高中物理整体法和隔离法习题大全(带答案)
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整体法与隔离法应用练习题1、 如图所示,质量为2m 的物块A 与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m 的物块B 与地面的摩擦系数为μ.在已知水平推力F 的作用下,A 、B 作加速运动.A 对B 的作用力为____. 答案:32mg F μ+ 2、如图所示,在光滑水平面上放着两个物体,质量m 2=2m 1,相互接触面是光滑的,与水平面的夹有为α。
用水平力F 推m 1,使两物体一起做加速运动,则两物体间的相互作用力的大小是_____。
解:取A 、B 系统为研究对像F=(m 1+m 2)a=3m 1a ∴ 取m 2为研究对像N x =Nsin =m 2a∴=113sin 2m F m α=αsin 32F 3、如右图所示,斜面倾角为θ,连接体A 和B 的质量分别为A m ,B m ,用沿斜面向上的力F 拉B 使它们一起沿斜面向上运动,设连接A ,B 的细绳上的张力为T ,则(1)若它们匀速沿斜面向上运动,F :T= ,(2)若它们匀加速沿斜面向上运动,F :T= 。
答案:A B A m m m :)(+ A B A m m m :)(+4、质量分别为m 和M 的物体叠放在光滑水平桌面上,A 受恒力F 1的作用,B 受恒力F 2的作用,二力都沿水平向,且F 1>F 2,运动过程中A 、B 二物体保持相对静止,物体B 受到的摩擦力大小为___________,方向为_________________。
答案:mM MF MF ++21;水平向左。
5、如图所示,两个木块1、2中间夹一根轻弹簧放在光滑水平面上静止。
若用大小不变的水平推力F 先后分别向右推1木块和向左推2木块,发现两次弹簧的形变量之比为a ∶b ,则木块1、2的质量之比为________。
答案:b ∶a6、质量不等的A 、B 两物体,用细线相连,跨过一个定滑轮,如下图所示,两物体与桌面的縻擦系数均为0.4。
已知在图示情况下,A 、B 一起作匀速运动。
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(一)解题方法和技巧及练习题含解析一、整体法隔离法解决物理试题1.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0.6gB .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 .2.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 .L 1亮度不变,L 2将变暗B .L 1将变亮,L 2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==。
开关在位置2时,外电路总电阻R总′=R,电压表示数U′=E=,灯泡L1的电压U1′=E,L2′的电压U2′=,电源内阻的发热功率为,A、由上可知,L1亮度不变,L2将变亮。
故AB错误。
C、电源内阻的发热功率将变大。
高一物理整体法隔离法试题答案及解析1. 如图所示,在粗糙水平面上放一质量为M 的斜面体,质量为m 的木块在竖直向上力F 作用下,沿斜面体匀速下滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面( )A .无摩擦力B .有水平向左的摩擦力C .支持力为(M+m )gD .支持力小于(M+m )g【答案】AD【解析】对物体M 和m 整体受力分析,受拉力F 、重力(M+m )g 、支持力F N ,根据共点力平衡条件竖直方向 F N +F-(M+m )g=0,解得:F N =(M+m )g-F <(M+m )g ;水平方向不受力,故没有摩擦力. 故选AD .【考点】整体法及隔离法。
2. 如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在B 和C 上.A 、B 、C 都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.A 、C 间的摩擦力大小为f 1,B 、C 间的摩擦力大小为f 2,C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )A .f 1=0,f 2=0,f 3=0B .f 1=0,f 2=F ,f 3=0C .f 1=F ,f 2=0,f 3=0D .f 1=0,f 2=F ,f 3=F 【答案】B【解析】以ABC 整体为研究对象,分析整体在水平方向的受力易知,地面对C 的摩擦力为零,以A 为研究对象,A 处于平衡状态,故C 与A 之间无摩擦力,以B 为研究对象,易知C 与B 之间的摩擦力为F ,故选B 【考点】考查整体隔离法点评:本题难度较小,处理此类问题,研究对象的选择是灵活的,例如分析BC 间摩擦力时,可以以A 、C 整体为研究对象3. 如图水平向左的拉力F 作用在木块2上,三木块一起向左匀速运动,以下说法正确的是A .木块1受到了向左的摩擦力B .木块2受到了2对平衡力C .木块1、2间有2对作用力和反作用力D .木块2、3间有2对作用力和反作用力【答案】D【解析】三木块一起向左匀速运动,说明整体合外力为零。
将1物体隔离开,则水平方向静摩擦力为零,所以A错。
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 。
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。
整体法和隔离法对于连结体问题,通常用隔离法,也可采用整体法。
如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态一样,一般首先考虑整体法。
对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。
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〔各局部〕间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离〞的原那么。
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,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m1b cam2D.没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,应选D.此题假设以三角形木块a为研究对象,分析b和c对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,那么把问题复杂化了.此题可扩展为b、c两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?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,两环再次到达平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比拟,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是〔〕PA.N不变,T变大B.N不变,T变小OAC.N变大,T变大D.N变大,T变小【解析】隔离法:设PQ与OA的夹角为α,对P有:Qmg+Tsinα=NB对Q有:Tsinα=mg所以N=2mg,T=mg/sinα故N不变,T变大.答案为B整体法:选P、Q整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg,再选P或Q中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sinα为使解答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,假设不能解答,再隔离考虑.3.如下图,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〕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?F A B【解析】〔1〕设A、B恰好滑动,那么B对地也要恰好滑动,选A、B为研究对象,TA受力如图,由平衡条件得:FBTf B F=f B+2T4.将长方形均匀木块锯成如下图的三局部,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,求A与B之间的压力为多少?θBFAC【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f合又因为m A=2m B=2m C 且动摩擦因数一样,F1所以f B=F/4θ再以 B 为研究对象,受力如下图,因 B 平衡,所以fBF1 =f B sin θ即:F1=Fsin θ/4 f1此题也可以分别对A、B进展隔离研究,其解答过程相当繁杂。
5.如下图,在两块一样的竖直木板间,有质量均为m的四块一样的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,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的摩擦力分别为A.4mg、2mgB.2mg、0C.2mg、mgD.4mg、mg【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第3块砖对第2块砖摩擦为f2,那么对四块砖作整体有:2f1=4mg,∴f1=2mg。
对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg,∴f2=0,故B正确。
6.如下图,两个完全一样的重为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。
问当F至少多大时,两球将发生滑动?【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F+2N=2G①再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(θ/2)=μN②2·Tcos(θ/2)=F③①②③联立解之4.将长方形均匀木块锯成如下图的三局部,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,求A与B之间的压力为多少?θBFAC【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f合又因为m A=2m B=2m C 且动摩擦因数一样,F1所以f B=F/4θ再以 B 为研究对象,受力如下图,因 B 平衡,所以fBF1 =f B sin θ即:F1=Fsin θ/4 f1此题也可以分别对A、B进展隔离研究,其解答过程相当繁杂。
5.如下图,在两块一样的竖直木板间,有质量均为m的四块一样的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,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的摩擦力分别为A.4mg、2mgB.2mg、0C.2mg、mgD.4mg、mg【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第3块砖对第2块砖摩擦为f2,那么对四块砖作整体有:2f1=4mg,∴f1=2mg。
对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg,∴f2=0,故B正确。
6.如下图,两个完全一样的重为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。
问当F至少多大时,两球将发生滑动?【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F+2N=2G①再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(θ/2)=μN②2·Tcos(θ/2)=F③①②③联立解之4.将长方形均匀木块锯成如下图的三局部,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,求A与B之间的压力为多少?θBFAC【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f合又因为m A=2m B=2m C 且动摩擦因数一样,F1所以f B=F/4θ再以 B 为研究对象,受力如下图,因 B 平衡,所以fBF1 =f B sin θ即:F1=Fsin θ/4 f1此题也可以分别对A、B进展隔离研究,其解答过程相当繁杂。
5.如下图,在两块一样的竖直木板间,有质量均为m的四块一样的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,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的摩擦力分别为A.4mg、2mgB.2mg、0C.2mg、mgD.4mg、mg【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第3块砖对第2块砖摩擦为f2,那么对四块砖作整体有:2f1=4mg,∴f1=2mg。
对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg,∴f2=0,故B正确。
6.如下图,两个完全一样的重为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。
问当F至少多大时,两球将发生滑动?【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F+2N=2G①再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(θ/2)=μN②2·Tcos(θ/2)=F③①②③联立解之4.将长方形均匀木块锯成如下图的三局部,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,求A与B之间的压力为多少?θBFAC【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f合又因为m A=2m B=2m C 且动摩擦因数一样,F1所以f B=F/4θ再以 B 为研究对象,受力如下图,因 B 平衡,所以fBF1 =f B sin θ即:F1=Fsin θ/4 f1此题也可以分别对A、B进展隔离研究,其解答过程相当繁杂。
5.如下图,在两块一样的竖直木板间,有质量均为m的四块一样的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,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的摩擦力分别为A.4mg、2mgB.2mg、0C.2mg、mgD.4mg、mg【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第3块砖对第2块砖摩擦为f2,那么对四块砖作整体有:2f1=4mg,∴f1=2mg。
对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg,∴f2=0,故B正确。
6.如下图,两个完全一样的重为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。
问当F至少多大时,两球将发生滑动?【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F+2N=2G①再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(θ/2)=μN②2·Tcos(θ/2)=F③①②③联立解之4.将长方形均匀木块锯成如下图的三局部,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,求A与B之间的压力为多少?θBFAC【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f合又因为m A=2m B=2m C 且动摩擦因数一样,F1所以f B=F/4θ再以 B 为研究对象,受力如下图,因 B 平衡,所以fBF1 =f B sin θ即:F1=Fsin θ/4 f1此题也可以分别对A、B进展隔离研究,其解答过程相当繁杂。
5.如下图,在两块一样的竖直木板间,有质量均为m的四块一样的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,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的摩擦力分别为A.4mg、2mgB.2mg、0C.2mg、mgD.4mg、mg【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第3块砖对第2块砖摩擦为f2,那么对四块砖作整体有:2f1=4mg,∴f1=2mg。
对1、2块砖平衡有:f1+f2=2mg,∴f2=0,故B正确。
6.如下图,两个完全一样的重为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。
问当F至少多大时,两球将发生滑动?【解析】首先选用整体法,由平衡条件得F+2N=2G①再隔离任一球,由平衡条件得Tsin(θ/2)=μN②2·Tcos(θ/2)=F③①②③联立解之4.将长方形均匀木块锯成如下图的三局部,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,求A与B之间的压力为多少?θBFAC【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f合又因为m A=2m B=2m C 且动摩擦因数一样,F1所以f B=F/4θ再以 B 为研究对象,受力如下图,因 B 平衡,所以fBF1 =f B sin θ即:F1=Fsin θ/4 f1此题也可以分别对A、B进展隔离研究,其解答过程相当繁杂。