精选整体法与隔离法应用练习题

精选整体法与隔离法应用练习题整体法与隔离法应用练习题如下图，质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m的物块B与地面的摩擦系数为μ．在水平推力F的作用下，A、B作加速运动.A对B的作用力为____．答案：2、如下图，在光滑水平面上放着两个物体，质量m2=2m1，相互接触面是光滑的，与水平面的夹有为α。用水平力F推m1，使两物体一起做加速运动，那么两物体间的相互作用力的大小是_____。解：取A、B系统为研究对像F=〔m1＋m2〕a=3m1a∴取m2为研究对像Nx=Nsin=m2a∴==3、如右图所示，斜面倾角为θ，连接体A和B的质量分别为，，用沿斜面向上的力F拉B使它们一起沿斜面向上运动，设连接A，B的细绳上的张力为T，那么〔1〕假设它们匀速沿斜面向上运动，F：T=，〔2〕假设它们匀加速沿斜面向上运动，F：T=。答案：4、质量分别为m和M的物体叠放在光滑水平桌面上，A受恒力F1的作用，B受恒力F2的作用，二力都沿水平向，且F1＞F2，运动过程中A、B二物体保持相对静止，物体B受到的摩擦力大小为___________，方向为_________________。F12F答案：F12F5、如下图，两个木块1、2中间夹一根轻弹簧放在光滑水平面上静止。假设用大小不变的水平推力F先后分别向右推1木块和向左推2木块，发现两次弹簧的形变量之比为a∶b，那么木块1、2的质量之比为________。答案：b∶aABv6、质量不等的A、B两物体，用细线相连，跨过一个定滑轮，如以下图所示，两物体与桌面的縻擦系数均为0.4。在图示情况下，A、B一起作匀速运动。试问如果A、B两物体的位置互换，它们的运动情况如何？假设是加速运动，求它们的加速度是多大？〔设细线质量、空气阻力和滑轮摩擦均不计，g=10米/秒ABv答案：解：A在桌面上时恰好A、B一起做匀速运动，有：mBg=μmAg得：mB=mA〔1〕A、B换位后，设一起运动的加速度大小为a，有mAg-μmBg=〔mA+mB〕a〔2〕a===6〔m/s2〕7、质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时，恰好能匀速下滑。现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑。求物休B的质量。〔sin37°=0.6,cos37°=0.8〕答案：解：当物体A沿斜面匀速下滑时，受力图如图甲〔1分〕沿斜面方向的合力为0f=mgsinθ〔3分〕当物体A沿斜面匀速上滑时，受力图如图乙〔1分〕A物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下〔1分〕沿斜面方向的合力仍为0TA=f′+mgsinθ〔2分〕对物体BTB=mBg〔1分〕由牛顿第三定律可知TA=TB〔1分〕由以上各式可求出mB=1.2m〔2分〕8、如下图，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。答案：设两物块一起运动的加速度为a,那么有F1－F2=(m1+m2)a①根据牛顿第二定律，对质量为m1的物块有F1－T=m1a②由①、②两式得9、如下图，质量相等的两物块用细线连接，在竖直方向的力F1、F2的作用下，向上做匀加速运动，求两物块在运动过程中细线的拉力T.设两物块一起运动的加速度为a，那么有F1-F2-2mg=2ma〔3分〕对下面物块有：T-mg-F2=ma〔3分〕解得：〔2分〕10、如下图，光滑水平面上物体A置于物体B上，2mA=mB，A受水平恒力F，B受水平恒力F2，F1与F2方向相同，但F1<F2，物体A与物体B保持相对静止，试求物体B受到物体A对它的摩擦力的大小和方向。对A、B整体有F1+F2=〔mA+mB〕a〔2分〕对B物体，设其受到A物体的摩擦力向右，大小为f，那么有F2+f=mBa〔2分〕∴〔1分〕当2F1>F2时，有方向向右〔2分〕当2F1=F2时，f=0〔1分〕当2F1<F2时，方向向左〔2分〕1.〔★★★〕如图6所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为图6A.g B.g图6C.0 D.g图72.〔★★★〕如图7所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，假设不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为图7A.都等于B.和0C.和0D.0和图83.〔★★★★〕如图8，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于图8A.0 B.kｘC.〔〕kｘ D.〔〕kｘ1.D2.D3.D6．一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m＝15kg的重物．重物静止于地面上，有一质量m1＝10kg的猴子，从绳的另一端沿绳向上爬，如下图，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s2) ()A．25m/s2 B．5m/s2C．10m/s2 D．15m/s2【解析】重物刚要离开地面时，绳子上的拉力FT＝mg＝150N，猴子与绳子间的静摩擦力的大小Ff＝FT＝150N，对猴子应用牛顿第二定律有Ff－m1g＝m1a，解得a＝5m/s2.【答案】B例1一列质量为103t的列车，机车牵引力为3.5×105N，运动中所受阻力为车重的0.01倍。列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为180km/h需多少时间？此过程中前进了多少千米？〔g取10m/s2〕解析本例是根据受力情况求运动情况。列车总质量m=103t=106kg，总重力G=mg=106×10N=107N。运动中所受阻力F=0.01G=0.01×107N=1×105N。设列车匀加速的加速度为a由牛顿第二定律得F合=F那么列车的加速度为列车由静止加速到vt=180km/h=50m/s所用的时间为此过程中列车的位移为例2质量为10g的子弹，以300m/s的水平速度射入一块一块坚直固定的木板，把木板打穿，子弹穿出的速度为200m/s，板厚10㎝，求子弹对木板的平均作用力。解析本例运动情况求受力情况。先由运动学公式求加速度，再由牛顿第二定律求平均作用力。用公式计算时，用国际单位制表示物理量单位。以子弹为研究对象，取v0方向为正方向，依题意：v0=300m/s，vt=200m/s，s=10㎝=0.10m，m=10g=10×10-5kg子弹穿过木板过程中可看做匀速运动，设加速度为a，由有负号表示加速度方向与初速度方向相反。设木板对子弹的平均作用力为F，据牛顿第二定律有F=ma=10×10-3×(-2.5×105)N=-2.5×103N负号表示平均阻力的方向与初速度方向相反。由牛顿第三定律，子弹对木板的平均作用力F’与木板对子弹的平均作用力F是作用力与反作用力。故F’=-F=2.5×103N例3如图a表示，AC，BC为位于坚直平面内的两根光滑细杆，A，B，C三点恰位于同一圆周上，C为该圆周的最低点，a，b为套在细杆上的两个小环，当两环同时从A、B点自静止开始下滑，那么A．环a将先到达点CB．环b将先到达点CC．环a，b同时到达点CD．由于两杆的倾角不知道，无法判断解析根据环的受力情况由牛顿第二定律判断运动情况。环受力如图b所示，正交分解后可得环所受合外力为F合=mgsinθ，由牛顿第二定律F合=ma得，a=gsinθ。设圆半径为R，由图中几何关系可得细杆长度为L=2Rsinθ，那么小环沿杆由静止匀加速下滑，根据动力学公式L=得2Rsinθ=所以可见小环沿细杆下滑所需时间与杆的倾斜程度无关。应选C。例4质量为60kg的人站在升降机的体重计上，当升降机做以下各运动时，体重计的示数是多少？〔g=10m/s2〕〔1〕升降机匀速上升；〔2〕升降机以5m/s2加速度加速上升；〔3〕升降机以5m/s2加速度减速上升；〔4〕升降机自由下落。解析体重计示数表示人对体重计的压力，这个压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力。要求体重计示数，需求出人对体重计的压力，由牛顿第二定律不难求出该力。以人为研究对象，人受重力mg，方向坚直向下，支持力FN，方向坚直向上。〔1〕匀速运动时，加速度a=0，由FN-mg=0得FN-mg=600N由牛顿第三定律可知，体重计示数为600N。〔2〕因F合方向与加速度方向一致，故有FN’-mg=ma’∴FN’=m(g+a’)=900N由牛顿第三定律可知体重计示数为900N〔3〕升降机匀减速上升时，因加速度方向向下，合外力向下。由mg-FN’’=ma’’得F’’=m(g-a’’)=300N同理，由牛顿第三定律得体重计示数为300N〔4〕升降机自由正落时，加速度方向向下。a’’’=g由mg-FN’’’=ma’’’，得FN’’’=0可见体重计示数为零。10、如下图，传送带与地面倾角为，AB的长度为16m，传送带以10m／s的速度转动，在传送带上端A无初速度地放一个质量为0．5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0．5，求物体从A运动到B所用的时间可能为．(sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m／s)．()A．2.1sB.2.0sC.1.8sD.4.0S10、BD 12、如下图，水平传送带A、B两端相距S＝3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA＝4m/s,到达B端的瞬时速度设为vB。(1)假设传送带不动，vB多大？(2)假设传送带以速度v(匀速)逆时针转动，vB多大？(3)假设传送带以速度v(匀速)顺时针转动，vB多大？12、【解析】(1)传送带不动，工件滑上传送带后，受到向左的滑动摩擦力〔Ff=μmg)作用，工件向右做减速运动，初速度为VA，加速度大小为a＝μg＝lm/s2，到达B端的速度.(2)传送带逆时针转动时，工件滑上传送带后，受到向左的滑动摩擦力仍为Ff=μmg，工件向右做初速VA，加速度大小为a＝μg＝1m/s2减速运动，到达B端的速度vB=3m/s.(3)传送带顺时针转动时，根据传送带速度v的大小，由以下五种情况：①假设v＝VA，工件滑上传送带时，工件与传送带速度相同，均做匀速运动，工件到达B端的速度vB=vA②假设v≥，工件由A到B，全程做匀加速运动，到达B端的速度vB==m/s.③假设＞v＞VA，工件由A到B，先做匀加速运动，当速度增加到传送带速度v时，工件与传送带一起作匀速运动速度相同，工件到达B端的速度vB=v.④假设v≤时，工件由A到B，全程做匀减速运动，到达B端的速度⑤假设vA＞v＞，工件由A到B，先做匀减速运动，当速度减小到传送带速度v时，工件与传送带一起作匀速运动速度相同，工件到达B端的速度vB＝v。24．〔18分〕质量的物块〔可视为质点〕在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行停在B点，A、B两点间的距离，物块与水平面间的动摩擦因数，求恒力F多大。〔〕24．设撤去力F前物块的位移为，撤去力F时物块速度为，物块受到的滑动摩擦力对撤去力F后物块滑动过程应用动量定理得由运动学公式得对物块运动的全过程应用动能定理由以上各式得代入数据解得F=15N22．如图19-18所示，质量M=10千克的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，滑动摩擦系数μ=0、02。在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量m=1、0千克的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s=1、4米时，其速度v=1、4米/秒。在这过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g=10米/秒２)23．为了平安，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，某高速公路的最高限速为120km/h假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况；经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反响时间)t＝0.50s，刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.40倍该高速公路上汽车间的距离厅至少应为多少？取重力加速度g＝10m/s222．由匀加速运动的公式v2＝v02+2as，得物块沿斜面下滑的加速度为：

a＝v2/(2s)＝1、42/(2×1、4)＝0、7m/s2①由于a<gsinθ＝5米/秒，可知物块受到摩擦力作用。分析物块受力，它受三个力，如图19-23所示，对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律,有：

mgsinθ-f1＝ma②

mgcosθ-N1＝0③

分析木楔受力,它受五个力作用,如图19-23所示,对于水平方向,由牛顿定律,有：

f2+f1cosθ-N1sinθ＝0,④

由此可解得地面作用于木楔的摩擦力：

f2＝N1sinθ－f1cosθ＝mgcosθsinθ－(mgsinθ－ma)cosθ＝macosθ＝1×0、7×(2/3)＝0、61N

此力的方向与图中所设的一致(由C指向B的方向)

23．在反响时间内，汽车作匀速运动，运动的距离：S1=Vt①

设刹车时汽车的加速度的大小为a，汽车的质量为m，有：f=ma②

自刹车到停下，汽车运动的距离：s2=V2/2a③

所求距离：s=s1+s2④

由以上各式得：s=1.6×102m

一、单解选择题1．设洒水车的牵引力不变，所受阻力跟车重成正比，洒水车在平直路面上行驶，原来是匀速的，开始洒水后，它的运动情况将 〔〕继续做匀速运动B．变为做匀加速运动C．变为做变加速运动D．变为做匀减速运动2．如图，物体m原来以加速度沿斜面匀加速下滑，现在物体上施加一竖直向下的恒力F，那么以下说法中正确的选项是〔〕 ①物体m受到的摩擦力增大 ②物体m受到的摩擦力不变 ③物体m下滑的加速度不变 ④物体m下滑的加速度增大 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④3．一个物体受到的合力F如下图，该力的大小不变，方向随时间t周期性变化，正力表示力的方向向东，负力表示力的方向向西，力的总作用时间足够长，将物体在下面哪个时刻由静止释放，物体可以运动到出发点的西边且离出发点很远的地方 〔〕 A．t=0时B.t=t1时C．t=t2时D．t=t3时1234CBCDt/sv/m·s12350图44．质量为0.5kg的物体由静止开始沿光滑斜面下滑，下滑到斜面的底端后进入粗糙水平面滑行，直到静止，它的t/sv/m·s12350图4B．物体在斜面上受到的合外力是2.5N

C．物体与水平面的动磨擦因数为0.25

D．物体在水平面上受到的合外力是2.5N5．如图5所示，质量为m的球放在AB和BC之间，两板的公共端B是固定在一起的，且AB保持水平，∠ABC>900。当系统共同水平向右运动时，不计摩擦，那么〔〕BAC图5A．球对ABBAC图5B．球对AB板的压力可能小于或等于mgC．对BC板的压力可能为零D．球对BC板的压力可能大于mg11．在探究加速度和力、质量的关系的实验中，测量长度的工具是：______________，精度是___________mm，测量时间的工具是____________________，测量质量的工具是________________。12．某同学在加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如右表所示〔1〕根据表中的数据在坐标图上作出a—F图象〔2〕图像的斜率的物理意义是____________〔3〕图像〔或延长线〕与F轴的截距的物理意义是_______________________________________〔4〕小车和砝码的总质量为__________kg．13．认真阅读下面的文字，答复以下问题。科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定方案，搜集证据，评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系〞的探究过程如下：A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．B．他们方案利用一些“小纸杯〞作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯〞在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设．C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯〞在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图〔a〕是对应的位移一时间图线．然后将不同数量的“小纸杯〞叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图〔b〕中图