高考高中物理力学专题整体法和隔离法

第 1 页 专题 整体法与隔离法

一、静力学中整体与隔离

通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体〔各局部〕间相互作用时，用隔离法．解题中应遵循“先整体、后隔离〞原那么。

【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a，在它两个粗糙斜面上分别放有质量为m1与m2两个木块b与c，如下图，m1＞m2，三木块均处于静止，那么粗糙地面对于三角形木块〔 〕

A．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右

B．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左

C．有摩擦力作用，但摩擦力方向不能确定

D．没有摩擦力作用

【例2】有一个直角支架 AOB，AO水平放置，外表粗糙，OB竖直向下，外表光滑，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，两环再次到达平衡，那么将移动后平衡状态与原来平衡状态比拟，AO杆对b c

a m1 m2

A O

B P

Q 第 2 页 P环支持力N与细绳上拉力T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】如下图，设A重10N，B重20N，A、B间动摩擦因数为0.1，B与地面摩擦因数为0.2．问：〔1〕至少对B向左施多大力，才能使A、B发生相对滑动？〔2〕假设A、B间μ1=0.4，B与地间μ2=0.l，那么F多大才能产生相对滑动？

【例4】将长方形均匀木块锯成如下图三局部，其中B、C两局部完全对称，现将三局部拼在一起放在粗糙水平面上，当用与木块左侧垂直水平向右力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θ角及F为，求A与B之间压力为多少？

【例5】如下图，在两块一样竖直木板间，有质量均为m四块一样砖，用两个大小均为F水平力压木板，使砖静止不动，那么左边木板对第一块砖，第二块砖对第三块砖摩擦力分别为

A．4mg、2mg B．2mg、0 C．2mg、F A B

C θ A

B F 第 3 页 mg D．4mg、mg

【例6】如下图，两个完全一样重为G球，两球与水平地面间动摩擦因市委都是μ，一根轻绳两端固接在两个球上，在绳中点施加一个竖直向上拉力，当绳被拉直后，两段绳间夹角为θ。问当F至少多大时，两球将发生滑动？

【例8】如下图，光滑金属球B放在纵截面为等边三角形物体A与坚直墙之间，恰好匀速下滑，物体A重力是B重力6倍，不计球跟斜面与墙之间摩擦，问：物体A与水平面之间动摩擦因数μ是多少？

【例9】如下图，两木块质量分别为m1与m2，两轻质弹簧劲度系数分别为k1与k2，上面木块压在上面弹簧上〔但不拴接〕，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动距离为

二、牛顿运动定律中整体与隔离

当系统内各物体具有一样加速度时，应先把这个系统当作一个整体〔即看成一个质点〕，分析受到外力及运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度．如假设要求系统内各物体相互作用内力，那么把物体隔离，对某个物体单独进展受力分析，再第 4 页 利用牛顿第二定律对该物体列式求解．隔离物体时应对受力少物体进展隔离比拟方便。

【例11】如下图三个物体A、B、C，其质量分别为m1、m2、m3，带有滑轮物体B放在光滑平面上，滑轮与所有接触面间摩擦及绳子质量均不计．为使三物体间无相对运动，那么水平推力大小应为F＝__________。

【例12】如图，底座A上装有一根直立竖杆，其总质量为M，杆上套有质量为m环B，它与杆有摩擦。当环从底座以初速向上飞起时〔底座保持静止〕，环加速度为a，求环在升起过程中，底座对水平面压力分别是多大？

【例13】如图，质量M=10kg木楔ABC静置于粗糙水平地面上，与地面动摩擦因数μ=0.02．在木楔倾角θ为300斜面上，有一质量为m=物块由静止开场沿斜面下滑。当滑行路程s=时，其速度v=/s。在这个过程中木楔没有动。求地面对木楔摩擦力大小与方向。〔重力加速度g=10m/s2〕

三、连接体中整体与隔离 F A

B C

M A

m

θ B C A B v 第 5 页 【例15】如下图，五个木块并排放在水平地面上，它们质量一样，与地面摩擦不计。当用力F推第一块使它们共同加速运动时，第2块对第3块推力为__________。

【例16】如下图，物体M、m紧靠着置于摩擦系数为μ斜面上，斜面倾角为θ，现施加一水平力F作用于M，M、m共同向上作加速运动，求它们之间相互作用力大小。

根底训练：

1.如下图，质量分别为M、m滑块A、B叠放在固定、

倾角为θ斜面上，A与斜面间、A与B之间动摩擦因数

分别为μ1，μ2，当A、B从静止开场以一样加速度下滑时，

B受到摩擦力〔 〕

μ1mgcosθμ2mgcosθ

2.如下图，质量为M框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m小球。小球上下振动时，框架始终

没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球加

速度大小为〔 〕

A.g B.gmmM C.0 D.gmmM

3.如图，用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间B物体上加一个小物体，它与中间物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上物体以后，两段绳中拉力Fa与Fb变化情况是〔 〕

ab增大

ab不变 M F m

θ F 1 2 3 4 5

m

M

A B C T T

M m 第 6 页 “顶竿〞表演，一人站在地上，肩上扛一质量

为M竖直竹竿，当竿上一质量为m人以加速度a加速下滑时，

竿对“底人〞压力大小为〔 〕

A.〔M+m〕g B.〔M+m〕g－ma C.〔M+m〕g+ma D.〔M－m〕g

5.如图，在竖直立在水平面轻弹簧上面固定一块质量不计

薄板，将薄板上放一重物，并用手将重物往下压，然后突

然将手撤去，重物即被弹射出去，那么在弹射过程中，〔即重

物与弹簧脱离之前〕，重物运动情况是〔 〕

A.一直加速 B.先减速，后加速

6.如下图，木块A与B用一轻弹簧相连，竖直放在木块

C上，三者静置于地面，它们质量之比是1:2:3，设所有

接触面都光滑，当沿水平方向抽出木块C瞬时，A与B加速度分别是aA= ，aB= 。

7.如下图，一细线一端固定于倾角为45°光滑楔形滑块

A顶端P处，细线另一端拴一质量为m小球。当滑块至

少以加速度a＝ 向左运动时，小球对滑块压力等

于零。当滑块以a＝2g加速度向左运动时，线拉力大小

F＝ 。

8.如下图，质量分别为m与2m两物体A、B叠放在一起，放在光滑水平地面上，A、B间最大摩擦力为A物体重力μ倍，假设用水平力分别作用在A或B上，使A、B保持相对静止做加速运动，那么作用于A、B上最大拉力FA与FB之比为多少？

9.如下图，质量为80kg物体放在安装在小车上水平磅称上，小车沿斜面无摩擦地向下运动，现观察到物体在磅秤上读数只有600N，那么斜面倾角θ为多少？物体对磅秤静摩擦力为多少？

10.如下图，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为mo平盘，盘中有一物体，质量为m，当盘静止时，弹簧长度比自然长度伸长了L。今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停顿，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度以内，刚刚松开手时盘对物体支持力等于多少？

11.如图2-11所示，半径为R光滑圆柱 A

B C

a P

A 45A

B F

θ MF第 7 页 体，由支架固定于地面上，用一条质量可以忽略细绳，将质量为m1与m2两个可看作质点小球连接，放在圆柱体上，两球与圆心O在同一水平面上，在此位置将两物体由静止开场释放，问在什么条件下m2能通过圆柱体最高点且对圆柱体有压力？

12.如图2-12所示，一轻绳两端各系一小球〔可视为质点〕，质量分别为M与m〔M＞mABm刚好到达圆柱体侧面最高点CM∶m=

直击高考：

1．(·辽宁、宁夏理综)如下图，一足够长木板静止在光滑水平面上，一物块静皮肤止在木板上，木板与物块间有摩擦．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，此后木板与物块相对于水平面运动情况为

( )

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．木板与物块速度都逐渐变小，直到为零

2．(·黄冈质检)如下图，在倾角为θ光滑斜面上有两个用劲度系数为k轻质弹簧相连物块A、B，质量均为m，开场时两物块均处于静止状态．现下压A再静止释放使A开场运动，当物块B刚要离开挡板时，A加速度大小与方向为

( )

A．0

B．2gsinθ，方向沿斜面向下

C．2gsinθ，方向沿斜面向上 图第 8 页 D．gsinθ，方向沿斜面向下

3．(·北京西城区抽样)如下图是一种升降电梯示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们质量均为M，上下均由跨过滑轮钢索系住，在电动机牵引下使电梯上下运动．如果电梯中人总质量为m，匀速上升速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停顿，在不计空气与摩擦阻力情况下，h为( )

A.v22g B.(M＋m)v22mg

C.(M＋m)v2mg D.(2M＋m)v22mg

4．(2021·江西师大附中、临川一中联考)如下图，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)．现用竖直向上力F拉A，且F由零线性增大至100N过程中，B下降高度恰为h＝2m，(A未与滑轮相碰)那么上述过程中最大速度为(g＝10m/s2)．

( )

A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．0

5．(2021·福建铭选中学质检)如下图，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°与60°.一物体从A点静止下滑，加速至B点，匀速至D点．假设该物块静止从A点沿另一侧面下滑，那么有

( )

A．一直加速运动到E，但AC段加速度比CE段小

B．AB段运动时间大于AC段运动时间

C．将加速至C点，匀速至E点

D．通过C点速率等于通过B点速率

6．一条不可伸长轻绳跨过质量可忽略不计定滑轮，绳一端系一质量m＝15kg重物．重物静止于地面上，有一质量m1＝10kg猴子，从绳另一端沿绳向上爬，如下图，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬最大加速度为(g取10m/s2) ( )

A．25m/s2 B．5m/s2

C．10m/s2 D．15m/s2