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)

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A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于A上，三物体一起向右匀速运动；某时撤去力F后，三物体仍一起向右运动，设此时A、B间摩擦力为f，B、C间作用力为FN。整个过程三物体无相对滑动，下列判断正确的是

①f=0 ②f≠0 ③FN=0 ④FN≠0

A．②③ B．①④ C．①③ D．②④

【答案】A

【解析】

【详解】

开始三个物体在拉力F的作用下一起向右做匀速运动，可知地面对B、C总的摩擦力f´=F，B受地面的摩擦力为F，C受地面的摩擦力为F；撤去F后，B、C受地面的摩擦力不变，由牛顿第二定律可知，aB==，aC==，B、C以相同的加速度向右做匀减速运动，B、C间作用力FN=0，故③正确。

分析A、B，撤去F后，整个过程三物体无相对滑动，则A与B加速度相同，B对A有向左的摩擦力f=maB=，故②正确。

故选：A

2．如图所示，三个物体质量分别为m＝1.0 kg、m2＝2.0 kg、m3＝3.0 kg ，已知斜面上表面光滑，斜面倾角θ＝30°，m1和m2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，m2将(g＝10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )

A．和m1一起沿斜面下滑

B．和m1一起沿斜面上滑

C．相对于m1下滑

D．相对于m1上滑 【答案】C

【解析】

假设m1和m2之间保持相对静止，对整体分析，整体的加速度3122123131012103022.5/123mgmmgsinamsmmm．隔离对m2分析，根据牛顿第二定律得，f-m2gsin30°=m2a；解得f=m2gsin30°+m2a=2.0×（10×0.5+2.5）N=15N；最大静摩擦力fm=μm2gcos30°=0.8×2×10×32N=83N，可知f＞fm，知道m2随m1一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，m2相对于m1下滑．故C正确，ABD错误．故选C．

3．如图所示，等边直角三角形斜边上竖直挡板挡住质量为m的球置于斜面上，现用一个恒力F拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g, 以下说法中正确的是

A．竖直挡板对球的弹力为mga

B．斜面对球的弹力为2mg

C．加速度越大斜面对球的弹力越大．

D．斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力大于ma

【答案】A

【解析】

A、B、C、对球受力分析如图所示:

由牛顿第二定律得FN1-FN2sinθ=ma，FN2cosθ=mg，45 ，由以上两式可得：1()NFmga，22NFmg，即竖直挡板对球的弹力为()mga，斜面对球的弹力为2mg，且加速度越大斜面对球的弹力不变，故A正确，B、C均错误.D、由牛顿第二定律可知，斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma．故D错误．故选A.

【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用和受力分析规律的应用，要注意明确加速度沿水平方向，竖直方向上的合力为零，分别对两个方向进行分析求解即可．

4．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．mg

B．(M+m)g

C．(m+2M)g

D．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：f1=ma1 …①

f1=μmg…②

由①和②得：a1=μg

对M进行受力分析有：F-f-f2=M•a2…③

f1和f2互为作用力与反作用力故有：f1=f2=μ•mg…④

f=μ（M+m）•g…⑤

由③④⑤可得a2=-μg

要将木板从木块下抽出，必须使a2＞a1

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．

5．如图所示，一个物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明出此时斜面不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑，斜面依然保持静止，则斜面受地面的摩擦力是( )

A．大小为零 B．方向水平向右

C．方向水平向左 D．无法判断大小和方向

【答案】A

【解析】

【详解】

对斜面体进行受力分析如下图所示：

开始做匀速下滑知压力与摩擦力在水平方向上的分力相等，当用力向下推此物体，使物体加速下滑，虽然压力和摩擦力发生了变化，但摩擦力f始终等于NF。知两力在水平方向上的分力始终相等，所以斜面受地面的摩擦力仍然为零。

A．斜面受地面的摩擦力大小为零，与分析结果相符，故A正确；

B．斜面受地面的摩擦力方向水平向右，与分析结果不符，故B错误；

C．斜面受地面的摩擦力方向水平向左，与分析结果不符，故C错误；

D．综上分析，可知D错误。

6．如图，斜面体置于水平地面上，斜面上的小物块A通过轻质细绳跨过光滑的定滑轮与物块B连接，连接A的一段细绳与斜面平行，系统处于静止状态．现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，A与斜面体均保持静止，则在此过程中（ ）

A．地面对斜面体的支持力一直增大

B．绳对滑轮的作用力不变

C．斜面体对物块A的摩擦力一直增大

D．地面对斜面体的摩擦力一直增大

【答案】D

【解析】

【详解】

取物体B为研究对象,分析其受力情况,设细绳与竖直方向夹角为,则水平力:

绳子的拉力为：

A、因为整体竖直方向并没有其他力,故斜面体所受地面的支持力没有变;故A错误;

B、由题目的图可以知道,随着B的位置向右移动,绳对滑轮的作用力一定会变化.故B错误;

C、在这个过程中尽管绳子张力变大,但是因为物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向,故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定;故C错误;

D、在物体B缓慢拉高的过程中, 增大,则水平力F随之变大,对A、B两物体与斜面体这个整体而言,因为斜面体与物体A仍然保持静止,则地面对斜面体的摩擦力一定变大;所以D选项是正确的;

故选D

【点睛】

以物体B受力分析,由共点力的平衡条件可求得拉力变化;再对整体受力分析可求得地面对斜面体的摩擦力;再对A物体受力分析可以知道A受到的摩擦力的变化.

7．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是

A．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过μmg

B．当力F＝μmg时，A、B间的摩擦力为

C．无论力F为何值，B的加速度不会超过μg

D．当力F> μmg时，B相对A滑动

【答案】AB

【解析】

【详解】

A.A与B间的最大静摩擦力大小为：mg,C与B间的最大静摩擦力大小为：，B与地面间的最大静摩擦力大小为：（2m+m+m）=；要使A，B，C都始终相对静止，三者一起向右加速，对整体有：F-=4ma，假设C恰好与B相对不滑动，对C有：=ma，联立解得：a=，F=mg；设此时A与B间的摩擦力为f，对A有：F-f=2ma，解得f=mgmg，表明C达到临界时A还没有，故要使三者始终保持相对静止，则力F不能超过μmg，故A正确.

B.当力F＝μmg时，由整体表达式F-=4ma可得：a=g，代入A的表达式可得：f=mg,故B正确.

C.当F较大时，A,C都会相对B滑动，B的加速度就得到最大，对B有：2--=maB，解得aB=g，故C错误.

D.当A恰好相对B滑动时，C早已相对B滑动，对A、B整体分析有:F--=3ma1，对A有：F-2μmg=2ma1，解得F=μmg，故当拉力F>μmg时，B相对A滑动，D错误.胡选：A、B.

8．如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表．现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是( )

A．通过电阻R1的电流变化量大小等于11UR

B．R0两端的电压的变化量大小等于ΔU2－ΔU1

C．路端电压的增加量等于ΔU2

D．1UI为一定值

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】

A、电压表V1测量路端电压，即R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1的电流变化量大小等于11UR；故A正确．B、C、D、使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内阻所占电压减小，路端电压增大，所以路端电压增大△U1，并联部分的电压增大△U1，通过R1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R0上的电压减小，R上的电压增大△U2，所以R0两端的电压的变化量大小等于△U2-△U1，电压表V1测量路端电压，根据欧姆定律可知1UrI为定值，所以1UI为定值，故B，D正确，C错误．故选ABD．

【点睛】

闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路—内电路—外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质．

9．如图所示，光滑斜面体固定在水平面上,倾角为30°，轻弹簧下端固定A物体，A物体质量为m，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，初始时A保持静止状态，在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体，随后两物体一起运动，则( )

A．当B放在A上的瞬间,A、B的加速度为4g

B．当B放在A上的瞬间,A对B的摩擦力为零

C．A和B一起下滑距离2mgk时,A和B的速度达到最大

D．当B放在A上的瞬间,A对B的支持力大于mg

【答案】AC

【解析】

【详解】

A、将B放在A上前，以A为研究对象受力分析有：

根据平衡可知：1302Fmgsinmg；

当B放在A上瞬间时，以AB整体为研究对象受力分析有：