高考专题物体分离问题

高考物理整体法隔离法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题一、整体法隔离法解决物理试题1．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。

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 =m A a A ，对于钩码C 由牛顿第二定律可得：m C g –2T =m C a C ，联立解得T =16 N ，a C =2 m/s 2，a A =4 m/s 2。

若只释放滑块B ，设滑块B 的加速度为a B ，钩码C 的加速度为Ca '，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:2:1B Ca a ='，此时设轻绳之间的张力为23CH CS SD DH=，对于滑块B ，由牛顿第二定律可知：23CH CS SD DH ==m B a B ，对于钩码C 由牛顿第二定律可得：2C C Cm g T m a =''-，联立解得40N 3T '=，220m/s 3B a ='，210m/s 3Ca ='。

则C 在以上两种释放方式中获得的加速度之比为:3:5C C a a ='，故选项D 正确。

高中物理相邻物块分离教案一、教学目标：1. 了解相邻物块分离现象的原理和影响因素；2. 掌握相邻物块分离的实验方法和步骤；3. 提高学生的实验设计和数据分析能力。

二、教学准备：1. 实验仪器：平板、各种材质的物块；2. 实验器材：尺子、计时器、天平等；3. 实验环境：教室桌面、平整地面。

三、教学步骤：1. 实验前准备- 将实验仪器和器材摆放整齐，确保实验环境安全和干净；- 检查实验物块的质量和表面情况，保证实验数据的准确性。

2. 实验步骤- 将平板放在水平桌面上，使其水平放置；- 在平板上放置两个相邻的物块，使它们贴近但不相互接触；- 缓慢将上面的物块移开，观察下面的物块的运动情况；- 用尺子测量上面物块的离开距离和下面物块的位移距离，记录实验数据；- 将实验结果进行分析，总结相邻物块分离的原理和影响因素。

3. 实验结论- 根据实验数据和分析结果，可以得出相邻物块分离的规律：上面物块移开时，下面物块会受到一定的作用力，导致其运动；- 影响相邻物块分离的因素包括物块的质量、表面摩擦力、接触面积等。

四、实验注意事项：1. 实验过程中要注意操作轻柔，避免物块受到外力的干扰；2. 保持实验环境的整洁和安全，确保实验过程的顺利进行；3. 在实验数据的记录和分析过程中要认真仔细，保证实验结果的准确性。

五、拓展练习：1. 设计一个实验，探究不同材质物块之间分离的影响；2. 思考如何利用相邻物块分离的原理进行工程应用。

六、课后作业：1. 尝试用自己的语言解释相邻物块分离的原理；2. 回顾实验步骤和结论，总结实验过程中的体会和收获。

专题整体法和隔离法一、静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体（各部分）间相互作用时，用隔离法．解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。

【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c，如图所示，已知m1＞m2，三木块均处于静止，则粗糙地面对于三角形木块（）A．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右B．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定D．没有摩擦力的作用【例2】有一个直角支架 AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环 Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡，如图。

现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是（）A．N不变，T变大 B．N不变，T变小C．N变大，T变大 D．N变大，T变小【例3】如图所示，设A重10N，B重20N，A、B间的动摩擦因数为0.1，B与地面的摩擦因数为0.2．问：（1）至少对B向左施多大的力，才能使A、B发生相对滑动？（2）若A、B间μ1=0.4，B与地间μ2=0.l，则F多大才能产生相对滑动？【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分，其中B、C两部分完全对称，现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上，当用与木块左侧垂直的水平向右力F作用时，木块恰能向右匀速运动，且A与B、A与C均无相对滑动，图中的θ角及F为已知，求A与B之间的压力为多少？【例5】如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为m的四块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则左边木板对第一块砖，第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为A．4mg、2mg B．2mg、0 C．2mg、mg D．4mg、mg【例6】如图所示，两个完全相同的重为G的球，两球与水平地面间的动摩擦因市委都是μ，一根轻绳两端固接在两个球上，在A OBPQ绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为θ。

高考物理力学大题习题20题1.一长木板在光滑水平地面上匀速运动，在t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上，此后长木板运动的速度﹣时间图象如图所示．已知长木板的质量M=2kg ，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取g=10m/s 2，求：（1）物块的质量m ；（2）这一过程中长木板和物块的内能增加了多少？ 【答案】（1）4kg （2）2211()24J 22Q Mv M m v =-+=共 【解析】（1）长木板和物块组成的系统动量守恒：)Mv M m v 共（=+ 将2M kg =， 6.0/v m s =， 2.0?/v m s =共，代入解得：4m kg = 。

（2）设这一过程中长木板和物块的内能增加量为Q ，根据能量守恒定律：2211()24J 22Q Mv M m v =-+=共 点睛：解决本题的关键理清物块和木板的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移。

2.如图所示的水平地面。

可视为质点的物体A 和B 紧靠在一起，静止于b 处，已知A 的质量为3m ，B 的质量为m 。

两物体在足够大的内力作用下突然沿水平方向左右分离。

B 碰到c 处的墙壁后等速率反弹，并追上已停在ab 段的A ，追上时B 的速率等于两物体刚分离时B 的速率的一半。

A 、B 与地面的动摩擦因数均为μ，b 与c 间的距离为d ，重力加速度为g 。

求：（1）分离瞬间A 、B 的速率之比； （2）分离瞬间A 获得的动能。

【答案】（1） （2）【解析】【详解】(1)分离瞬间对A 、B 系统应用动量守恒定律有：解得：；(2) A 、B 分离后，A 物体向左匀减速滑行，对A 应用动能定理：对B 从两物体分离后到追上A 的过程应用动能定理：两物体的路程关系是分离瞬间A 获得的动能联立解得：。

3.甲、乙两车同时同向从同一地点出发，甲车以v1＝16 m/s 的初速度，a1＝－2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，乙车以v2＝4 m/s 的初速度，a2＝1 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间。

1 弹簧作用下物体之间相互分离的条件轻质弹簧作用下相互接触的两个物体（其中一个物体与弹簧的一端相连）分离的临界条件是：两个物体仍保持接触、且加速度相同，但没有弹力作用.据此易知弹簧可能处于原长、伸长或压缩状态.现逐一介绍.1. 物体分离时，弹簧恢复原长【例1】 如图1所示，一根原长为L 的轻质弹簧，下端固定在水平桌面上，上端固定一个质量为m 的物体A ，A 静止时弹簧的压缩量为ΔL 1，在A 上再放一个质量也是m 的物体B ，待A 、B 静止后，在B 上施加一个竖直向下的力F ，使弹簧再缩短ΔL 2(ΔL 2＞2ΔL 1).这时弹簧的弹性势能为E P .突然撤去力F ，则B 脱离A 向上飞出的瞬间，弹簧的长度应为____________，这时B 的速度为___________.分析：确定A 、B 分离时弹簧的状态是解题关键.因为A 、B 即将分离时有：AB N =0，且A B a a =， ①B a g =，向下 ②A A Am g k x a m ±⋅∆=，向下 ③ 弹簧伸长时取“+”，压缩时取“-” 图1解①-③得：0x ∆=，即A 、B 分离时，弹簧恢复原长. （特殊地：当0A a =时，弹簧处于压缩状态，A 、B 尚未分离.）解答：由上述分析知A 、B 分离时，弹簧恢复原长，弹簧的长度为L.设A 、B 分离时的共同速度为v ，从撤去F 到A 、B 将要分离的过程中，由机械能守恒定律得：21212(2)2P E v mg l l =+∆+∆（2m ）解得v =2. 物体分离时，弹簧处于压缩状态【例2】如图2所示，物体A 静止在台秤的秤盘B 上，A 的质量为10.5,A m kg =B 的质量为 1.5B m kg =，弹簧质量不计，劲度系数800k =N/m.现给A 施加一个竖直向上的力F ，使它向上做匀加速直线运动，已知力F 在开始的t =0.2s 内是变力，此后是恒力，求F 的最小值和最大值各是多少？分析：确定A 、B 分离时弹簧的状态是解题关键.因为A 、B 即将分离时有：AB N =0，且A B a a =， ① 图2。

高考分离定律知识点高考是对学生多年学习成果的检验，而物理作为高中教育中的一门重要科目，其中包含的知识点也是高考的重点。

其中，高考分离定律是物理中的一个重要概念。

下面，我们将介绍高考分离定律的相关知识点。

一、高考分离定律的概念高考分离定律，又称为分离侧定律，是物理学中关于力的作用和反作用的定律之一。

它的表述可以为：两个物体之间的相互作用力，总是以相等而反方向的两个力的形式出现。

二、高考分离定律的原理高考分离定律的原理可以通过以下几个方面来分析和理解。

1. 作用力和反作用力相等：根据分离定律，两个物体之间的相互作用力大小相等，而方向相反。

例如，当一个人在墙上用力推开门时，门与这个人之间的作用力大小与他推门的力大小相等，方向相反。

2. 作用力和反作用力作用在不同物体上：分离定律还告诉我们，在相互作用的两个物体之间，作用力和反作用力作用在不同的物体上。

以推门的例子来说明，人推门的力作用在门上，而门对人的反作用力则作用在人的身上。

3. 作用力和反作用力方向相反：分离定律中的一个重要特点是作用力和反作用力的方向是相反的。

也就是说，当一个物体施加力给另一个物体时，这个物体对第一个物体施加的反作用力与之方向相反。

三、高考分离定律的应用高考分离定律是物理学中非常重要的一个概念，它在实际生活和科学研究中有着广泛的应用。

下面，我们将介绍一些常见的应用场景。

1. 机械运动分析：在机械运动分析中，分离定律可以帮助我们理解物体之间的相互作用力及其对运动的影响。

例如，在分析斜面上的滑动摩擦力时，我们可以运用分离定律来确定物体在斜面上的压力和摩擦力等。

2. 飞行器设计：在飞行器设计中，分离定律可以帮助我们理解气动力的作用和反作用。

通过运用分离定律，我们可以分析飞机在空气中的升力和阻力之间的关系，进而优化设计，提高飞行器的性能。

3. 水力学研究：在水力学研究中，分离定律可以帮助我们理解液体中的压力传递和浮力等现象。

通过应用分离定律，我们可以深入研究液体运动的特性，优化水力设备的设计，提高工程效益。

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第二十一章 物理学史和物理思想方法专题125 整体法和隔离法第一部分 知识点精讲整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析。

隔离法：将所研究的对象从周围的物体中隔离出来，单独进行受力分析。

选用原则：研究系统外的物体对系统整体的作用力时用整体法；研究系统内物体之间的相互作用力时用隔离法．通常整体法和隔离法交替使用..第二部分 最新高考题精选1. （2022山东物理）某粮库使用额定电压380V U =，内阻0.25R =Ω的电动机运粮。

如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度2m/s v =沿斜坡匀速上行，此时电流40A I =。

关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L 到达卸粮点时，速度恰好为零。

卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。

已知小车质量1100kg m =，车上粮食质量21200kg m =，配重质量040kg m =，取重力加速度210m/s =g ，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k ，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。

求：（1）比例系数k 值；（2）上行路程L 值。

【参考答案】（1）0.1k =；（2）67m 185L = 【命题意图】本题考查能量守恒定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点。

【名师解析】（1）设电动机的牵引绳张力为1T ，电动机连接小车的缆绳匀速上行，由能量守恒定律有21UI I R T v =+解得 17400N T =小车和配重一起匀速，设绳的张力为2T ，对配重有20400N T m g ==设斜面倾角为θ，对小车匀速有121212()sin ()T T m m g k m m g θ+=+++而卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行，有101sin m g m g km g θ=+联立各式解得sin 0.5θ=，0.1k =（2）关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度为a ，对系统由牛顿第二定律有12120120()sin ()()m m g k m m g m g m m m a θ+++-=++可得2370m/s 67a =由运动学公式可知 22v aL =解得67m 185L = 2.（2020高考江苏物理）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量.某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F .若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ）A. FB.1920FC.19FD.20F 【参考答案】C【解题思路】设每节车厢质量为m ，每节车厢所受阻力（包括摩擦力和空气阻力）为f ，列车的加速度为a ，隔离第3节车厢及其以后的38节车厢整体作为研究对象，由牛顿第二定律，F -38f=38ma ；隔离最后2节车厢，设倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为F’， 由牛顿第二定律，F’-2f=2ma ；联立解得：F’=F/19，选项C 正确。

相互接触的物体分离问题两个相互接触的物体恰好分离的临界条件是：相互间的弹力F N＝0，但这一时刻，二者的速度、加速度仍相等。

图甲中，B恰好离开地面的条件是B所受地面支持力F N＝0，从而得到弹簧拉力大小等于B的重力；图乙中，光滑水平面上加速运动的A、B物体，恰好分离的临界条件是两物体相互间的弹力F N＝0，但此时二者的速度、加速度仍相同；图丙中，当小车向右加速运动时，小球B恰好离开斜面的条件是B所受斜面支持力F N＝0，但此时小球与小车的速度、加速度仍相同。

解决此类问题重在形成清晰的物理图景，分析清楚物理过程，从而找出临界条件或达到极值的条件，最后结合平衡条件、牛顿第二定律列方程求解。

考查F-x图像]如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B 在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系。

现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间弹力F N 与滑块B的位移x变化的关系图像可能正确的是(2018·黄冈质检)()解析：选D设A、B质量分别为m、M，对A、B整体，外力反向前，有F0＝kx0，外力刚反向后，有2kx0＝(m＋M)a；匀加速过程: 隔离物体A ，有k (x 0－x )－F N ＝ma ，隔离物体B ，有F ＋F N ＝Ma ，解得F N ＝kx 0+-⎛⎫ ⎪⎝⎭M m M m －kx ， F ＝kx ＋kx 0，当F N ＝0时可得x ＝+-⎛⎫ ⎪⎝⎭M m M m x 0<x 0，此时两物块脱离，力F 达到最大，之后保持不变，但x ＝0时，F ＝kx 0≠0，故选项A 、B 、C 错误，D 正确。

2、质量m A =10kg 的物块A 与质量m B =2kg 的物块B 放在倾角θ=300的光滑斜面上处于静止状态，轻质弹簧一端与物块B 连接，另一端与固定档板连接，弹簧的劲度系数k=400N/m ，现给物块A 施加一个平行于斜面向上的F ，使物块A 沿斜面向上做匀加速运动，已知力F 在前0.2s 内为变力，0.2s 后为恒力，求：（g=10m/s 2）1.力F 的最大值与最小值2.力F 由最小值到最大值的过程中，物块A 所增加的重力势能。