物理整体法隔离法解决物理试题题20套(带答案)
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n e i n g整体法和隔离法1、用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如右图所示.今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡. 表示平衡状态的图可能是( A )2、如图<1>,在粗糙的水平面上放一三角形木块a ,若物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则( A )A 、a 保持静止,而且没有相对于水平面运动的趋势;B 、a 保持静止,但有相对于水平面向右运动的趋势;C 、a 保持静止,但有相对于水平面向左运动的趋势;D 、因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势作出判断;3、A 、B 、C 三物块质量分别为M 、m 和m 0,作图<2> 所示的联结. 绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计. 若B 随A 一起沿水平桌面作匀速运动,则可以断定( A )A 、物块A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0g ;B 、物块A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0g ;C 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0g ;D 、桌面对A ,B 对A ,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m 0g ;4、质量为m 的物体放在质量为M 的物体上,它们静止在水平面上。
现用水平力F 拉物体M,它们仍静止不动。
如右图所示,这时m 与M 之间,M 与水平面间的摩擦力分别是( C ) A .F ,F B .F ,0 C .0,F D .0,05、如右图所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =4N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止。
以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小。
则f 1= 0 ,f 2= 4N ,f 3= 6N 。
6、质量为m 的四块砖被夹在两竖夹板之间,处于静止状态,如右图所示,则砖2对砖1的摩擦力为 mg 。
【物理】物理整体法隔离法解决物理试题专题练习(及答案)含解析一、整体法隔离法解决物理试题1.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mg cosθ,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.如图所示,A、B两滑块的质量分别为4 kg和2 kg,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4 kg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 .1:1B .2:1C .3:2D .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a A ,钩码C 的加速度为a C ,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a A : a C =2:1。
高中物理整体法隔离法解决物理试题试题(有答案和解析)一、整体法隔离法解决物理试题1.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.2.如图所示,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能正确的是A.绳的张力减小,斜面对b的支持力不变B.绳的张力增加,斜面对b的支持力减小C.绳的张力减小,地面对a的支持力不变D.绳的张力增加,地面对a的支持力减小【答案】C【解析】【详解】在光滑段运动时,物块a及物块b均处于平衡状态,对a、b整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡;对b受力分析,如图,受重力、支持力、绳子的拉力,根据共点力平衡条件,有F cosθ-F N sinθ=0 ①;F sinθ+F N cosθ-mg=0 ②;由①②两式解得:F=mg sinθ,F N=mg cosθ;当它们刚运行至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能;①物块a、b仍相对静止,竖直方向加速度为零,由牛顿第二定律得到:F sinθ+F N cosθ-mg=0 ③;F N sinθ-F cosθ=ma④;由③④两式解得:F=mgsinθ-ma cosθ,F N=mg cosθ+ma sinθ;即绳的张力F将减小,而a对b的支持力变大;再对a、b整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,重力和支持力二力平衡,故地面对a支持力不变.②物块b相对于a向上滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超重,支持力的竖直分力大于重力,因此a对b的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上的加速度,也是超重,故地面对a的支持力也增大.综合上述讨论,结论应该为:绳子拉力一定减小;地面对a的支持力可能增加或不变;a 对b的支持力一定增加;故A,B,D错误,C正确.故选C.3.如图所示的电路中,电源电动势为E.内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R.电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置掷到2位置时,下列说法中正确的是()A.L1亮度不变,L2将变暗B.L1将变亮,L2将变暗C .电源内阻的发热功率将变小D .电压表示数将变小 【答案】D【解析】开关在位置1时,外电路总电阻R 总=,电压表示数U=E=,同理,两灯电压U 1=U 2=E ,电源内阻的发热功率为P 热==。
(物理)物理整体法隔离法解决物理试题练习题含答案含解析一、整体法隔离法解决物理试题1.如图所示,水平面O 点左侧光滑,O 点右侧粗糙且足够长,有10个质量均为m 完全相同的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小滑块间的距离为L ,滑块1恰好位于O 点,滑块2、3……依次沿直线水平向左排开,现将水平恒力F 作用于滑块1,经观察发现,在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数F mgμ= B .匀速运动过程中速度大小5FL mC .第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等D .在水平恒力F 作用下,10个滑块全部可以进入粗糙地带 【答案】B 【解析】 【详解】A 、对整体分析,根据共点力平衡得,F =3μmg ,解得3Fmgμ=,故A 错误. B 、根据动能定理得2122102F L mg L mg L mv μμ⋅-⋅-⋅=⨯,解得5FL v m=,故B 正确. C 、第一个滑块进入粗糙地带后,整体仍然做加速运动,各个物体的加速度相同,隔离分析,由于选择的研究对象质量不同,根据牛顿第二定律知,杆子的弹力大小不等,故C 错误.D 、在水平恒力F 作用下,由于第4个滑块进入粗糙地带,整体将做减速运动,设第n 块能进入粗焅地带,由动能定理:()(123(1))00F nL mgL n μ-+++⋯+-=-,解得:n =7,所以10个滑块不能全部进入粗糙地带,故D 错误.故选B.2.一个质量为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,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,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:2v F mgcos m rθ-=,绳子在竖直方向的分力为:2v F Fcos mgcos m cos r θθθ⎛⎫'==+ ⎪⎝⎭,由于速度越来越大,角度θ越来越小,故F '越大,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0M a =,a '为小球在竖直方向的加速度,根据牛顿第二定律可知:()·N M M m g F M a ma +-=+',则有:()N F M m g ma =+-',故()N F M m g <+,根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于()M m g +,故B 错误;在最低点,小球受到的重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:2v T mg m r -=,联立解得:2v T mg m r =+,则根据牛顿第三定律知,球对箱的拉力大小为:2v T T mg m r '==+,故此时箱子对地面的压力为:()()2v N M m g T M m g mg m r=++=+++',故小球摆到最低点时,绳对箱顶的拉力大于mg ,,箱子对地面的压力大于()M m g +,故C 错误,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.3.在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3均为定值电阻,R 2为滑动变阻器.当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ,此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑动触点向b 端移动,则三个电表示数的变化情况是A . I 1增大,I 2不变,U 增大B . I 1减小,I 2增大,U 减小C . I 1增大,I 2减小,U 增大D . I 1减小,I 2不变,U 减小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】R 2的滑动触点向b 端移动时,R 2减小,整个电路的总电阻减小,总电流增大,内电压增大,外电压减小,即电压表示数减小,R 3电压增大,R 1、R 2并联电压减小,通过R 1的电流I 1减小,即A 1示数减小,而总电流I 增大,则流过R 2的电流I 2增大,即A 2示数增大.故A 、C 、D 错误,B 正确.4.如图所示,在倾角37θ=︒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 ,sin370.6︒=,cos370.8︒=.某时刻将细线剪断,则在细线剪断瞬间,下列说法正确的是A .物块B 的加速度为0.6g B .物块A 的加速度为0.6gC .物块A 、B 间的弹力为0.4mgD .弹簧的弹力为1.8mg【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】剪断细线前,弹簧的弹力:sin 370.6F mg mg =︒=弹 细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为0.6F mg =弹; 剪断细线瞬间,对A 、B 系统,加速度为:3sin 370.43mg F a g m︒-==弹,即A 和B 的加速度均为0.4g ;以B 为研究对象,根据牛顿第二定律可得2sin372mg T ma ︒-= 解得0.4T mg =.故C 正确,ABD 错误.故选C .5.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.6.最近,不少人喜欢踩着一种独轮车,穿梭街头,这种独轮车全名叫电动平衡独轮车,其中间是一个窄窄的轮子,两侧各有一块踏板,当人站在踏板上向右运动时,可简化为如图甲、乙所示的模型。
【物理】物理试卷分类汇编物理整体法隔离法解决物理试题(及答案)一、整体法隔离法解决物理试题1.a、b两物体的质量分别为m1、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x1;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()A.x1= x2= x3 B.x1 >x3= x2C.若m1>m2,则 x1>x3= x2 D.若m1<m2,则 x1<x3= x2【答案】A【解析】【详解】通过整体法求出加速度,再利用隔离法求出弹簧的弹力,从而求出弹簧的伸长量。
对右图,运用整体法,由牛顿第二定律得整体的加速度为:;对b物体有:T1=m2a1;得;对中间图:运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度为:;对b物体有:T2-m2g=m2a2得:;对左图,整体的加速度:,对物体b:,解得;则T1=T2=T3,根据胡克定律可知,x1= x2= x3,故A正确,BCD错误。
故选A。
【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.2.如图所示,A、B两滑块的质量分别为4 kg和2 kg,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4 kg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 .1:1B .2:1C .3:2D .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a A ,钩码C 的加速度为a C ,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a A : a C =2:1。
高中物理整体法隔离法解决物理试题专项训练及答案及解析一、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1=mg sin a=ma a=gina F ⇒,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cos c T mg a =,对d 球的拉力d T mg =,因此不相等,故D 错误;对a 和c 整体受力分析有()cos na a c F m m g a =+,对b 和d 整体受力分析()cos nb b d F m m g a =+,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.最近,不少人喜欢踩着一种独轮车,穿梭街头,这种独轮车全名叫电动平衡独轮车,其中间是一个窄窄的轮子,两侧各有一块踏板,当人站在踏板上向右运动时,可简化为如图甲、乙所示的模型。
关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力,下列说法正确的是()A.考虑空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力向左B.不计空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力向左C.考虑空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力可能为零D.不计空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力不可能为零【答案】C【解析】【详解】A.考虑空气阻力,当人处如图甲所示的状态向右匀速运动时,根据平衡条件,则脚所受摩擦力为右,故A错误;B.不计空气阻力,当人处如图甲所示的状态向右加速运动时,合力向右,即脚所受摩擦力向右,故B错误;C.当考虑空气阻力,当人处如图乙所示的状态向右匀速运动时,根据平衡条件,则重力、支持力与空气阻力处于平衡,则脚所受摩擦力可能为零,故C正确;D.当不计空气阻力,当人处如图乙所示的状态向右加速运动时,根据牛顿第二定律,脚受到的重力与支持力提供加速度,那么脚所受摩擦力可能为零,故D错误。
最新物理整体法隔离法解决物理试题专题练习(及答案)一、整体法隔离法解决物理试题1.a、b两物体的质量分别为m1、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x1;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()A.x1= x2= x3 B.x1 >x3= x2C.若m1>m2,则 x1>x3= x2 D.若m1<m2,则 x1<x3= x2【答案】A【解析】【详解】通过整体法求出加速度,再利用隔离法求出弹簧的弹力,从而求出弹簧的伸长量。
对右图,运用整体法,由牛顿第二定律得整体的加速度为:;对b物体有:T1=m2a1;得;对中间图:运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度为:;对b物体有:T2-m2g=m2a2得:;对左图,整体的加速度:,对物体b:,解得;则T1=T2=T3,根据胡克定律可知,x1= x2= x3,故A正确,BCD错误。
故选A。
【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.2.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 A=3kg,m B=2kg,m C=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/s 2 【答案】D 【解析】 【详解】B 、C 间的最大静摩擦力()BC A B 5N f m m g μ=+=A 、B 间的最大静摩擦力AB A 3N f m g μ==<f BC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 -f AB =m A a以C 为研究对象有f BC -T =m C a解得a =0.5m/s 2,以B 为研究对象,根据牛顿第二定律可得F -(f BC +f AB )=m B a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 的力作用在B 物体上,物体A 向右以加速度a =0.5m/s 2加速运动,C 以加速度a =0.5m/s 2向左加速运动。
高考物理整体法隔离法解决物理试题试题(有答案和解析)及解析一、整体法隔离法解决物理试题1.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mg cosθ,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两物体的质量分别为m1、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x1;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()A.x1= x2= x3 B.x1 >x3= x2C.若m1>m2,则 x1>x3= x2 D.若m1<m2,则 x1<x3= x2【答案】A【解析】【详解】通过整体法求出加速度,再利用隔离法求出弹簧的弹力,从而求出弹簧的伸长量。
高中物理整体法隔离法解决物理试题专项训练及答案一、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,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,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:2v F mgcos m rθ-=,绳子在竖直方向的分力为:2v F Fcos mgcos m cos r θθθ⎛⎫'==+ ⎪⎝⎭,由于速度越来越大,角度θ越来越小,故F '越大,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0M a =,a '为小球在竖直方向的加速度,根据牛顿第二定律可知:()·N M M m g F M a ma +-=+',则有:()N F M m g ma =+-',故()N F M m g <+,根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于()M m g +,故B 错误;在最低点,小球受到的重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:2v T mg m r-=,联立解得:2v T mg m r =+,则根据牛顿第三定律知,球对箱的拉力大小为:2v T T mg m r'==+,故此时箱子对地面的压力为:()()2v N M m g T M m g mg m r=++=+++',故小球摆到最低点时,绳对箱顶的拉力大于mg ,,箱子对地面的压力大于()M m g +,故C 错误,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.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是A. I1增大,I2不变,U增大B. I1减小,I2增大,U减小C. I1增大,I2减小,U增大D. I1减小,I2不变,U减小【答案】B【解析】【分析】【详解】R2的滑动触点向b端移动时,R2减小,整个电路的总电阻减小,总电流增大,内电压增大,外电压减小,即电压表示数减小,R3电压增大,R1、R2并联电压减小,通过R1的电流I1减小,即A1示数减小,而总电流I增大,则流过R2的电流I2增大,即A2示数增大.故A、C、D错误,B正确.3.如图所示的电路中,电源电动势为E.内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R.电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置掷到2位置时,下列说法中正确的是()A.L1亮度不变,L2将变暗B.L1将变亮,L2将变暗C.电源内阻的发热功率将变小D.电压表示数将变小【答案】D【解析】开关在位置1时,外电路总电阻R总=,电压表示数U=E=,同理,两灯电压U 1=U 2=E ,电源内阻的发热功率为P 热==。
(物理)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1.一个质量为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,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,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:2v F mgcos m rθ-=,绳子在竖直方向的分力为:2v F Fcos mgcos m cos r θθθ⎛⎫'==+ ⎪⎝⎭,由于速度越来越大,角度θ越来越小,故F '越大,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0M a =,a '为小球在竖直方向的加速度,根据牛顿第二定律可知:()·N M M m g F M a ma +-=+',则有:()N F M m g ma =+-',故()N F M m g <+,根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于()M m g +,故B 错误;在最低点,小球受到的重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:2v T mg m r-=,联立解得:2v T mg m r =+,则根据牛顿第三定律知,球对箱的拉力大小为:2v T T mg m r'==+,故此时箱子对地面的压力为:()()2v N M m g T M m g mg m r=++=+++',故小球摆到最低点时,绳对箱顶的拉力大于mg ,,箱子对地面的压力大于()M m g +,故C 错误,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.在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3均为定值电阻,R 2为滑动变阻器.当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ,此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑动触点向b 端移动,则三个电表示数的变化情况是A . I 1增大,I 2不变,U 增大B . I 1减小,I 2增大,U 减小C . I 1增大,I 2减小,U 增大D . I 1减小,I 2不变,U 减小【答案】B【解析】【分析】【详解】R 2的滑动触点向b 端移动时,R 2减小,整个电路的总电阻减小,总电流增大,内电压增大,外电压减小,即电压表示数减小,R 3电压增大,R 1、R 2并联电压减小,通过R 1的电流I 1减小,即A 1示数减小,而总电流I 增大,则流过R 2的电流I 2增大,即A 2示数增大.故A 、C 、D 错误,B 正确.3.如图所示,三个物体质量分别为m =1.0 kg 、m 2=2.0 kg 、m 3=3.0 kg ,已知斜面上表面光滑,斜面倾角θ=30°,m 1和m 2之间的动摩擦因数μ=0.8.不计绳和滑轮的质量和摩擦.初始用外力使整个系统静止,当撤掉外力时,m 2将(g =10 m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A .和m 1一起沿斜面下滑B .和m 1一起沿斜面上滑C .相对于m 1下滑D .相对于m 1上滑【答案】C【解析】假设m 1和m 2之间保持相对静止,对整体分析,整体的加速度()()312212313101210302 2.5/123m g m m gsin a m s m m m ⨯-+⨯⨯-+︒===++++.隔离对m 2分析,根据牛顿第二定律得,f-m 2gsin30°=m 2a ;解得f=m 2gsin30°+m 2a=2.0×(10×0.5+2.5)N=15N ;最大静摩擦力f m =μm 2gcos30°=0.8×2×10×3N =83N ,可知f >f m ,知道m 2随m 1一起做加速运动需要的摩擦力大于二者之间的最大静摩擦力,所以假设不正确,m 2相对于m 1下滑.故C 正确,ABD 错误.故选C .4.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A B F F 、和C F .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A B F F 、不会同时存在,斜面倾角为θ,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tan a g θ<时如图一,根据牛顿第二定律,水平方向:sin C F ma θ=①竖直方向:cos C A F F mg θ+=②,联立①②得:tan A F mg ma θ=-,sin C F ma θ=,A F 与a 成线性关系,当a=0时,A F =mg ,当tan a g θ=时,0A F =C F 与a 成线性关系,所以B 图正确当tan a g θ>时,受力如图二,根据牛顿第二定律,水平方向sin C B F F ma θ+=③,竖直方向:cos C F mg θ=④,联立③④得:tan B F ma mg θ=-,cos C mg F θ=,B F 与a 也成线性,C F 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.5.如图,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻r ,开关K 闭合,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V 1、V 2、V 3的示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3,理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI ,正确的是A .V 2的示数增大B .电源输出功率在增大C .ΔU 3>ΔU 1>ΔU 2D .ΔU 3与ΔI 的比值在减小【答案】BC【解析】【详解】理想电压表内阻无穷大,相当于断路.理想电流表内阻为零,相当短路,所以R 与变阻器串联,电压表123V V V 、、分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压.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.A.根据闭合电路欧姆定律得:2V 的示数2U E Ir =-I 增大,2U 减小,故A 错误;B. 电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻r ,外电阻减小,电源输出功率在增大,故B 正确;D. 由闭合欧姆定律得:()3U E I r R =-+解得 3U R r I∆=+∆ 所以3U I∆∆不变,故D 错误; C.由闭合欧姆定律得: ()3 U I R r ∆=∆+2U Ir ∆=∆1U IR ∆=∆又定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ,则312U U U ∆>∆>∆,故C 正确.6.在如图所示的电路中,电源电动势E 和内电阻r 为定值,R 1为滑动变阻器,R 2和R 3为定值电阻.当R 1的滑动触头P 从左向右移动时,伏特表V 1和V 2的示数的增量分别为ΔU 1和ΔU 2,对ΔU 1和ΔU 2有A .12U U ∆>∆B .12U U ∆=∆C .120,0U U ∆>∆<D .210,0U U ∆>∆<【答案】AD【解析】【分析】【详解】根据闭合电路欧姆定律可知: ()13U I r R ∆=∆+23U IR ∆=∆结合公式可知1U ∆>2U ∆,故A 对;B 错当R 1的滑动触头P 从左向右移动时,回路中电阻减小,电流增大,所以电压表V 2增大,由于路端电压减小,所以电压表V 1变小,则知ΔU 2>0,ΔU 1 <0,故C 错;D 对故选AD7.如图所示,光滑斜面体固定在水平面上,倾角为30°,轻弹簧下端固定A 物体,A 物体质量为m ,上表面水平且粗糙,弹簧劲度系数为k ,重力加速度为g ,初始时A 保持静止状态,在A 的上表面轻轻放一个与A 质量相等的B 物体,随后两物体一起运动,则( )A .当B 放在A 上的瞬间,A 、B 的加速度为4g B .当B 放在A 上的瞬间,A 对B 的摩擦力为零C .A 和B 一起下滑距离2mg k时,A 和B 的速度达到最大 D .当B 放在A 上的瞬间,A 对B 的支持力大于mg【答案】AC【解析】【详解】A 、将B 放在A 上前,以A 为研究对象受力分析有:根据平衡可知:1302F mgsin mg =︒=; 当B 放在A 上瞬间时,以AB 整体为研究对象受力分析有:整体所受合外力230(2)F mgsin F m a =︒-=合,可得整体的加速度112?2224mg mg gam-==,故A正确;BD、当B放在A上瞬间时,B具有沿斜面向下的加速度,可将B的加速度沿水平方向和竖直方向分解,B的加速度有水平方向的分量,重力与支持力在竖直方向,故可知此加速度分量由A对B 的摩擦力提供,故B错误;B的加速度有竖直方向的分量,且竖直向下,故可知,A对B的支持力与B的重力的合力竖直向下,故A对B的支持力小于B的重力,故D错误;C、AB一起下滑时,弹簧弹力增加,共同下滑的加速度减小,故当加速度减小至0时,AB 具有最大速度,由A分析知2300F mgsin F=︒-'=合,可得弹簧弹力F′=mg,所以共同下滑的距离122mg mgF F mgxk k k-'-∆===,AB具有最大速度,故C正确;故选AC.【点睛】当B放在A上瞬间,以AB整体为研究对象受力分析,根据牛顿第二定律求得AB的加速度,由AB的共同加速度,隔离B分析A对B的摩擦力与支持力的大小情况即可.AB速度最大时加速度为零,据此计算分析即可.8.如图,电源内阻为r,两个定值电阻R1、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ΔU3,理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2,则A.A2示数增大B.V2示数与A1示数的比值不变C.ΔU3与ΔI1的比值小于2RD.ΔI1小于ΔI2【答案】AD【解析】【分析】【详解】闭合电键后,电路如图所示.V1、V2、V3分别测量R1、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A1的示数增大,电源的内电压Ir增大,则V2示数减小,R1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A1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U3=E﹣I1(R1+r),则得31UI∆∆=R1+r= R+r,不一定小于2R,故C选项错误.A1的示数增大量等于A2示数增大和R2的电流减小量之和,所以ΔI1小于ΔI2,故D选项正确.9.倾角为θ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F cosθ/mB.物块m下滑的加速度大于F cosθ/mC.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mg sin θ=f ,mg cosθ=N ;其中 f=μN ;解得:μ=tanθ当加上推力后,将推力按照作用效果正交分解,如图根据牛顿第二定律,有mg sinθ+F cosθ-μ(mg cosθ-F sinθ) =ma ,解得 cos sin cos F F F a m mθμθθ+=> 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μ=tanθ,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.10.如图,水平地面上有一楔形物块a ,其斜面上有一小物块b ,b 与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a 与b 之间光滑,a 和b 以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能是()A.绳的张力减小,斜面对b的支持力减小,地面对a的支持力减小B.绳的张力减小,斜面对b的支持力增加,地面对a的支持力不变C.绳的张力减小,斜面对b的支持力增加,地面对a的支持力增加D.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加,地面对a的支持力增加【答案】BC【解析】【详解】在光滑段运动时,物块a及物块b均处于平衡状态,对a、b整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡;对b受力分析,如图,受重力、支持力、绳子的拉力,根据共点力平衡条件,有:F cosθ-F N sinθ=0 ①;F sinθ+F N cosθ-mg=0 ②;由①②两式解得:F=mg sinθ,F N=mg cosθ;当它们刚运行至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能;AB.(一)物块a、b仍相对静止,竖直方向加速度为零,由牛顿第二定律得:F sinθ+F N cosθ-mg=0 ③;F N sinθ-F cosθ=ma④;由③④两式解得:F=mg sinθ-ma cosθ,F N=mg cosθ+ma sinθ;即绳的张力F将减小,而a对b的支持力变大;再对a、b整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,重力和支持力二力平衡,故地面对a支持力不变;故A项错误,B项正确.CD.(二)物块b相对于a向上加速滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超重,因此a对b的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上的加速度,也是超重,故地面对a的支持力也增大;故C项正确,D项错误。
【物理】物理整体法隔离法解决物理试题题20套(带答案)一、整体法隔离法解决物理试题1.如图所示,水平面O 点左侧光滑,O 点右侧粗糙且足够长,有10个质量均为m 完全相同的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小滑块间的距离为L ,滑块1恰好位于O 点,滑块2、3……依次沿直线水平向左排开,现将水平恒力F 作用于滑块1,经观察发现,在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数F mgμ= B 5FL mC .第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等D .在水平恒力F 作用下,10个滑块全部可以进入粗糙地带 【答案】B 【解析】 【详解】A 、对整体分析,根据共点力平衡得,F =3μmg ,解得3Fmgμ=,故A 错误. B 、根据动能定理得2122102F L mg L mg L mv μμ⋅-⋅-⋅=⨯,解得5FL v m=B 正确. C 、第一个滑块进入粗糙地带后,整体仍然做加速运动,各个物体的加速度相同,隔离分析,由于选择的研究对象质量不同,根据牛顿第二定律知,杆子的弹力大小不等,故C 错误.D 、在水平恒力F 作用下,由于第4个滑块进入粗糙地带,整体将做减速运动,设第n 块能进入粗焅地带,由动能定理:()(123(1))00F nL mgL n μ-+++⋯+-=-,解得:n =7,所以10个滑块不能全部进入粗糙地带,故D 错误.故选B.2.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ΔU ,在此过程中有( )A.R2两端电压减小ΔUB.通过R1的电流增大C.通过R2的电流减小量大于D.路端电压增大量为ΔU【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ΔU,故A项不合题意.B.电压表示数增大ΔU,R1是定值电阻,根据欧姆定律可知通过R1的电流增大量等于,故B项符合题意.CD.因R2两端电压减小量小于ΔU,有通过R2的电流减小量小于;由于R2两端电压减小,则知路端电压增大量小于ΔU,故C项不合题意,D项不合题意.3.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L 2逐渐变亮.由U E Ir =-知,路端电压减小,又L 2两端电压增大,则L 1两端电压减小,L 1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:2r P I r =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L 2看成电源内电路的一部分,光敏电阻R 和灯泡L 1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.4.如图所示,质量相等、材料相同的两个小球A 、B 间用一劲度系数为k 的轻质弹簧相连组成系统,系统穿过一粗糙的水平滑杆,在作用在B 上的水平外力F 的作用下由静止开始运动,一段时间后一起做匀加速运动,当它们的总动能为4E k 时撤去外力F ,最后停止运动.不计空气阻力,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则在从撤去外力F 到停止运动的过程中,下列说法正确的是( )A .撤去外力F 的瞬间,弹簧的压缩量为2F kB .撤去外力F 的瞬间,弹簧的伸长量为F kC .系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量D .A 克服外力所做的总功等于2E k 【答案】D 【解析】 【分析】根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量;根据动能定理分析A 克服外力所做的总功;根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功. 【详解】AB .当A 与B 一起做加速运动的过程中,对整体:F -2f =2ma对小球A :kx-f=ma联立得:x=2F k即撤去外力F 的瞬间,弹簧的伸长量为2F k.故A B 错误; C .根据功能关系可知,整个的过程中,系统克服摩擦力所做的功等于A 、B 的动能以及弹簧减少的弹性势能的和,即等于系统机械能的减少量.故C 错误.D .A 克服外力所做的总功等于A 的动能,由于是当它们的总动能为4E k 时撤去外力F ,所以A 与B 开始时的动能都是2E k ,即A 克服外力所做的总功等于2E k .故D 正确; 故选D . 【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题,明白F 在拉动B 运动时,由于杆的摩擦力,A 物体会瞬时不动,从而弹簧就有拉长,存在弹性势能,是解决此题的关键.5. 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
高中物理整体法隔离法解决物理试题专项训练100(附答案)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1=mg sin a=ma a=gina F ⇒,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cos c T mg a =,对d 球的拉力d T mg =,因此不相等,故D 错误;对a 和c 整体受力分析有()cos na a c F m m g a =+,对b 和d 整体受力分析()cos nb b d F m m g a =+,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。
2.一个质量为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,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,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:2v F mgcos m rθ-=,绳子在竖直方向的分力为:2v F Fcos mgcos m cos r θθθ⎛⎫'==+ ⎪⎝⎭,由于速度越来越大,角度θ越来越小,故F '越大,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0M a =,a '为小球在竖直方向的加速度,根据牛顿第二定律可知:()·N M M m g F M a ma +-=+',则有:()N F M m g ma =+-',故()N F M m g <+,根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于()M m g +,故B 错误;在最低点,小球受到的重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:2v T mg m r -=,联立解得:2v T mg m r =+,则根据牛顿第三定律知,球对箱的拉力大小为:2v T T mg m r '==+,故此时箱子对地面的压力为:()()2v N M m g T M m g mg m r=++=+++',故小球摆到最低点时,绳对箱顶的拉力大于mg ,,箱子对地面的压力大于()M m g +,故C 错误,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.3.如图所示的电路中,电源电动势为E .内阻为R ,L 1和L 2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R .电压表为理想电表,K 为单刀双掷开关,当开关由1位置掷到2位置时,下列说法中正确的是( )A.L1亮度不变,L2将变暗B.L1将变亮,L2将变暗C.电源内阻的发热功率将变小D.电压表示数将变小【答案】D【解析】开关在位置1时,外电路总电阻R总=,电压表示数U=E=,同理,两灯电压U1=U2=E,电源内阻的发热功率为P热==。
高考物理整体法隔离法解决物理试题试题(有答案和解析)含解析一、整体法隔离法解决物理试题1.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、B间摩擦力为f,B、C间作用力为F N。
整个过程三物体无相对滑动,下列判断正确的是①f=0 ②f≠0 ③F N=0 ④F N≠0A.②③ B.①④ C.①③ D.②④【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f´=F,B受地面的摩擦力为F,C受地面的摩擦力为F;撤去F后,B、C受地面的摩擦力不变,由牛顿第二定律可知,a B==,a C==,B、C以相同的加速度向右做匀减速运动,B、C间作用力F N=0,故③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=ma B=,故②正确。
故选:A2.如图所示,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能正确的是A.绳的张力减小,斜面对b的支持力不变B.绳的张力增加,斜面对b的支持力减小C.绳的张力减小,地面对a的支持力不变D.绳的张力增加,地面对a的支持力减小【答案】C【解析】【详解】在光滑段运动时,物块a及物块b均处于平衡状态,对a、b整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡;对b受力分析,如图,受重力、支持力、绳子的拉力,根据共点力平衡条件,有F cosθ-F N sinθ=0 ①;F sinθ+F N cosθ-mg=0 ②;由①②两式解得:F=mg sinθ,F N=mg cosθ;当它们刚运行至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能;①物块a、b仍相对静止,竖直方向加速度为零,由牛顿第二定律得到:F sinθ+F N cosθ-mg=0 ③;F N sinθ-F cosθ=ma④;由③④两式解得:F=mgsinθ-ma cosθ,F N=mg cosθ+ma sinθ;即绳的张力F将减小,而a对b的支持力变大;再对a、b整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,重力和支持力二力平衡,故地面对a支持力不变.②物块b相对于a向上滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超重,支持力的竖直分力大于重力,因此a对b的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上的加速度,也是超重,故地面对a的支持力也增大.综合上述讨论,结论应该为:绳子拉力一定减小;地面对a的支持力可能增加或不变;a 对b的支持力一定增加;故A,B,D错误,C正确.故选C.3.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ΔU,在此过程中有()A.R2两端电压减小ΔUB.通过R1的电流增大C.通过R2的电流减小量大于D.路端电压增大量为ΔU【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ΔU,故A项不合题意.B.电压表示数增大ΔU,R1是定值电阻,根据欧姆定律可知通过R1的电流增大量等于,故B项符合题意.CD.因R2两端电压减小量小于ΔU,有通过R2的电流减小量小于;由于R2两端电压减小,则知路端电压增大量小于ΔU,故C项不合题意,D项不合题意.4.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B.绳对滑轮的作用力不变C.斜面体对物块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,则水平力: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A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缓慢拉高的过程中, 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,由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;再对A 物体受力分析可以知道A 受到的摩擦力的变化.5.如图,质量均为m 的A 、B 两个小物体置于倾角为30°的斜面上,它们相互接触但不粘连.其中B 与斜面同动摩擦因数为36μ=,A 为光滑物体,同时由静止释放两个物体,重力加速度为g.则下列说法正确的是( )A .两个物体在下滑过程中会分开B .两个物体会一起向下运动,加速度为2gC .两个物体会一起向下运动.加速度为38g D .两个物体会一起向下运动,它们之间的相互作用力为12mg 【答案】C 【解析】 对A 受力分析,由牛顿第二定律得sin A BA A A m g N m a θ-= 对B 受力分析,由牛顿第二定律得sin cos B BA B B B m g N m g m a θμθ+-=,且有A B a a = 联立解得11cos 28BA N umg mg θ==,38A B a a g ==,故B 正确,ACD 错误; 故选B .【点睛】两物体刚好分离的条件是两物体之间作用力为0,=a a 后前.6.如图甲所示,在水平地面上有一长木板B ,且足够长,其上叠放木块A .假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等.用一水平力F 作用于B ,A 、B 的加速度与F 的关系如图乙所示,重力加速度g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .A 的质量为0.5 kgB .A 、B 间的动摩擦因数为0.2C .B 与地面间的动摩擦因数为0.2D .当水平拉力F=15N 时,长木板的加速度大小为10m/s 2 【答案】ACD 【解析】 【详解】在F <3N 时,一起保持静止;在3N≤F <9N 时,A 、B 保持相对静止,故地面对B 的最大静摩擦力f B =3N ;在3N≤F <9N 时,A 、B 保持相对静止;在F≥9N 时,A 与B 发生相对滑动,故B 对A 的最大静摩擦力f A =4m A ,在3N≤F <9N 时,A 、B 运动的加速度BA BF f a m m -+=,可得,m A +m B =1.5kg ;在F≥9N 时,B 的加速度A BB BF f f a m --=,可得,m B =1kg ,那么m A =0.5kg ;B 与地面间的动摩擦因数()0.2BB A B f m m g==μ+,A 、B 间的动摩擦因数0.4AAA f m gμ==,故AC 正确,B 错误;当水平拉力F=15N 时,木板和木块已经相对滑动,则此时长木板的加速度大小为221540.53/10/1A B BB F f f a m s m s m ---⨯-==''=,选项D 正确;故选ACD . 【点睛】物体运动学问题中,一般分析物体的运动状态得到加速度的表达式,然后对物体进行受力分析求得合外力,最后利用牛顿第二定律联立求解即可.7.如图所示,一固定杆与水平方向夹角θ=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 3C .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sin cos mg mg θμθ= ,所以3tan μθ==,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sin cos a g g g θμθ=+= 设此时绳子与水平方向的夹角为α,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:3cos cos30T ma α==o 在竖直方向上:1sin sin302mg T ma mg oα-==解得:3tan3α=,即30α=o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.8.在如图所示的电路中,灯L1、L2的电阻分别为R1、R2,滑动变阻器的最大阻值为R0,若有电流通过,灯就发光,假设灯的电阻不变,当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时,灯L1、L2的亮度变化情况是()A.当时,灯L1变暗,灯L2变亮B.当时,灯L1先变暗后变亮,灯L2先变亮后变暗C.当时,灯L1先变暗后变亮,灯L2不断变暗D.当时,灯L1先变暗后变亮,灯L2不断变亮【答案】AD【解析】【详解】AB.当时,灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻一定大于右部分的电阻,当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,电路总电阻增大,总电流减小,所以通过灯L1的电流减小,灯L1变暗,通过灯L2的电流变大,灯L2变亮,故A项符合题意,B项不合题意;CD.当时,灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻,则当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时,总电阻先增大,后减小,所以总电流先减小后增大,所以通过灯L1的电流先减小后增大,故灯L1先变暗后变亮,而通过L2的电流一直变大,灯L2不断变亮,故C项不合题意,D项符合题意.9.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,各电表都看做理想表。