(完整版)整体法和隔离法专题训练-学生
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第二章相互作用受力分析与整体法和隔离法的应用1.受力分析的顺序:先场力再弹力后摩擦力,接触力要逐个接触面排查.2.对于多个物体组成的系统的问题通常整体法和隔离法交替使用.3.三重检验:(1)明确各力的施力物体、受力物体.(2)判断研究对象是否能保持原来运动状态.(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析,判断两次分析是否一致.1.如图所示,一物块在竖直向上的恒力F作用下沿固定的粗糙斜面向上匀速运动.不计空气阻力,则物块运动过程中受力的个数为()A.2个B.2个或4个C.2个或3个D.4个答案A解析物块受到竖直向下的重力和竖直向上的恒力F,假设还受到沿斜面向下的摩擦力和斜面的支持力作用,则物块受到的合力不为零,因物块做匀速直线运动,物块不会受到摩擦力作用,也不会受到斜面的支持力作用.故选A.2.如图,楔形物块M固定在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑,则小物块的受力示意图大致正确的是(重力加速度为g)()答案B解析对小物块进行受力分析,受到沿斜面向上的F,竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力,因为物块相对斜面沿斜面向上运动,所以物块受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力,故选B.3.(2023·安徽黄山市屯溪第一中学月考)如图所示,一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则(重力加速度为g )()A .滑块一定受到三个力作用B .弹簧一定处于压缩状态C .斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg D .斜面对滑块的支持力大小可能为零答案C 解析以滑块为研究对象,进行受力分析,一定受重力作用,斜面和弹簧只能给滑块垂直斜面方向的力,因为滑块处于静止状态,所以滑块一定受到斜面的摩擦力作用,而弹力是摩擦力产生的必要条件,故滑块一定还受到斜面的支持力作用,但无法确定弹簧是伸长、压缩或是原长,滑块可能受弹簧的弹力,也可能弹力为零,故A 、B 、D 错误;摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡,则摩擦力F f =mg sin 30°=12mg ,故C 正确.4.(2023·重庆市联考)如图所示,将两个相同的木块P 、Q 置于粗糙斜面上,P 、Q 中间有一处于压缩状态的轻弹簧,弹簧不与P 、Q 拴接.木块P 受到一个沿斜面向下的恒定拉力F ,P 、Q 均静止.下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内)()A .P 一定受到5个力的作用B .Q 一定受到4个力的作用C .只移去弹簧后P 可能会沿斜面下滑D .只移去弹簧后P 所受摩擦力可能不变答案A 解析设木块质量为m ,斜面倾角为θ,对P 受力分析如图,则P 受到重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力五个力的作用,A 正确;Q 受到的弹簧弹力沿斜面向上,若Q 重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等,则Q 不受摩擦力,所以Q 可能受到重力、支持力、弹簧弹力三个力的作用,B 错误;有弹簧时,正交分解P 受到的重力,沿斜面方向受力平衡,有F f P =mg sin θ+F 弹+F ,只移去弹簧时,有F f P ′=mg sin θ+F ,可知木块P 受到的沿斜面向下的力变小,需要的摩擦力变小,故木块P仍然静止,C、D错误.5.(2023·湖北省黄冈中学模拟)如图所示,水平地面上叠放着矩形物体A和B,细线一端连接A,另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C,A、B、C均静止.下列说法正确的是()A.A可能受到三个力作用B.B可能受到四个力作用C.适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,则A对B的摩擦力不变D.适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,则B对地面的压力增大答案D解析物体A受力分析如图甲共受到四个力,故A错误;物体B受力分析如图乙共受到五个力,故B错误;适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,F T=m C g,可知F T减小,θ不变,由F f A=F T cosθ可知,B对A的摩擦力减小,则A对B的摩擦力减小;因为F N A=m A g-F T sinθ,F N B=F N A′+m B g,F T减小,θ不变,可知适当减小C的质量后,A、B、C仍静止在原位置,B对地面的压力增大,故C错误,D正确.6.(多选)如图所示,有P、Q、N三个物块,质量均为m,它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态,现对Q施加一个水平向右的推力F,三个物块依然保持静止,则施加力F之后()A.P、Q两物块之间的摩擦力增大B.Q、N两物块之间的摩擦力可能减小C.Q一定受到5个力的作用D.Q、N两物块之间的压力增大答案BD解析对P受力分析可知,P受重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力,则P受力情况不变,故P、Q间的摩擦力不变,选项A错误;对P、Q受力分析可知,P、Q受重力、支持力、摩擦力及推力,由于水平推力的作用,Q、N间的摩擦力可能减小,选项B正确;若F沿斜面向上的分力与P、Q的重力沿斜面向下的分力平衡,则Q可以不受N对它的摩擦力的作用,所以Q将受重力、P对Q的压力、N对Q的支持力、P对Q的摩擦力及推力五个力的作用,若Q、N间有摩擦力,则Q受6个力的作用,选项C错误;因F有垂直于斜面的分力,故Q、N间的压力一定增大,选项D正确.7.如图,物体P和斜面均静止于地面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P开始向下滑动B.斜面对P的作用力不变C.P、Q间没有摩擦力的作用D.斜面对地面的摩擦力增大答案C解析对P受力分析,受重力、支持力、静摩擦力,设P的质量为M,根据平衡条件,有F N=Mg cosθ,F f=Mg sinθ,由于P处于静止状态,则有F f≤μF N,故μ≥tanθ,由于物体Q 轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力,P仍静止不动,斜面对P的作用力(支持力、静摩擦力的合力)等于P与Q的重力之和,所以变大,故A、B错误;Q处于静止状态,根据平衡条件得知,Q不受P的摩擦力,否则Q将沿水平方向运动,故C正确;以整体为研究对象,水平方向不受外力作用,所以水平方向合力为零,地面与斜面之间无摩擦力,故D错误.8.(2023·河北邯郸市高三检测)如图所示,有P、N两块质量相同的物块,在物块P上施加一沿水平方向的外力F,使它们叠放在竖直面上且处于静止状态,下列说法正确的是()A.物块P一定受到4个力的作用B.物块P一定受到3个力的作用C.物块N一定受到4个力的作用D.物块N可能受到6个力的作用答案A解析如果P、N之间没有摩擦力,则物块P不能平衡,所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力,加上重力和外力F,物块P一定受到4个力的作用,故A正确,B错误;整体分析可知,墙对N有向上的摩擦力,大小等于两者的重力之和,物块N还受到重力、墙对N的支持力,P对N的支持力,P对N的摩擦力,所以物块N一定受到5个力的作用,C、D错误.9.(2023·云南省昆明市第一中学月考)如图所示,截面为等腰三角形的木块A上放铁块B,木块A的斜边在竖直粗糙墙壁上,现对A施加竖直向上的力F,使得A、B一起向上匀速运动,运动过程中A、B一直保持相对静止.则木块A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6答案B解析对于B,其处于平衡状态,受到重力、摩擦力和支持力作用,A受到B给的摩擦力和压力作用,对于A、B整体,水平方向若受到墙壁的支持力,不可能平衡,故墙壁对A无支持力,则也无摩擦力作用,木块A还受重力作用和竖直向上的力F.故A一共受到4个力作用.故选B.10.(2023·福建省福州阳光国际学校月考)如图所示,物体B的上表面水平,物体C受到向右的水平推力F时,A、B、C均保持静止,下列说法正确的()A.物体A受3个力作用B.物体B受到4个力作用C.物体C受到5个力作用D.物体C对地面的压力的大小等于C的重力答案B解析物体A受重力和B对A的支持力2个力作用,选项A错误;物体B受到重力、A对B 的压力、斜面对B的支持力和摩擦力,共4个力作用,选项B正确;物体C受到重力、地面的支持力和摩擦力、力F、B对C的摩擦力和压力,共6个力作用,选项C错误;由整体分析可知,物体C对地面的压力的大小等于A、B、C的重力之和,选项D错误.11.如图所示,物块A、B处于静止状态,已知竖直墙壁粗糙,水平地面光滑,则物块A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6答案A解析对A、B整体进行分析,由于整体位于光滑水平面上处于静止状态,所以水平方向上整体一定不受力,即竖直墙壁对A没有支持力,所以A和竖直墙壁之间没有摩擦力.隔离A 进行分析,A一定受重力和B对其的支持力,其中支持力存在水平向左的分量,所以A一定还受到B对其的摩擦力,综上所述可知A的受力个数为3,故选A.12.如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,则()A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间可能存在静摩擦力C.A物块共受4个力作用D.B物块共受4个力作用答案D解析整体受力分析,由平衡条件可知,只受重力及地面的支持力,所以A与墙面间不存在压力及静摩擦力,则A、B错误;隔离法对A受力分析,由平衡条件有:重力、B对A的支持力及B对A的静摩擦力三力平衡,所以C错误;把A、B看成一个整体,只受重力及C对B的支持力,C与B之间没有静摩擦力,由牛顿第三定律知B还受A对B的压力及静摩擦力,则B物块共受4个力作用,所以D正确.。
高中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.在如图所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离,待电路稳定后,与滑片移动前比较A.灯泡L变亮B.电容器C上的电荷量不变C.电源消耗的总功率变小D.电阻R0两端电压变大【答案】C【解析】A、C、滑动变阻器的滑片向右移动一点,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律分析得知,流过电源的电流减小,则由知电源的总功率变小,且流过灯泡的电流减小,灯泡L亮度变暗,故A错误,C正确;B、电源的路端电压U=E-Ir增大,即电容器电压增大将充电,电荷量将增大.故B错误.D、电阻R0只有在电容器充放电时有短暂的电流通过,稳定状态无电流,则其两端的电压为零不变,D错误;C、.故C正确.故选C.【点睛】本题电路动态变化分析问题.对于电容器,关键是分析其电压,电路稳定时,与电容器串联的电路没有电流,电容器的电压等于这条电路两端的电压.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【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。
受力分析与共点力的平衡目录题型一受力分析与整体法和隔离法的应用题型二共点力的静态平衡类型1合成法求解共点力静态平衡类型2正交分解法求解共点力静态平衡类型3相似三角形法求解共点力静态平衡类型4正弦定理求解共点力静态平衡类型5整体法、隔离法解决共点力静态平衡题型三动态平衡问题类型1 “一力恒定,另一力方向不变”的动态平衡问题类型2 “一力恒定,另两力方向均变化”的动态平衡问题类型3轻绳套轻环的动态平衡模型题型四平衡中的临界、极值问题受力分析与整体法和隔离法的应用【解题指导】1.受力分析的两种顺序:(1)先场力再弹力后摩擦力,接触力要逐个接触面排查.(2)先已知的力、确定的力,而后再结合运动状态推断未知的力、不确定的力.(2)多个物体系统问题通常整体法和隔离法交替使用.(3)三重检验:(4)明确各力的施力物体、受力物体.(5)判断研究对象是否能保持原来运动状态.(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析,判断两次分析是否一致.1(2023春·浙江·高三校联考阶段练习)如图所示,一质量为0.3kg的白板擦静止在竖直磁性白板上,现给白板擦一个恒定的水平推力4.0N,重力加速度g取10m/s2,则推力作用后()A.白板擦可能做水平方向匀速直线运动B.白板擦可能做匀加直线运动C.白板擦受到的摩擦力大小为5.0ND.白板擦共受6个力2(2023春·四川宜宾·校考期中)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起沿竖直墙向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体M一定受到5个力B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力D.物体M与N之间一定有摩擦力3(2023秋·山东青岛·高三统考期末)如图,在恒力F作用下,a、b两物体保持静止,关于它们的受力情况,下列说法正确的是()A.a可能受到四个力B.b一定受到四个力A.a对b的作用力垂直二者的接触面B.b与墙壁之间可能有弹力和摩擦力4(2023秋·山东临沂·校考期末)如图所示,质量为M的斜面体静止在水平地面上,质量为m的滑块沿着斜面向下做加速运动,斜面体始终处于静止状态。
03分层作业23整体法和隔离法动态平衡问题A组必备知识基础练题组一整体法与隔离法1.一儿童在搭积木时,将两个相同的三棱柱甲、乙相邻置于水平地面上,表面光滑的圆柱体丙架在两个三棱柱之间,截面如图所示。
三块积木的质量均为m且处于静止状态,下列说法正确的是()A.甲受到3个力的作用B.地面对乙的摩擦力方向向右mgC.地面对甲的支持力大小为32D.若增大甲、乙间的距离,丙未落地且三者仍静止,则甲、乙对丙的作用力的合力变大2.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角分别为θ1和θ2。
关于θ1和θ2,下列关系式中正确的是()A.θ1=2θ2B.θ1=3θ2C.sin θ1=3sin θ2D.tan θ1=2tan θ2题组二用解析法、图解法分析动态平衡问题3.如图所示,一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中()A.树枝对小鸟的作用力不变B.树枝对小鸟的摩擦力不变C.树枝对小鸟的弹力先减小后增大D.树枝对小鸟的弹力保持不变4.(2024辽宁丹东高一校考)如图所示,粗糙地面上放置一个足够大三角形框架,一光滑小环套在框架斜边上并系在轻绳的一端,轻绳另一端跨过光滑定滑轮固定在竖直墙上,现将钩码挂在定滑轮左侧的轻绳上,此时整个装置处于静止状态,逐渐增加钩码的个数,小环缓慢上移,若整个过程中框架始终静止,且钩码未落地,则下列说法正确的是()A.轻绳拉力先增大再减小B.地面对框架的摩擦力增大C.地面对框架的支持力减小D.小环所受支持力增大题组三用相似三角形法分析动态平衡问题5.(2024山东潍坊高一期末)如图所示,一工件放在地面上的O点,要将该工件吊起到空中的H点,用细绳c、d系在该工件上,施工队员甲、乙通过固定在横梁上的定滑轮M、N拉细绳,吊起过程甲、乙两队员位置不变,紧密配合拉细绳使该工件沿OM缓慢上升到H点,已知NH与OM垂直且与滑轮N相切,该工件上升过程中,下列分析正确的是()A.细绳d的拉力先减小后增大B.细绳c的拉力先增大后减小C.甲对地面的压力先增大后减小D.乙对地面的摩擦力减小6.表面光滑的四分之一圆柱体紧靠墙角放置,其横截面如图所示。
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 。
专题二 共点力平衡中的整体法与隔离法45分钟日期: 月 日一、单选题1.如图所示,两个相似的斜面体A 、B 在竖直向上的力F 的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。
关于斜面体A 和B 的受力情况,下列说法正确的是( )A .A 一定受到三个力B .B 可能受到四个力C .A 受到的摩擦力沿斜面向下D .B 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力2.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力F 作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑。
已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则A 与B 的质量之比为( )A .121μμ B . 12121μμμμ- C .12121μμμμ+ D .12121μμμμ+ 3.如图所示,用玻璃杯装入适量的水置于台秤上,测得台秤示数G 0=15N ;再用弹簧测力计悬挂一个重力G=10N 的金属块,使金属块一部分浸在台秤上的玻璃杯中(水没有溢出)。
若弹簧测力计的示数变为F T =6N ,则台秤的示数变为( )A .15NB .19NC .21ND .25N4.如图所示,一光滑球体放在三角支架与竖直墙壁之间,三角支架的倾角θ可根据实际情况调节。
若缓慢增大支架倾角θ,三角支架在地面上的位置没有发生变化。
下列说法正确的是( )A .球体受到竖直墙面的支持力变小B .球体受到三角支架的支持力变小C .三角支架受到地面的支持力不变D .三角支架受到地面的摩擦力不变5.如图所示,四只相同的木箱A 、B 、C 、D 被两块相同的木板夹住,且处于静止状态。
已知木箱内装有货物,且货物与箱子的总质量m A :m B :m C :m D =1:1:2:4.下列说法正确的是( )A .箱子B 受到两个摩擦力的大小相等B .箱子C 对箱子B 的摩擦力的大小等于D 的重力C .箱子D 受到两个摩擦力的作用D .箱子A 与B 之间的摩擦力大小是B 与C 之间摩擦力大小的1.5倍二、多选题6.如图,质量分别为m 1、m 2的两个物体A 和B 通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动,力F 与水平方向成θ角。
匀变速直线运动难点1.概念、规律、推论之间的联系与区别(1)一个重要概念:加速度0t v v v a t t-∆==∆ (2)三个重要规律: ①速度-时间规律:0t v v at =+②位移-时间规律:2012x v t at =+③速度-位移规律:222t v v ax -= (3)三个重要推论:①相邻相等时间内的位移差是定值,即:2x aT ∆= ②中间时刻的瞬时速度等于生程的平均速度,即:022tt v v v +=③中间位置的瞬时速度等于初速度与末速度的方均根值,即:2x v =(4)五个二级结论(仅适用于初速度为零的匀变速直线运动,请注意推导过程) ①第1s 、第2s 、…第ns 的速度之比12:::1:2::n v v v n =②前1s 、前2s 、…前ns 的位移之比22212:::1:2::n x x x n =③第1s 、第2s 、…第ns 的位移之比:::1:3::(21)N x x x n I =-④前1m 、前2m 、…前nm 所用时间之比12:::1:2::n t t t n =⑤第1m 、第2m 、…第nm 所用时间之比:::1:(21)::(1)N t t t n n I =---7、用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动(A )(经常考试的实验)1、实验步骤:(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将打点计时器固定在平板上,并接好电路 (2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码. (3)将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔(4)拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带. (5)断开电源,取下纸带(6)换上新的纸带,再重复做三次 2、常见计算:(1)2B AB BC T υ+=,2C BC CDT υ+=(2)2C B CD BCa T T υυ--==整体法和隔离法典型例题1.(2011·天津理综·T2)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 【答案】选A .2.如图8所示,质量为M 的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m 的粗糙物块,以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而物体M 始终保持静止,则在物块m 上、下滑动的整个过程中 【 】(A )地面对物体M 的摩擦力方向没有改变 (B )地面对物体M 的摩擦力先向左后向右(C )物块m 上、下滑动时的加速度大小相同 (D )地面对物体M 的支持力总小于g m M )(+本题的正确答案是AD3.如图,质量为M 的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F 沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为( ) A .(M +m )gB .(M +m )g -FC .(M +m )g +F sin θD .(M +m )g -F sin θm FM θ • • •• •• O A B C D E3.07 12.3827.8749.62.77.40图2-54.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 ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图所示.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F N 和摩擦力f 的变化情况是 ( )A .F N 不变,f 变大B .F N 不变,f 变小C .F N 变大,f 变大D .F N 变大,f 变小5(09年安徽卷)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。
《整体法与隔离法》专题练习1、连接体:两个或两个以上的物体相互连接参加运动的系统2、整体法:当系统中各物体的加速度相同时,我们把整个系统内的所有物体看成一个整体,这个整体的质量等于各物体的质量之和,当整体受到的外力已知时,可由牛顿第二定律列方程求出整体的加速度,这种处理问题的思维方法叫做整体法。
注意:此方法一般适用于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同的情况3、隔离法:求系统内物体间相互作用的内力时,常把某个物体从系统中“隔离”出来,作为一个单独的研究对象进行受力分析,依据牛顿第二定律列方程,这种处理连接体问题的思维方法叫隔离法注意:此方法对于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同的情况均适用。
4、整体法和隔离法的选择求各部分的加速度相同的连接体的加速度或合外力时,优先考虑整体法;如果还要求各部分间的作用力,则用隔离法,要求哪个面上的作用力,就从哪个作用面将物体进行隔离;如果连接体中各部分加速度不同,一般都是选用隔离法。
处理连接体问题,整体法与隔离法往往交叉使用,一般的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。
例1、如图:两个质量相同的物体1和2紧靠在一起,放在光滑的水平桌面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2作用,而且F1>F2,则1对2 的作用力的大小为:例2、两物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑的水平面上,如图所示,对物体A施以水平方向的力F,则A物体对B物体的作用力大小是___________,若水平面不光滑,摩擦系数为μ,A物体对B物体的作用力大小是__________例3、如图所示:质量为2m的物体A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m的物体B与地面的动摩擦因数为μ,,在已知水平力F的作用下,A、B一起做加速运动,A对B的作用力为:_____例4、如图:四个相同的木块并排放在光滑水平地面上,当用力F推1使它们一起加速运动时,第木块1对木块2的作用力大小是_______,木块3对木块4的作用力大小是________例5、如图,在光滑的地面上,水平外力F拉动小车和木块一起向右做匀加速运动,小车质量为M,木块质量是m,设加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小为:A、μmgB、maC、mF/(M+m)D.F-Ma例6:如图所示,两个物体mA=2mB(A在上方),用细绳连接后放在光滑的斜面上,在它们一起下滑的过程中:()A。
专题:连接体问题(整体法和隔离法)一、什么是连接体问题特征:两物体紧靠着或者依靠一根细绳(一根弹簧)相连接后一起做匀加速运动(1)用细线连接的物体系(2)相互挤压在一起的物体系(3)用弹簧连接的物体系二、连接体问题如何处理1.对整体写牛顿第二定律2.把其中任意一个物体隔离写牛顿第二定律三、常见的连接体问题的类型1.计算连接体的加速度2.计算连接体之间的拉力大小3.根据绳子的最大拉力判断水平拉力F的大小4.放在不同平面上判断拉力的变化、加速度的变化5.两个相反方向的力作用与两个物体上,撤去其中一个力后判断物体加速度变化和绳子拉力变化6.在连接体上的某个物体上再放一个物体判断拉力的变化、加速度的变化7.三个物体的连接体问题【典型例题剖析】例1:如图所示,置于光滑水平面上的木块A和B,其质量为m A和m B。
当水平力F作用于A左端上时,两物体一起作加速运动,其A、B间相互作用力大小为N11计算:(1)计算N1的大小(2)若将F作用在物体B上,AB间的相互作用力N2变为多少?(3)计算N 1与N 2之和,N 1与N 2之比(4)若物体A 、B 与地面的动摩擦因数为μ,分析AB 的加速度如何变化,AB 之间相互作用力如何变化?例2:如图所示,置于水平地面上的相同材料的质量分别为m 和m 0的两物体用细绳连接,在m 0上施加一水平恒力F ,使两物体做匀加速直线运动,对两物体间细绳上的拉力,下列说法正确的是( )A .地面光滑时,绳子拉力大小等于mFm 0+mB .地面不光滑时,绳子拉力大小等于mFm 0+mC .地面不光滑时,绳子拉力大于mFm 0+mD .地面不光滑时,绳子拉力小于mFm 0+m答案 AB例3:(多选)如图所示,质量为ml 的物体和质量为m 2的物体,放在光滑水平面上,用仅能承受6N 的拉力的线相连。
m l =2kg ,m 2=3kg 。
现用水平拉力F 拉物体m l 或m 2,使物体运动起来且不致把绳拉断,则F 的大小和方向应为( ) A .10N ,水平向右拉物体m 2B .10N ,水平向左拉物体m 1C .15N ,水平向右拉物体m 2D .15N ,水平向左拉物体m 1 答案:BC例4:如图所示,在水平地面上有A 、B 两个小物体,质量分别为m A =3.0kg 、m B =2.0kg ,它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.10。
第三章 第三课时 整体法隔离法专题训练
一、选择题(共10小题,每小题6分,共60分,在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意,全部选对的得6分,漏选的得3分,错选的得0分)
1.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静皮肤止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 ( )
A .物块先向左运动,再向右运动
B .物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动
C .木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动
D .木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
2.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系数为k 的轻质弹簧相连的物块A 、B ,质量均为m ,开始时两物块均处于静止状态.现下压A 再静止释放使A 开始运动,当物块B 刚要离开挡板时,A 的加速度的大小和方向为 ( )
A .0
B .2g sin θ,方向沿斜面向下
C .2g sin θ,方向沿斜面向上
D .g sin θ,方向沿斜面向下
3.如图所示是一种升降电梯的示意图,A 为载人箱,B 为平衡重物,它们的质量均为M ,上下均由跨过滑轮的钢索系住,在电动机的牵引下使电梯上下运动.如果电梯中人的总质量为m ,匀速上升的速度为v ,电梯即将到顶层前关闭电动机,依靠惯性上升h 高度后停止,在不计空气和摩擦阻力的情况下,h 为( ) A.v 22g B.(M +m )v 2
2mg
C.(M +m )v 2mg
D.(2M +m )v 2
2mg
4.如图所示,小物块A 质量为M =10kg ,B 质量为m =2.5kg.A 、B 用一轻绳连接跨过无阻力的定滑轮且处于静止状态.A 与平台间动摩擦因数μ=0.25(与最大静摩擦因数相等).现用竖直向上的力F 拉A ,且F 由零线性增大至100N 的过程中,B 的下降高度恰为h =2m ,(A 未
与滑轮相碰)则上述过程中的最大速度为(g =10m/s 2). ( )
A .1m/s
B .2m/s
C .3m/s
D .0
5.如图所示,某斜面体由两种材料拼接而成,BC 界面平行于底面DE ,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°.已知一物体从A 点静止下滑,加速至B 点,匀速至D 点.若该物块静止从A 点沿另一侧面下滑,则有 ( )
A .一直加速运动到E ,但AC 段的加速度比CE 段小
B .AB 段的运动时间大于A
C 段的运动时间
C .将加速至C 点,匀速至E 点
D .通过C 点的速率等于通过B 点的速率
6.一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m 1=10kg 的猴子,从绳的另一端沿绳向上爬,如图所示,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/s 2) ( )
A .25m/s 2
B .5m/s 2
C .10m/s 2
D .15m/s 2
7.如图(a)所示,水平面上质量相等的两木块A 、B 用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F 拉动木块A ,使木块A 向上做匀加速直线运动,如图(b)所示.研究从力F 刚作用在木块A 的瞬间到木块B 刚离开地面的瞬间这个过程,并且选定这个过程中木块A 的起始位置为坐标原点,则下图所示的图象中可以表示力F 和木块A 的位移x 之间关系的是 ( )
8.如图所示的弹簧秤质量为m ,挂钩下面悬挂一个质量为m 0的重物,现用一方向
竖直向上的外力F 拉着弹簧秤,使其向上做匀加速直线运动,则弹簧秤的示数与拉力F
之比为 ( )
A .m 0:m
B .m :m 0
C .m 0:(m +m 0)
D .m :(m -m 0)
9.如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m 0的秤盘,盘中有物体质量为m ,当盘静止时,弹簧伸长为l ,现向下拉盘使弹簧再伸长Δl 后停止,然后松开手,设弹簧总处在弹性限度内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于 ( )
A .(1+Δl l )(m +m 0)g
B .(1+Δl l
)mg C.Δl l
mg D.Δl l (m +m 0)g
10.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块,其中两个
质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg .现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m 的最大拉力为 ( )
A.3μmg 5
B.3μmg 4
C.3μmg 2
D .3μmg
二、论述、计算题(本题共3小题,共40分,解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不得分,有数值计算的题,答案中必须明确数值和单位) 11.如图所示,把长方体分割成A、B两斜面体,质量分别为m A和m B,切面与水平桌面成θ角.两斜面体切面光滑,桌面也光滑.求水平推力在什么范围内,A不会相对B滑动?
12.如图所示,在光滑的桌面上叠放着一质量为m A=2.0kg的薄木板A和质量为m B=3kg的金属块B.A的长度L=2.0m.B上有轻线绕过定滑轮与质量为m C=1.0kg的物块C相连.B与A之间的动摩擦因数μ=0.10,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力.忽略滑轮质量及与轴间的摩擦.起始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直,B位于A的左端(如图),然后放手,求经过多长时间B从A的右端脱离(设A的右端距离滑轮足够远,取g=10m/s2).
13.一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端,如图所示,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时,求绳的拉力及斜面对小球的弹力.(g取10m/s2)。