高考物理整体法隔离法解决物理试题专项训练及答案及解析

1、高考物理整体法隔离法解决物理试题专项训练及答案及解析一、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f1 =mg

2、 sin a=maa=gina，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tcmg cosa，对d 球的拉力tdmg，因此不相等，故d 错误；对a 和c 整体受力分析有fnamamcg cosa，对b 和d 整体受力分析fnbmbmdg cosa ，因a 和 b

3、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，ab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a1:1b 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 aa ，钩码 c 的加速度为 ac，根据动滑轮的特征可知，在相同的时

4、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 aa: ac=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=ma aa ，对于钩码 c 由牛顿第二定律可得：mcg2t=mca c，联立解得 t=16 n，c2， aa2 。若只释放滑块 b，设滑块 b 的加速度为 aba ，a =2 m/s=4 m/s，钩码 c 的加速度为 c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ab : ac2 :1 ，此时设轻绳之间的张力为csch 2 ，对sddh 3于滑块 b，由牛顿第二

5、定律可知：csch 2b bc由牛顿第二定律可得：sddh 3=m a ，对于钩码mc g2tmc ac ，联立解得 t40n ， ab20m/s2 ， ac10m/s2 。则 c 在以上333两种释放方式中获得的加速度之比为ac: ac3: 5 ，故选项d 正确。3 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c方向水平向左b方向水平向右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

6、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 fn 。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。4 如图所示，质量为m 的球置于斜面上，被一个拴在斜面上的细绳拉住。现用一个力f推斜面，使斜面在水平面上和小球一起做加速度为a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是a若加速度足够小，细绳对球的弹力可

7、能为零b细绳对球的弹力可能为零c斜面和细绳对球的弹力的合力一定等于mad当 f 变化时，斜面对球的弹力不变【答案】 b【解析】 a 、 b、 d、对小球和斜面的整体分析可知，推力越大整体的加速度越大，当推力达到一临界值时，斜面的加速度足够大使得小球相对斜面产生上滑趋势，此时绳子的拉力为零，故 a 、 d 错误， b 正确。 c、对小球受力可知重力和斜面的弹力、绳的拉力，由牛顿第二定律知三个力的合力为 ma，故 c 错误。故选 b。【点睛】本题运用正交分解法，根据牛顿第二定律研究物体的受力情况，要正确作出物体的受力图，并抓住竖直方向没有加速度，找到临界情况5 如图所示，在光滑水平面上有一质量为m

8、 的斜壁，其斜面倾角为，一质量为m 的物体放在其光滑斜面上，现用一水平力f 推斜劈，恰使物体m 与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m 的弹力大小为（）mgcosmgmfmfcosm m cosm m sinab c d【答案】 d【解析】两者一起向左匀加速运动，对物体进行受力分析，如图所示：则根据牛顿第二定律及平衡条件可得：fn cosmgfn sinma解得：fnmgcos将两物体看做一个整体，fmm afn sinmamf所以解得，mm sin综上所述本题正确答案为d。6 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为m 的物体a、 b(b 物体与弹簧连接，a、 b 两物体

9、均可视为质点)，弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力作用在物体a 上，使物体a 开始向上做加速度为a 的匀加速运动，测得两个物体的v 一 t 图象如图乙所示（重力加速度为g），则2mga施加外力前，弹簧的形变量为kb外力施加的瞬间，a、 b 间的弹力大小为m(g+a)c a、 b 在 t l 时刻分离，此时弹簧弹力筹于物体b 的重力db速度最大，ab12 mg上升过程中，物体、两者的距离为at22k【答案】 ad【解析】【详解】a、施加外力f 前，物体ab 整体平衡，根据平衡条件，有：2mgkx ，解得：2mgx ，故选项 a 正确；kb、施加外力 f 的瞬间，对 b

10、 物体，根据牛顿第二定律，有：f弹mgfab ma ，其中： f弹2mg ，解得： fabm (g a) ，故选项 b 错误；c、物体 a、 b 在 t时刻分离，此时 a、 b 具有共同的 v 与 a 且 f=0；对 b 有：1abf 弹mgma ，解得： f 弹m ( g a) ，故选项 c 错误；、当物体b的加速度为零时，此时速度最大，则mgkx ，解得：xmg ，故b上升dk的高度 hxxmg，此时 a 物体上升的高度： h1 at22，故此时两者间的距离为k2h1 at22mg ，故选项 d 正确；2k说法正确的是选选项ad。7 如图所示的电路中，电源内阻为r，闭合电键，电压表示数为u

11、，电流表示数为i；在滑动变阻器 r1 的滑片 p 由 a 端滑到 b 端的过程中（）a u 先变大后变小b i 先变小后变大c u 与 i 的比值先变大后变小d u 的变化量的大小与【答案】 abci 的变化量的大小的比值等于r【解析】由图可知，滑动变阻器上下两部分并联，当滑片在中间位置时总电阻最大，则在滑动变阻器 r1的滑片 p 由 a 端滑到 b 端的过程中，滑动变阻器1的电阻先增大后减小，根据闭合r电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，则可知路端电压先变大后变小；故ab 正确； u 与 i 的比值就是接入电路的r1 的电阻与 r2 的电阻的和，所以u 与 i 比值先变大后变小，故 c

12、正确；电压表示数等于电源的路端电压，电流表的示数比流过电源的电流小，由ui总 即ur，故 d于r ，因为 ir ，所以 u 变化量与 i 变化量比值不等于i总i错误；综上分析，abc正确8 在如图所示电路中 ， r1、 r2 为定值电阻 ，闭合电键 s 后，带电粒子恰处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表 v1 23示数变化量的绝对值分别为， v， vu、 u、 u，理想电流表 a 示数变化量的绝对值为i，则 ()123a v1 示数减小 ， v2 和 v3 示数增大b带电粒子将向上运动c u3 u1d此过程中u 2 保持不变i【答案】 bcd【解析】【详解】a将滑动变阻器的滑

13、片向下滑动，滑动变阻器的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，总电流增大，则v1 示数 u1 增大内电压增大，路端电压u 减小，而路端电压 uu1u3 ，可知，3322示数减小，故 av示数 u减小 r两端电压增大，所以 v错误；b r2 两端电压增大，则电容器板间电压增大，板间场强增大，带电粒子所受的电场力增大，因此带电粒子将向上运动，故b 正确；c因为 uu 1u 3 ， u3 减小， u1 增大，而 u 减小，所以u 3 u 1 故 c 正确；d根据闭合电路欧姆定律知：u 2e i (r1r2r )得u 2r1r2ri保持不变，故d 正确故选 bcd9 如图所示的电路中,电源

14、电动势为e,内阻为 r,r1 、r2、 r3 为定值电阻 ,电流表和电压表均为理想电表 ,c 为平行板电容器,在两板之间的带电液滴恰好处于静止状态.由于某种原因灯泡l 的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是()a电流表示数变大b电压表示数变大c液滴将向上运动d液滴仍保持静止【答案】 abc【解析】【详解】液滴原来处于平衡状态，重力和静电力平衡，电路为r23l 并联，干路与 r 串联，再与灯泡上有 r1 和内阻 r.灯泡 l 的灯丝突然烧断 , 相当于其电阻变大，总电阻变大，据ei，r外 +r则总电流变小， c、 d、由 u c e i (r1r ) 得电容器的电压增大，故液滴

15、受到的电场力增大，液滴向上运动， c 正确、 d 错误 a、 b、由 i ae i ( r1 r )可知电流表示数增r2 r3大，由 u vi a r2 知电压表的示数变大，a 正确， b 正确 . 故选 abc.【点睛】本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据路串并联知识和闭合电路欧姆定律得到各个部分电路电流和电压的变化注意电源输出功率的大小与内外电阻的大小关系决定10 如图 a、b 两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接b,另一端绕过定滑轮连接c 物体。已知a 和 c 的质量都是2kg,b 的质量是3kg,a、 b 间的动摩擦因数是0.2,其他摩擦不计。由静止释放c,c下落一定高

16、度的过程中(c 未落地,b 未撞到滑轮,且 a 未与b 分离,g=10m/s ),下列说法正确的是a a、b 两物体没有发生相对滑动b c 物体的加速度大小是3.2m/sc b 物体受到的摩擦力大小是4nd细绳的拉力大小等于13.6n【答案】 bcd【解析】【详解】假设 a、 b 不发生相对滑动，整体的加速度：；隔离对 a 分析， f=m aa=2 nmag=4n，可知假设不成立，即a、b 两物体发生相对滑动，a 所受的摩擦力为4n， b 物体受到a 的摩擦力大小是 4n，对 bc 系统的加速度。对 c 分析，根据牛顿第二定律得：mcg-t=mcabc；解得 t=13.6n，故 a 错误， b

17、cd正确。故选bcd。【点睛】本题考查了牛顿第二定律的基本运用，通过整体法和隔离法判断出a 、 b 是否发生相对滑动是解决本题的关键，通常所用的方法是“假设法”.11 如图所示，质量分别为 m1 、 m2的两个物块间用一轻弹簧连接，放在倾角为 的粗糙斜劈上，物块与斜劈间的动摩擦因数均为，用平行于斜面、大小为f 的拉力作用在 m1上，使 m1 、 m2 一起向上作匀加速度运动，斜劈始终静止在水平地面上，则a弹簧的弹力为m2fm2m1b弹簧的弹力为m2fmg2 sinm2m1c地面对斜劈的摩擦力水平向左d地面对斜劈的摩擦力水平向右【答案】 ac【解析】 a、 b、根据牛顿第二定律得：gsin= （

18、 m1+m2 ） a ， 对m2 ： f对 m1、 m2 整体： f- （ m1 +m2） gcos- （m1+m2）弹 - m2gcos- m2gsin=m2a ， 联 立 上 两 式 得 ：f弹 =m2f .故 a 正确， b 错误 .c、 d、以斜面为研究对象，分析受力情况：重力g、m1m2m1、 m2 的压力 n1 和滑动摩擦力f1、地面的支持力n2，如图所示：则由平衡条件可知，地面对斜面的摩擦力f 2 必定水平向左，斜面才能保持平衡。故c 正确， d 错误。故选ac.【点睛】本题解题关键是研究对象的选择，采用整体法和隔离法相结合的方法求解弹簧的弹力，运用隔离法分析，地面对斜面的摩擦力

19、的方向12 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球端的光滑滑轮o，倾角为30的斜面体置于水平地面上a 和物块 b，跨过固定于斜面体顶a 的质量为m，b 的质量为6m ，斜面体质量为m开始时，用手托住a，使oa 段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力）， ob 绳平行于斜面，此时 b 静止不动现将 a 由静止释放，在其下摆过程中（未与斜面体相碰），斜面体始终保持静止，不计空气阻力，下列判断中正确的是a物块 b 受到的摩擦力先减小后增大b地面对斜面体的摩擦力方向一直向右c小球 a 的机械能守恒d地面对斜面体的支持力最大为10mg【答案】 bcd【解析】小球 a 摆下过程，只有重力做功，机械能守恒

20、，有mgl1 mv2 ，在最低点2有： f mg m v2，解得： f3mg ，再对物体 b 受力分析，受重力、支持力、拉力和l静摩擦力，此时支持力最大，为n 7mg 3mg10mg ，重力沿斜面向下的分力为fx6mgsin30 3mg ，故静摩擦力一直减小，故a 错误 ， cd 正确对物体 b 和斜面体整体受力分析，由于a 球向左下方拉物体b 和斜面体整体，故一定受到地面对其向右的静摩擦力故b 正确故选bcd【点睛】小物体b 一直保持静止，小球a 摆下过程，只有重力做功，机械能守恒，细线的拉力从零增加到最大，再对物体b 受力分析，根据平衡条件判断静摩擦力的变化情况对b 与斜面整体受力分析，判

21、断地面对斜面体摩擦力的方向以及压力的大小13 粗糙的水平地面上放着一个质量为m、倾角为的斜面体，斜面部分光滑，底面与水平地面间的动摩擦因数为 ，轻质弹簧一端与固定在斜面上的轻质挡板相连，另一端连接一质量为 m 的小球，弹簧的劲度系数为 k。斜面体在水平向右的恒力作用下，和小球一起以加速度 a 向右做匀加速直线运动（运动过程小球没离开斜面）。以下说法正确的是（）a水平恒力大小为( mm) ab地面对斜面体的摩擦力为( mm) gma cosmg sinc弹簧的形变量为kd斜面对小球的支持力为mg cosma sin【答案】 bc【解析】【分析】【详解】ab对系统受力分析，应用牛顿第二定律f(mm

22、)g( mm) a解得f(mm)a(mm) ga 错误， b 正确；cd对小球应用牛顿第二定律，沿斜面和垂直斜面分解加速度，有kxmg sinmg cosma cosnma sin解得弹簧的形变量为ma cosmg sinxk斜面对小球的支持力nmg cosma sinc 正确， d 错误。故选 bc。14 如图所示，电源电动势为e，内阻为r当滑动变阻器的滑片p 从左端滑到右端时，理想电压表v1 、v2 示数变化的绝对值分别为u 1 和u 2 ，干路电流为i，灯泡电阻不变，下列说法中正确的是a小灯泡 l 1 、 l 2 变暗， l 3 变亮bu 1 与i 的比值不变cu 1u 2du 1u 2

23、【答案】 ab【解析】【分析】当滑动变阻器的触片p 从左端滑到右端时，分析变阻器接入电路的电阻的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，判断灯l 2 亮度的变化。根据总电流的变化，分析并联部分电压的变化，判断l 3 亮度的变化。根据总电流与通过l 3 电流的变化，分析通过 l 1 电流的变化，判断其亮度变化。根据路端电压的变化，分析u 1 和u 2 的大小。根据闭合电路欧姆定律列式分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值如何变化。【详解】a 当滑动变阻器的触片p 从左端滑到右端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，则l 2 变暗；变阻器的电阻增大，并联部分的电阻