2011--2018年高考物理试卷分类汇编 整体法和隔离法
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高考物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧及练习题含解析一、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.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 mg μ=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3F mg μ=,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.3.如图所示,R 0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R 0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R 0两端的电压增大,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Q U C =,4S C kdεπ=,U E d =,所以4kQ E Sπε=,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.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。
高考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,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 SDDH =,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。
高考物理解题方法:隔离法和整体法
高考物理解题方法:隔离法和整体法
隔离法和整体法
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1、所谓隔离法,就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法。
隔离法的两种类型:
(1)对象隔离:
即为寻求与某物体有关的所求量与已知量之间的关系,将某物体从系统中隔离出来。
(2)过程隔离:
物体往往参与几个运动过程,为求解涉及某个过程中的物理量,就必须将这个过程从全过程中隔离出来。
2、所谓整体法,是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法,也包括两种情况:
(1)整体研究物体体系:
当所求的物理量不涉及系统中某个物体的力和运动时常用。
(2)整体研究运动全过程:
当所求的物理量只涉及运动的全过程时常用。
高考物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题一、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.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,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°=0.8×2×10×32N =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.如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为r (212R r R R <<+),电表均视为理想电表。
高考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.如图所示,R 0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R 0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R 0两端的电压增大,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Q U C =,4S C kd επ=,U E d =,所以4kQ E Sπε=,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.2.如图所示,质量为M 的板置于水平地面,其上放置一质量为m 的物体,物体与板,板与地面间的滑动摩檫系数分别为μ、2μ。
当作用在板上的水平拉力为F 时能将板从物体下拉出,则F 的取值范围为( )A .F >mg μB .F >()m M g μ+C .F >2()m M g μ+D .F >3()m M g μ+【答案】D【解析】【详解】当M 和m 发生相对滑动时,才有可能将M 从m 下抽出,此时对应的临界状态为:M 与m 间的摩擦力为最大静摩擦力m f ,且m 运动的加速度为二者共同运动的最大加速度m a ,对m 有:m m f mg a g m mμμ===,设此时作用与板的力为F ',以M 、m 整体为研究对象,有:()()2m F M m g M m a μ'-+=+,解得()3F M m g μ'=+,当F F '>时,才能将M 抽出,即()3F M m g μ>+,故D 正确,ABC 错误。
高考物理整体法隔离法解决物理试题题20套(带答案)含解析一、整体法隔离法解决物理试题1.如图所示,一个“V”形槽的左侧挡板A竖直,右侧挡板B为斜面,槽内嵌有一个质量为m的光滑球C.“V”形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内,设挡板A、B对球的弹力分别为F1、F2,下列说法正确的是( )A.F1、F2都逐渐增大B.F1、F2都逐渐减小C.F1逐渐减小,F2逐渐增大D.F1、F2的合外力逐渐减小【答案】D【解析】光滑球C受力情况如图所示:F2的竖直分力与重力相平衡,所以F2不变;F1与F2水平分力的合力等于ma,在V形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内,加速度不断减小,由牛顿第二定律可知F1不断减小,F1、F2的合力逐渐减小,故D正确,A、B、C错误;故选D.【点睛】以光滑球C为研究对象,作出光滑球C受力情况的示意图;竖直方向上受力平衡,水平方向根据牛顿第二定律求出加速度的大小,结合加速度的变化解答.2.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:f 1=ma 1 …①f 1=μmg…②由①和②得:a 1=μg对M 进行受力分析有:F-f-f 2=M•a 2…③ f 1和f 2互为作用力与反作用力故有:f 1=f 2=μ•mg…④f=μ(M+m )•g…⑤由③④⑤可得a 2=-μg 要将木板从木块下抽出,必须使a 2>a 1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.3.如图所示,两块连接在一起的物块a 和b ,质量分别为m a 和m b ,放在水平的光滑桌面上,现同时施给它们方向如图所示的推力F a 和拉力F b ,已知F a >F b ,则关于a 对b 的作用力,下列说法正确的是 ( )A .必为推力B .必为拉力C .可能为推力,也可能为拉力D .不可能为零 【答案】C【解析】试题分析: 整体水平方向受两推力而做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得:a b a bF F a m m +=+,对a 由牛顿第二定律可得:a a F F m a +=,则ab b a a a a bm F m F F m a F m m -=-=+.若b a a b m F m F >,F 为负值,b 对a 为推力;若b a a b m F m F <,F 为正值,则b 对a 为拉力;若b a a b m F m F =,F 为零.故C 正确,A 、B 、D 错误.故选C .考点:考查牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.4.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)。
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——相互作用1 如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则()A.物块B、C间的摩擦力一定不为零B.斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等答案:C 2如图所示,一根铁链一端用细绳悬挂于A点,为了测量这个铁链的质量,在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球,待整个装置稳定后,测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β,若tanα:tanβ=1:3,则铁链的质量为()A.m B.2m C.3m D.4m答案:B3如图所示,物体甲和物体乙通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,斜面体固定,甲、乙处于静止状态。
下列说法正确的是()A.甲一定受到沿斜面向上的摩擦力B.甲一定受到沿斜面向下的摩擦C.甲的质量可能等于乙的质量D.甲的质量一定大于乙的质量答案:C4如图所示,水平固定且倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)的光滑斜面上有两个质量均为m=1 kg的小球A、B,它们用劲度系数为k=200 N/m的轻质弹簧连接,弹簧的长度为l0=20 cm,现对B 施加一水平向左的推力F,使A、B均在斜面上以加速度a=4 m/s2向上做匀加速运动,此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为()A.0.15 m,25 N B.0.25 m,25 NC.0.15 m,12.5 N D.0.25 m,12.5 N答案:B5如图所示,顶端装有光滑定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上,A、B两物体通过轻质细绳连接,并处于静止状态。
现用水平向右的力F将物体B缓慢拉动一定的距离(斜面体与物体A始终保持静止)。
在此过程中,下列判断正确的是()A.水平力F大小不变B.物体A所受斜面体的摩擦力逐渐变大C.斜面体所受地面的支持力逐渐变大 D.斜面体所受地面的摩擦力逐渐变大答案:D6如图,穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A和B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成θ=37°,不计所有摩擦。
高考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.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U1=U2=E,电源内阻的发热功率为P热==。
第10节 整体法和隔离法.
1. 2013年重庆卷
1.如题1图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G ,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为 A .G B .G sin θ C .G cos θ D .G tan θ
答:A
解析:对人,由整体法,据二力平衡知合力大小为G ,选A 。
2. 2013年山东卷
15、如图所示,用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A 与竖直方向夹角为30°,弹簧C 水平,则弹簧A 、C 的伸长量之比为( )
A 、4:3
B 、3:4
C 、2:1
D 、1:2 答案:D 。
解析:设弹簧的劲度系数为k ,小球的质量为m ,设弹簧A 的拉力为F A ,弹簧C 的拉力为F C ,把两球看作一个整体,则有:F A sin300=F C ,即F A =2F C ,两弹簧的伸长量之比为2:1,即答案D 正确。
3. 2012年物理江苏卷
5. 如图所示,一夹子夹住木块,在力F 作用下向上提升. 夹子和木块的质量分别为m 、M ,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f . 若木块不滑动,力F 的最大值是 【答案】A
g
M m m M m f g
M m M M m f m
M m f M M m f )()(2)D )()(2)C )
(2)
B )
(2)A ++++-+++((((
【解析】整体法m m ma g m M F =+-)(, 隔离法,对木块,m Ma Mg f =-2,解得M
M m f F m )
(2+=.
图1
4. 2012年物理上海卷
8.如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A 上表
面水平。
则在斜面上运动时,B 受力的示意图为 ( ) 答案:A
解析:将A 、B 做为一个整体,则一起冲上斜面时,受重力及斜面的支持力,合力沿斜面向下,然后再用隔离体法,单独对B 进行受力分析可知,B 受摩擦力一定沿水平方向,且一定水平向左,竖直方向上重力大于支持力,这样才能使合力沿斜面向下,因此A 正确。
5. 2011年理综天津卷
2.如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力
A .方向向左,大小不变
B .方向向左,逐渐减小
C .方向向右,大小不变
D .方向向右,逐渐减小 答:A
【解析】对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。
取A 、B 系统整体分析有f 地A =μ(m A + m B )g=(m A + m B )a ,a =μg ,
B 与A 具有共同的运动状态,取B 为研究对象,由牛顿第二定律有:f AB =μm B g=m B am B )a=常数, 物体B 做速度方向向右的匀减速运动,故而加速度方向向左。
6. 2016年上海卷4.如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的
(A )OA 方向 (B )OB 方向 (C )OC 方向 (D )OD 方向 【答案】D
【解析】据题意可知,小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而杆固定在小车上,则三
者属于同一整体,根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同,所以球的加速度
N
(A )
(B )
(C )
(D )
F f
F f
也应该向右,球所受的合力也向右,故选项D 正确。
7. 2013年北京卷
16.倾角为α、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上,质量为m 的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是
A .木块受到的摩擦力大小是mg cos α
B .木块对斜两体的压力大小是mg sin α
C .桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos α
D .桌面对斜面体的支持力大小是(M+m )g 【答案】D
【 解析】隔离木块分析,可知木块受重力、斜面体的支持力N 和静摩擦力f 三个力的作用而静止,将重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解可知,故A 错误,由牛顿第三定律可知木块对斜面体的压力大小是mg cos α,故B 错误。
以块和斜面体整体为研究对象,合力为零,根据平衡条件可知,桌面对斜面体的支持力大小是(M+m )g ,水平方向没有其他外力,则桌面对斜面体没有摩擦力,故C 错,D 正确。
8. 2011年上海卷
16.如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a 、b 用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态。
地面受到的压力为N ,球b 所受细线的拉力为F 。
剪断连接球b 的细线后,在球b 上升过程中地面受到的压力 A .小于N B .等于N C .等于N+F D .大于N+F 答案:D
解析:本题考查牛顿定律。
当剪断连接球b 的细线后,b 球向上加速运动,且加速度a 越来越大,整体处于超重状态,且超重量越来越大。
未剪断细线时由平衡条件,对系统整体:N =(M a +M b +M 箱)g ,①式;对b 球:F +M b g =F 库,②式;设此后地面对箱子的支持力为N ′,由系统整体牛顿第二定律可知:N ′-(M a +M b +M 箱)g =M a ×0+M b a +M 箱×0=M b a ,③式; 剪断细线后对b 球由牛顿第二定律:F 库′-M b g =M b a ,④式;
且此后由库仑定律可知小球受到的库仑力F 库′ 越来越大,F 库′>F 库,⑤式;
由①②③④⑤式联立解得:N ′=N +M b a >N +F ,故此后在b 球上升的过程中,箱子对地面的压力大小N ′ >N +F ,D 对。
9.2015年理综新课标Ⅱ卷20.在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。
当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q
间的。