块m施加一个向右的水平拉力 F,物块仍沿斜面向下运动，斜面体 M始终保持静止.则此时（）A.物块m下滑的加速度等于 Fcos emB.物块m下滑的加速度大于 Fcos emC.水平面对斜面体 M的静摩擦力方向水平向左D.水平面对斜面体 M的静摩擦力大小为零【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB.对物体B受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，如图根据平衡条件，有 mgsin 0=f, mgc

19、osON;其中f二9 解得:根据牛顿第二定律，有mgsin 0FCos -mgcos aFsin 0 ma, 解得F cos F sin F cos a mm选项A错误，B正确；CD.无拉力时，对斜面受力分析，受到重力 Mg,压力、滑块的摩擦力和地面的支持力, 其中压力和摩擦力的合力竖直向下，如图NT /Mg1当有拉力后，压力和摩擦力都成比例的减小，但其合力依然向下，故地面与斜面体间无摩擦力，故CD错误；故选BD.【点睛】本题关键是先对物体 B受力分析，得到动摩擦因数ktan依然后得到物体 B对斜面题的摩擦力和压力的合力一定竖直向下.12.如图所示，一质量为 M的斜面体静止在水平地面上，物体A

20、、B叠放在斜面体上，物体B受沿斜面向上的力 F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间的动摩擦因数为 科，p<tan。且A、B质量均为m,则（）人A. A、B保持相对静止B.地面对斜面体的摩擦力等于mg sin cos cos + FcosC.地面受到的压力等于 （M + 2m）gF mgsin mgcosD. B与斜面间的动摩擦因数为+2mgcos【答案】BD【解析】A、对A分析，因为 四<tan。，则mgsin 0>mcosQ,所以A、B不能保持相对静止，故 A错 误.B、以A为研究对象，A受到重力、支持力和 B对A的摩擦力，如图甲所示.N = mgcos 0,mgsin 0旧 m

21、a ,由于 （i<tan 0,贝U ma= mgsin 0mgcos 0>0.将B和斜面体视为整体，受力分析如图乙所示.可知地面对斜面体的摩擦力等于mg（sin 0 pcos cos 0+ Fcos。；故B正确；C、以三者整体为研究对象：A有沿斜面向下的加速度，故地面受到的压力不等于（M + 2m）g, C 错误.D、B与斜面体间的正压力 N'= 2mgcos0,对B分析，根据共点力平衡有F= mgsin 0+mgosQ+f7,则B与斜面间的动摩擦因数f F -mgsin mgcos,故D正确.N2mgcos故选BD13.在如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r, L

22、为小灯泡（其灯丝电阻可认为基本不变），Ri、e为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而 减小，V为理想电压表.若将照射 R3的光的强度减弱，则（）A.电压表的示数变小B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源两端的电压变大【答案】ABD【解析】A、光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆 定律可得，电路中电流减小，故Ri两端的电压减小，故 A正确；B、由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率变小，故 B正确；C因电路中电流减小，故内压减小，路端电压增大，同时Ri两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过时的电流增大，故C错误；D、电源两端的电压为路端电压，由电3内电压减小，电源两端的电压变大，故 D正确；故选 ABD.【点睛】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析 内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性 质.14 .如图所示，小车的