人教版高一物理必修1册《整体法与隔离法》综合练习卷

整体法与隔离法【类型一】连接体的动平衡1.如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则()A．人拉绳的力是200NB．人拉绳的力是100NC．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右D．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左2.如图,位于水平桌面上的物块块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为 （）2题图2题图A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg3.如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同。先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，则()A.F1≠F2B.F1＝F2C.FT1＞FT2D.FT1＝FT24.如图所示，贴着竖直侧面的物体A的质量mA＝0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB＝1.0kg，绳的质量、绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起做匀速运动.取g＝10m/s2，则下列判断正确的是4题图4题图A.物体B与水平面间的动摩擦因数为0.2B.如果用12N的水平力向左拉物体B，物体A和B也能做匀速运动C.若在物体B上放一个质量为mB的物体后再由静止释放，根据Ff＝μFN可知B受到的摩擦力将增大1倍D.若在物体B上放一个质量为mB的物体后再由静止释放，则物体B受到的摩擦力大小与正压力的大小无关且保持不变5.如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上，白毛巾的中间用绳与墙壁连接着，黑毛巾的中间用手将它拉住，欲将它们分离开来，若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速的拉出，需要施加的外力F的大小为：FF5题图A.2μmgB.3μmgC.4μmgD.5μmg6.如图所示，滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A套在水平直杆上．现用与水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右匀速运动，运动过程中A、B保持相对静止．已知A、B的质量分别为2kg、1kg，F=10N，重力加速度为10m/s2．则（）A.轻绳与水平方向的夹角θ=30°B.轻绳与水平方向的夹角θ=60°C.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为D.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为7.如图所示，质量为M的物体放在水平地面上，物体上固定一竖直轻杆，在杆上套一质量为m的圆环，环在杆上恰能匀速下滑，则此时物体对地面的压力为多大？8.如图所示，质量为的木板B放在水平地面上，质量为的木箱A放在木板B上一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，轻绳绷紧时与水平面的夹角已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，重力加速度g=10m/s2，试求：

绳上张力T的大小；

(2)水平力F的大小；

(3)若剪断轻绳，要把B从A下面抽出来，水平力F至少应为多大？【类型二】连接体的静平衡1.用两段等长的轻质细线将a、b两个小球连接并悬挂于O点，如图甲所示，球a受到水平向右的力3F的作用，小球b受到水平向左的力F的作用，平衡时细线都被拉紧，则系统平衡时两球的位置情况如图乙所示，球b位于O点正下方，则a、b两球质量之比为（）A.1：1 B.1：2C.2：1D.2：32.如图，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内。圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°。则环A、B的质量之比为A.B.1:2C.D.3.两个可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线分别悬挂在天花板上的同一点O．现用相同长度的另一根细线连接A、B两个小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时每根细线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为（） A． B．mg C． D．04.如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，下述正确的是（）A．物体B对地面的压力可能为0B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθC．地面对B的作用力方向竖直向上D．地面对B的作用力方向斜向左上方5.三个相同的光滑圆柱体a、b、c静止地叠放在两个等高的支架上，其横截面如图所示。a、b，的圆心与左支架的支点在一条直线上；a、c的圆心与右支架的支点在一条直线上。设三个圆柱体的质量均为m，则 A．两支架对圆柱体b、c的支持力大小均为 B．两支架对圆柱体b、c的支持力大小均为 C．b、c之间一定有弹力 D．b、c之间可能无弹力6如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态.若不计一切摩擦，则

A.正方体对水平面的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小mgtanαC.正方体对直角劈的弹力大小为mgcosαD.墙面对直角劈的弹力大小mgsinα7.如图所示，直角三角形框架ABC(角C为直角)固定在水平地面上，已知AC与水平方向的夹角为α＝30°.小环P、Q分别套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸长的细绳连接两小环，静止时细绳恰好处于水平方向，小环P、Q的质量分别为m1、m2，则小环P、Q的质量的比值为()A.eq\f(m1,m2)＝eq\r(3)B．eq\f(m1,m2)＝3C.eq\f(m1,m2)＝eq\f(\r(3),3)D．eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,3)8.表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为（不计球的大小）6题图6题图A.24∶1B.25∶1C.24∶25D.25∶24参考答案【类型一】连接体的动平衡1.如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则()A．人拉绳的力是200NB．人拉绳的力是100NC．人的脚给木板的摩擦力方向水平向右D．人的脚给木板的摩擦力方向水平向左【答案】BC【解析】先运用整体法，选取人和木板组成的系统为研究对象，设绳中弹力大小为FT，则2FT＝μ(G人＋G水板)＝0.2×(600＋400)N＝200N，所以FT＝100N，选项A错误，B正确；再运用隔离法，选取人为研究对象，水平方向上，人共受到两个力的作用：绳子水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力，因为二力平衡，所以该摩擦力与弹力等大反向，即摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律，人的脚给木板的摩擦力方向水平向右，选项C正确，D错误．2.如图,位于水平桌面上的物块块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为 （）2题图2题图A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg【答案】A【解析】隔离法以Q为研究对象,Q在水平方向受绳的拉力Ｆ1和P对Q的摩擦力f1作用,由平衡可知：F1=f1=μmg以P为研究对象,水平方向受外力F,绳的拉力F2、Q对P的摩擦力f1′和地面对P的摩擦力f2,由平衡条件知：F=F2+f1′+f2,f2=μN=μ·2mg,由牛顿第三定律知：F1=F2=μmg,f1′=f1=μmg,代入得：F=4μmg,A选项正确解法二：整体法分析整体受力，水平方向有向右的拉力F、地面对整体向左的摩擦力f2=μN=μ·2mg、绳对P、Q的拉力2T，由平衡条件有F=2T+f2.再以Q为研究对象，Q在水平方向受绳的拉力T和P对Q的摩擦力f1作用,由平衡可知：T=f1=μmg，联立解得F=4μmg，A正确。3.如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同。先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，则()A.F1≠F2B.F1＝F2C.FT1＞FT2D.FT1＝FT2【答案】B【解析】因两木块与水平面间的动摩擦因数相同，可取整体为研究对象，由平衡条件可知，整体与地面间压力相同，则两种情况下系统所受摩擦力相同，则所受拉力也相同，B正确。4.如图所示，贴着竖直侧面的物体A的质量mA＝0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB＝1.0kg，绳的质量、绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起做匀速运动.取g＝10m/s2，则下列判断正确的是4题图4题图A.物体B与水平面间的动摩擦因数为0.2B.如果用12N的水平力向左拉物体B，物体A和B也能做匀速运动C.若在物体B上放一个质量为mB的物体后再由静止释放，根据Ff＝μFN可知B受到的摩擦力将增大1倍D.若在物体B上放一个质量为mB的物体后再由静止释放，则物体B受到的摩擦力大小与正压力的大小无关且保持不变【答案】AD【解析】A、B两者恰好一起匀速运动，则有mAg＝μmBg，μ＝0.2，A正确.要使B带着A向左做匀速运动，需要的拉力F＝mAg＋μmBg＝4N，B错误.在物体B上放一个质量为mB的物体后再由静止释放，假设能滑动，则滑动摩擦力为2μmBg＝4N＞mAg＝2N，假设不成立，因此B不能滑动，其受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于A的重力仍为2N，C错误，D正确.5.如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上，白毛巾的中间用绳与墙壁连接着，黑毛巾的中间用手将它拉住，欲将它们分离开来，若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速的拉出，需要施加的外力F的大小为：FF5题图A.2μmgB.3μmgC.4μmgD.5μmg【答案】Ｄ【解析】将黑毛巾匀速拉出，由平衡条件可知拉力F应等于黑毛巾的四个表面所受的摩擦力，摩擦力的大小从上到下依次为、、、，故有，D正确。6.如图所示，滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A套在水平直杆上．现用与水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右匀速运动，运动过程中A、B保持相对静止．已知A、B的质量分别为2kg、1kg，F=10N，重力加速度为10m/s2．则（）A.轻绳与水平方向的夹角θ=30°B.轻绳与水平方向的夹角θ=60°C.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为D.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为【答案】AD【解析】分析B球受力如图甲所示，由平衡条件可知拉力F、重力二者的合力与AB间轻绳的拉力等值反向，因拉力F与B球重力大小相等，故图中四边形为菱形，易知图中，A正确B错误。再以整体为对象分析受力如图乙所示，仍由平衡条件得、，结合摩擦力公式解得，C错误D正确。7.如图所示，质量为M的物体放在水平地面上，物体上固定一竖直轻杆，在杆上套一质量为m的圆环，环在杆上恰能匀速下滑，则此时物体对地面的压力为多大？【答案】(M＋m)g【解析】对小环受力分析可知，环在匀速下滑过程中受到向上的摩擦力Ff＝mg；由牛顿第三定律可知，环给杆一个反作用力，大小也为mg，方向向下，因此物体对地面的压力等于(M＋m)g.8.如图所示，质量为的木板B放在水平地面上，质量为的木箱A放在木板B上一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，轻绳绷紧时与水平面的夹角已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，重力加速度g=10m/s2，试求：

绳上张力T的大小；

(2)水平力F的大小；

(3)若剪断轻绳，要把B从A下面抽出来，水平力F至少应为多大？【答案】100N200N232N【解析】对物体A受力分析及建立直角坐标系，如图所示：

A静止，由于受力平衡故在x轴上：

在y轴上：又由于故由得：

对物体B受力分析及建立直角坐标系，如图所示：

由于B静止，受力平衡,故在x轴上：在y轴上：又由于故由得：木箱A恰好发生相对滑动的临界条件为：对A，根据牛顿第二定律，有：解得：【类型二】连接体的静平衡1.用两段等长的轻质细线将a、b两个小球连接并悬挂于O点，如图甲所示，球a受到水平向右的力3F的作用，小球b受到水平向左的力F的作用，平衡时细线都被拉紧，则系统平衡时两球的位置情况如图乙所示，球b位于O点正下方，则a、b两球质量之比为（）A.1：1 B.1：2C.2：1D.2：3【答案】A【解析】由于两细线等长，则由图乙可知两细线与竖直方向的平角相等，设为。分析整体受力，由平衡条件可得：；再分析b球受力，仍由平衡条件可得，故可解得，A正确。2.如图，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内。圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°。则环A、B的质量之比为A.B.1:2C.D.【答案】A【解析】设绳的拉力为T，则对物体A：mAg=T；对物体B：mBgsin300=Tcos300；联立解得：，故选A.3.两个可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线分别悬挂在天花板上的同一点O．现用相同长度的另一根细线连接A、B两个小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时每根细线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为（） A． B．mg C． D．0【答案】A【解析】由OB细线恰好处于竖直方向可知AB两球间的细绳上无拉力，否则B球不可能处于静止状态，由此可知球A只受到重力mg、OA绳的拉力T、水平拉力F三个力的作用而处于平衡，由于三根细线长度相等，则T与竖直方向成600夹角，再由平衡条件作出力的合成图示如图所示，则有：F＝mgtan600，A正确。4.如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，下述正确的是（）A．物体B对地面的压力可能为0B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθC．地面对B的作用力方向竖直向上D．地面对B的作用力方向斜向左上方【答案】BD【解析】物体B在绳子拉力作用下有向右运动的趋势而保持相对于地静止，地面对B一定有静摩擦力．根据平衡得，f=Tcosθ=mAgcosθ．因为B对地面有摩擦力，则压力一定不为零．故A错误，B正确．地面对B的作用力为摩擦力和支持力的合力，大小与拉力和重力的合力大小相同，方向相反，因为重力和拉力的合力方向斜向右下方，则地面对B的作用力方向斜向左上方．故C错误，D正确．

5.三个相同的光滑圆柱体a、b、c静止地叠放在两个等高的支架上，其横截面如图所示。a、b，的圆心与左支架的支点在一条直线上；a、c的圆心与右支架的支点在一条直线上。设三个圆柱体的质量均为m，则 A．两支架对圆柱体b、c的支持力大小均为 B．两支架对圆柱体b、c的支持力大小均为 C．b、c之间一定有弹力 D．b、c之间可能无弹力【答案】AC【解析】以三个光滑圆柱体a、b、c组成的整体为研究对象，受力情况如图，

作出两支持力的合力，由平衡条件及几何关系知，为等边三角形，角为300，，故A正确，B错误；以三个光滑圆柱体b研究对象，一定受有重力、圆柱体a的压力Fab、支架的支持力Fb，且这三个力的合力一定不为零，由平衡条件知，b、c之间一定有弹力，故C正确．6如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态.若不计一切摩擦，则

A.正方体对水平面的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小mgtanαC.正方体对直角劈的弹力大小为mgcosαD.墙面对直角劈的弹力大小mgsinα【答案】A【解析】分析正方体和直角劈整体受力如图甲，竖直方向有地面支持力N和二者的重力（M+m)g，水平方向有墙对正方体的弹力F1和墙对直角劈的弹力F2