物理整体法隔离法解决物理试题题20套(带答案)及解析

物理整体法隔离法解决物理试题题20套(带答案)及解析一、整体法隔离法解决物理试题1．两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是A．a环与杆有摩擦力B．d球处于失重状态C．杆对a、b环的弹力大小相等D．细线对c、d球的弹力大小可能相等【答案】C【解析】【详解】对c球单独进行受力分析，受力分析图如下，c球受重力和绳的拉力F，物体沿杆滑动，因此在垂直于杆的方向加速度和速度都为零，由力的合成及牛顿第二定律可知物体合力，因a和c球相对静止，因此c球的加速度也为gsina，将a和c球以及绳看成一个整体，在只受重力和支持力的情况下加速度为gsina，因此a球和杆的摩擦力为零，故A错误；对球d单独进行受力分离，只受重力和竖直方向的拉力，因此球d的加速度为零，因为b和d相对静止，因此b的加速度也为零，故d球处于平衡状态，加速度为零，不是失重状态，故B错；细线对c球的拉力，对d球的拉力，因此不相等，故D错误；对a和c整体受力分析有，对b和d整体受力分析，因a和b一样的环，b和d一样的球，因此受力相等，故C正确。2．如图所示，倾角为θ的斜面A固定在水平地面上，质量为M的斜劈B置于斜面A上，质量为m的物块C置于斜劈B上，A、B、C均处于静止状态，重力加速度为g．下列说法错误的是()A．BC整体受到的合力为零B．斜面A受到斜劈B的作用力大小为Mgcosθ+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mgcosθ【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，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mgcosθ，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．如图所示，R0为热敏电阻(温度降低，其电阻增大)，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大)，平行板电容器中央有一带电液滴刚好静止，M点接地，开关S闭合．下列各项单独操作时可使带电液滴向上运动的是()A．滑动变阻器R的滑动触头P向上移动B．将热敏电阻R0的温度降低C．开关S断开D．电容器的上极板向上移动【答案】C【解析】【详解】A.当滑动变阻器的滑动触头P向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电流增大，内电压及R0两端的电压增大，则路端电压和滑动变阻器两端的电压都减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向右流出，所以电容器两端的电势差不变，故A项不合题意；B.当热敏电阻温度降低时，其阻值增大，则由闭合电路欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压减小，液滴仍然静止，故B项不合题意；C.开关S断开时，电容器直接接在电源两端，电容器两端电压增大，则液滴向上运动，故C项符合题意；D.若使电容器的上极板向上移动，即d增大，则电容器电容C减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向右流出，所以电容器两端的电势差增大，由于，，，所以，由于极板上的电荷量不变，而场强E与极板之间的距离无关，所以场强E不变，液滴仍然静止，故D项不合题意．4．在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电压表有示数，调节可变电阻R的阻值，使电压表的示数增大ΔU，则()A．可变电阻R被调到较小的阻值B．电阻R2两端的电压减小，减小量等于ΔUC．通过电阻R2的电流减小，减小量小于D．通过电阻R2的电流减小，减小量等于【答案】C【解析】【详解】A.由题意知，要使电压表的示数增大，则需电阻R和R1并联后的总电阻增大，则需将可变电阻R增大，即可变电阻R被调到较大的阻值，故A项不合题意；BCD.当R增大时，外电阻增大，干路电流减小，电阻R2两端的电压减小，且路端电压增大，所以电阻R2两端的电压减小量小于ΔU，由欧姆定律知，通过电阻R2的电流也减小，减小量小于，故B项不合题意、D项不合题意，C项符合题意．5．如图所示，A、B两滑块的质量分别为4kg和2kg，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平桌面上，并用手按着两滑块固定不动。现将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4kg的钩码C挂于动滑轮上。现先后按以下两种方式操作：第一种方式只释放A而B按着不动；第二种方式只释放B而A按着不动。则C在以上两种释放方式中获得的加速度之比为A．1:1 B．2:1 C．3:2 D．3:5【答案】D【解析】【详解】固定滑块B不动，释放滑块A，设滑块A的加速度为aA，钩码C的加速度为aC，根据动滑轮的特征可知，在相同的时间内，滑块A运动的位移是钩码C的2倍，所以滑块A、钩码C之间的加速度之比为aA:aC=2:1。此时设轻绳之间的张力为T，对于滑块A，由牛顿第二定律可知：T=mAaA，对于钩码C由牛顿第二定律可得：mCg–2T=mCaC，联立解得T=16N，aC=2m/s2，aA=4m/s2。若只释放滑块B，设滑块B的加速度为aB，钩码C的加速度为，根据动滑轮的特征可知，在相同的时间内，滑块B运动的位移是钩码的2倍，所以滑块B、钩码之间的加速度之比也为，此时设轻绳之间的张力为，对于滑块B，由牛顿第二定律可知：=mBaB，对于钩码C由牛顿第二定律可得：，联立解得，，。则C在以上两种释放方式中获得的加速度之比为，故选项D正确。6．如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻（光照越强，阻值越小）．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强（）A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C．电源内电路消耗的功率逐渐减小D．光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．光照强度逐渐增强，光敏电阻阻值减小，电路的总电阻减小，电路中总电流增大，则L2逐渐变亮．由知，路端电压减小，又L2两端电压增大，则L1两端电压减小，L1逐渐变暗，故A正确B错误；C．电路中总电流增大，电源内电路消耗的功率：电路中的总电流增大，故电源内电路消耗的功率增大，故C错误；D．将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小，等效电源的内、外电阻差增大，等效电源输出功率减小，故D项错误．【点睛】电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大．7．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，mA=3kg，mB=2kg，mC=1kg，物体A、B、C间的动摩擦因数均为μ=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​A、B间的最大静摩擦力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）=mBa解得F=9N，由题知F=15N9N，所以可以将B物体从A、C中间抽出；即用15N的力作用在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a=0.5m/s2向左加速运动。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。8．如图所示,质量为M的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为,若要以水平外力F将木板抽出,则力F的大小至少为（）A．mgB．(M+m)gC．(m+2M)gD．2(M+m)

g【答案】D【解析】【详解】对m与M分别进行受力分析如；如图所示；对m有：f1=ma1…①f1=μmg…②由①和②得：a1=μg对M进行受力分析有：F-f-f2=M•a2…③f1和f2互为作用力与反作用力故有：f1=f2=μ•mg…④f=μ（M+m）•g…⑤由③④⑤可得a2=-μg要将木板从木块下抽出，必须使a2＞a1解得：F＞2μ（M+m）g故选D。【点睛】正确的受力分析，知道能将木板从木块下抽出的条件是木板产生的加速度比木块产生的加速度来得大这是解决本题的关键．9．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和．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A． B．C． D．【答案】B【解析】【分析】【详解】对小球进行受力分析当时如图一，根据牛顿第二定律，水平方向：①竖直方向：②，联立①②得：，，与a成线性关系，当a=0时，＝mg，当时，与a成线性关系，所以B图正确当时，受力如图二，根据牛顿第二定律，水平方向③，竖直方向：④，联立③④得：，，与a也成线性，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．10．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是A．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过μmgB．当力F＝μmg时，A、B间的摩擦力为C．无论力F为何值，B的加速度不会超过μgD．当力F>μmg时，B相对A滑动【答案】AB【解析】【详解】A.A与B间的最大静摩擦力大小为：mg,C与B间的最大静摩擦力大小为：，B与地面间的最大静摩擦力大小为：（2m+m+m）=；要使A，B，C都始终相对静止，三者一起向右加速，对整体有：F-=4ma，假设C恰好与B相对不滑动，对C有：=ma，联立解得：a=，F=mg；设此时A与B间的摩擦力为f，对A有：F-f=2ma，解得f=mgmg，表明C达到临界时A还没有，故要使三者始终保持相对静止，则力F不能超过μmg，故A正确.B.当力F＝μmg时，由整体表达式F-=4ma可得：a=g，代入A的表达式可得：f=mg,故B正确.C.当F较大时，A,C都会相对B滑动，B的加速度就得到最大，对B有：2--=maB，解得aB=g，故C错误.D.当A恰好相对B滑动时，C早已相对B滑动，对A、B整体分析有:F--=3ma1，对A有：F-2μmg=2ma1，解得F=μmg，故当拉力F>μmg时，B相对A滑动，D错误.胡选：A、B.11．如图所示，A、B两物体质量均为m，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)。对A施加一竖直向下、大小为F(F＞2mg)的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态。现突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN。不计空气阻力，关于FN的说法正确的是(重力加速度为g)()A．刚撤去力F时，FN＝ B．弹簧弹力大小为F时，FN＝C．A、B的速度最大时，FN＝mg D．弹簧恢复原长时，FN＝0【答案】BCD【解析】【详解】A.在突然撤去F的瞬间，AB整体的合力向上，大小为F，根据牛顿第二定律，有：F=2ma解得：对物体A受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：FN-mg=ma联立解得：，故A错误；B.弹簧弹力等于F时，根据牛顿第二定律得：对整体有：F-2mg=2ma对A有：FN-mg=ma联立解得：，故B正确；D.当物体的合力为零时，速度最大，对A，由平衡条件得FN=mg，故C正确。C.当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得：对整体有：2mg=2ma对A有：mg-FN=ma联立解得FN=0，故D正确；12．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μ，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B．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力为【答案】AC【解析】【详解】A.A受到的最大合外力为μMg，则A的最大加速度：a=μMg/M=μg故A正确；B.当A的加速度恰好为μg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)μg解得：m=，要使物块A、B之间发生相对滑动，物块C的质量至少为，故B错误；C.若物块A、B未发生相对滑动，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=，故C正确；D.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==T<故D错误；13．如图所示，一固定杆与水平方向夹角=30°，将一滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个小球，滑块与小球恰能一起沿杆向下匀速运动，则下列说法中正确的是（）A．滑块与杆之间动摩擦因数为0.5B．滑块与杆之间动摩擦因数为C．当二者相对静止地沿杆上滑时轻绳对小球拉力斜向左上与水平方向成30°角D．当二者相对静止地沿杆上滑时轻绳对小球拉力斜向右上与水平方向成60°角【答案】BC【解析】【分析】根据题意两者一起运动，所以应该具有相同的加速度，那么在分析此类问题时应该想到先整体后隔离，利用加速度求解．【详解】AB．由题意滑块与小球恰能一起沿杆向下匀速运动，把滑块和小球作为一整体，可知，所以，故A错；B对CD．当二者相对静止地沿杆上滑时，以整体为对象可知加速度设此时绳子与水平方向的夹角为，绳子的拉力为T，对小球列牛顿第二定律公式在水平方向上：在竖直方向上：解得：，即由于加速度沿斜面向下，所以小球受到的合力也应该沿斜面向下，所以拉力的方向应该斜向左上与水平方向成30°角，故C对；D错；故选BC【点睛】本题考查了整体隔离法求解量物体之间的力，对于此类问题要正确受力分析，建立正确的公式求解即可．14．如图所示电路中，电源的内电阻为r，R2、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表．闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列说法正确的是（）A．电压表示数变大 B．电流表示数变大C． D．【答案】AD【