高考物理必备—必刷11 整体法和隔离法在连接体问题中的应用（解析版）（全国通用）

1、洪老师的高考必备资料库专题三 牛顿运动定律必刷11 整体法和隔离法在连接体问题中的应用刷基础1（2020山西省浑源县第七中学高三三模）如图所示,a、b两物体的质量分别为m1和m2,由轻质弹簧相连.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x1,加速度大小为a1;当用大小仍为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x2,加速度大小为a2,则()Aa1=a2,x1=x2Ba1x2Da1x2【答案】B【解析】先对AB整体进行分析，可以得出整体运动的加速度；再对隔离出受力最少的一个进行受力分析，由牛顿第二定律可得出弹簧弹力，则

2、可得出弹簧的形变量对整体分析有： ，可知a1a2；隔离对b分析有：F1-m2g=m2a1，解得：，可知F1=F2，根据胡克定律知，x1=x2故应选：B【点睛】本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用2（2020山西省浑源县第七中学高三三模）如图所示，质量分别为m和2m所小球A和B，用轻弹簧相连后再用细线悬挂于电梯内，已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动，细线上的拉力为F此时突然剪断细线，在细线断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A的加速度大小分别为ABCD【答案】D【解析】剪断细线前：设弹簧的弹力大小为根据牛顿第二定律得：对整体对B球解得剪断细线的瞬间：弹簧的弹力没有

3、来得及变化，大小仍为对A球得故选D【名师点睛】本题是瞬时问题，是牛顿运动定律应用中典型问题，一般先研究状态变化前弹簧的弹力，再研究状态变化瞬间的加速度，抓住弹簧的弹力不能突变的特点3（2020昌吉市第九中学高三开学考试）如图所示，水平面O点左侧光滑，O点右侧粗糙且足够长，有10个质量均为m完全相同的小滑块（可视为质点）用轻细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点，滑块2、3依次沿直线水平向左排开，现将水平恒力F作用于滑块1，经观察发现，在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是A粗糙地带与滑块间的

4、动摩擦因数B匀速运动过程中速度大小C第一个滑块进入粗糙地带后，第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等D在水平恒力F作用下，10个滑块全部可以进入粗糙地带【答案】B【解析】A、对整体分析，根据共点力平衡得，F=3mg，解得，故A错误.B、根据动能定理得，解得，故B正确.C、第一个滑块进入粗糙地带后，整体仍然做加速运动，各个物体的加速度相同，隔离分析，由于选择的研究对象质量不同，根据牛顿第二定律知，杆子的弹力大小不等，故C错误.D、在水平恒力F作用下，由于第4个滑块进入粗糙地带，整体将做减速运动，所以10个滑块不能全部进入粗糙地带，故D错误故选B.4（2020黑龙江双鸭山一中高三开学考试）质量为m

5、的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左、右两端的接触点分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60角，槽放在光滑的水平桌面上，通过细绳和滑轮与重物C相连，桌面上的那段细绳始终处于水平状态，通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与细绳的质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的质量M应小于（）A mB2mC（1）mD（1）m【答案】D【解析】当小球刚好要从槽中滚出时，小球受重力和圆弧槽A点对它的支持力，如图所示，由牛顿第二定律，有解得小球的加速度以整体为研究对象，由牛顿第二定律，有解得重物C的质量M故D正确，ABC错误。故选D。5（2020湖北武昌高三

6、模拟）光滑水平面上，质量分别为m1、m2的物体A、B紧靠在一起，在大小分别为F1、F2的水平恒力的共同作用下，A、B一起无初速向右做匀加速运动，则A、B之间弹力的大小为（）ABCD【答案】D【解析】根据牛顿第二定律对整体有加速度方向水平向右，对物体B联立解得故D正确，ABC错误。故选D。6（2020海南高三模拟）如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上，现用水平拉力F作用于a，使三个物块一起水平向右做匀速直线运动，各接触面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A水平轻绳的弹力大小为FB物块c受到的摩擦力大小为mgC

7、剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为mgD当该水平拉力增大为原来的倍时，物块c受到的摩擦力大小为mg【答案】D【解析】A三物块一起做匀速直线运动，由平衡条件对a、b、c系统F=3mg对b、c系统T=2mg则TF故A错误；B因为c做匀速直线运动，处于平衡状态，c不受摩擦力，故B错误；C剪断轻绳后，b、c一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律对b、c系统2mg=2ma对cf=ma解得f=mg故C错误；D当水平拉力增大为原来的倍，即由牛顿第二定律，对a、b、c系统F-3mg=3ma对Cf=ma解得f=mg故D正确。故选D。7（2020安徽庐阳合肥一中高三模拟）如图所示，水平路

8、面上有一辆翻斗车正在卸货。货物A的质量为m，翻斗车的质量为M，某时刻货物A正在沿车厢加速下滑，此时车厢与水平面的夹角为。若货物与车厢间的摩擦不计，且翻斗车始终保持静止，则该时刻水平路面对车的支持力和摩擦力的大小分别为（）A；B；C；D；【答案】C【解析】可以对整体分析，水平方向f=macos竖直方向对货物ma=mgsin联立以上各式可解出故选C。8（2020江苏南京高三模拟）如图所示，质量为M的小车置于水平面上，轻绳跨过小车右顶端的滑轮连接质量分别为m1、m2的两个物块，m2置于小车水平上表面，m1竖直悬挂并贴着小车右竖直挡板，所有接触面都是光滑的，对M施加水平推力F，m1、m2能与M保持相对

9、静止，则F的大小为（）ABCD【答案】A【解析】以物块为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得细绳的拉力以物块为研究对象，根据牛顿第二定律可得可得以小车和两个物块为研究对象，根据牛顿第二定律可得故A正确，B、C、D错误；故选A。9（2020湖南永州高三模拟）如图所示，质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上，左侧面是圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面，当用一水平恒力F作用在滑块A上时，一质量为m的小球B(可视为质点)在圆弧面上与A保持相对静止，此时小球B距轨道末端Q的竖直高度为H=，重力加速度为g，则F的大小为ABCD【答案】D【解析】连接OB，设OB连续与竖直方向的夹角为，由几何关系得： 则 此

10、时小球受到的合外力 由牛顿第二定律可得： 以整体为研究对象，由牛顿第二定律可得，故D正确，ABC错误。故选：D。10（2020北京丰台高三二模）如图所示，倾角为的光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放在一起，A上表面水平，A物体的质量为2m，B物体的质量为m。当滑块A、B一起沿斜面向下运动时，A、B始终保持相对静止。关于B物体在下滑过程中的受力，下列说法正确的是（）AB物体受到的支持力N=mg，方向竖直向上BB物体受到的支持力N=mg-mgsin，方向竖直向上CB物体受到的摩擦力f=mgsin，方向沿斜面向下DB物体受到的摩擦力f=mgsincos，方向水平向左【答案】D【解析】对AB的整体，

11、由牛顿第二定律解得 对物体B，竖直方向解得方向竖直向上；水平方向方向水平向左。故选D。基础提升11（2020四川省岳池县第一中学高一开学考试）如图A、B、C为三个完全相同的物体。当水平力F作用于B上，三物体可一起匀速运动，撤去力F后，三物体仍可一起向前运动，设此时A、B间作用力为f1，B、C间作用力为f2，则f1和f2的大小为（）Af1=f2=0Bf1=0，f2=FC，f2=FDf1=F，f2=0【答案】C【解析】开始三个物体在拉力F的作用下一起做匀速直线运动，知F=f，撤去F后，三个物体一起做匀减速直线运动，整体的加速度：隔离对A分析，A在水平方向上的合力等于B对A的摩擦力，有：隔离对AB分

12、析，AB整体所受的合力等于C对它们的摩擦力，有：C正确，ABD错误。故选C。12（2020湖南高三一模）倾角为的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一“”形长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为。平行于斜面的力传感器（不计传感器的重力）上端连接木板，下端连接一质量为m的光滑小球，如图所示，当木板固定时，传感器的示数为，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，传感器的示数为。则下列说法正确的是（）A若，则B若，则C若，则D若，则【答案】D【解析】AB当木板固定时，对小球分析，根据共点力平衡有F1=mgsin静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，若=0，则整体沿斜面下滑时根据牛顿第二定律可得Mgsin

13、=Ma解得a=gsin再以小球为研究对象，则有mgsin-F2=ma解得F2=0故AB错误；CD当木板沿斜面下滑时，若0，对整体分析，根据牛顿第二定律可得加速度为a=gsin-gcos隔离对小球分析有mgsin-F2=ma解得F2=mgcos则有F1：F2=mgsin：mgcos=tan：解得故C错误、D正确。故选D。13（2020四川青羊树德中学高三二模）如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为m1、m2的物块，用细线相连跨过定滑轮，m1搁置在斜面上下述正确的是（）A如果m1、m2均静止，则地面对斜面没有摩擦力B如果m1沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面

14、有向右的摩擦力C如果m1沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向左的摩擦力D如果m1沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力【答案】A【解析】如果m1、m2均静止或m1沿斜面向下匀速运动，以m1、m2和斜面组成的整体为研究对象，整体的为合力都为零，其受力情况如图1，由平衡条件得知，地面对斜面没有摩擦力故A正确，B错误如果m1沿斜面向上加速运动，将m1的加速度分解为水平和竖直两个方向如图2，根据牛顿第二定律可知，整体有水平向右分加速度，则地面对斜面有向右的摩檫力故C错误与C项同理可知，如果m1沿斜面向下加速运动，其加速度沿斜面向下，整体有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对斜面有向

15、左的摩檫力故D错误故选A.14（2020河北桃城衡水中学高三专题练习）如图所示，在建筑工地，工人用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为，在此过程中，A、B间的摩擦力为() AFB2FCDm(ga)【答案】D【解析】对两个物体整体，根据牛顿第二定律，有：2f-（m+3m）g=（m+3m）a再隔离物体A，根据牛顿第二定律，有：f-mg-fBA=ma联立解得：fBA=m（g+a）AF，与结论不相符，选项A错误；B2F，与结论不相符，选项B错误；C，与结论不相符，选项C错误；Dm(ga) ，与结

16、论相符，选项D正确；故选D考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题关键是采用整体法和隔离法，受力分析后根据牛顿第二定律列式求解，不难15（2020吉林长春外国语学校高三开学考试）如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为 mA=lkg、mB=2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示则下列关于A、B两物块 受力及运动情况的分析，正确的是At=2.0s时刻A、B之间作用力

17、大小为0.6NBt=2.0s时刻A、B之间作用力为零Ct=2.5s时刻A对B的作用力方向向左D从t=0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m【答案】AD【解析】试题分析：设t时刻AB分离，分离之前AB物体共同运动，加速度为，以整体为研究对象，则有：，分离时：，得，经历时间，根据位移公式，则D正确；当时，得，A正确B错误；当时，得，C错误考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用【名师点睛】AB分离之前共同运动，以整体为研究对象根据牛顿第二定律列方程求出加速度大小，分离时二者之间的作用力为03N但加速度相等，然后隔离A、B分别为研究对象根据牛顿第二定律和运动学公式列方程确定分离的时刻16（2

18、020吉林长春外国语学校高三开学考试）如图所示，初始时A、B两木块在水平方向的外力作用下贴在竖直墙面上处于静止状态，A与B、B与墙面之间的动摩擦因数都为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两木块质量相等，都为，当外力为不同值时，关于A、B之间的摩擦力，B与墙壁之间的摩擦力的大小，下列说法中正确的是（取10 m/s2）A当时，B当时，C当时，D当时，【答案】ACD【解析】A当时，A、B间及B与墙面间均没有相互的挤压，没有摩擦力，故A正确；B当时，B与墙面间的最大静摩擦力为小于两木块的重力故整体下滑，则B与墙壁之间的摩擦力为滑动摩擦力，即；A、B相对静止，整体下滑的加速度对A分析，根据牛顿第二定律，A

19、、B间的摩擦力为故B错误；C当时，B与墙面间的最大静摩擦力，小于两木块的重力故A、B整体下滑，摩擦力；A、B相对静止，由牛顿第二定律可知，整体下滑的加速度为则对A分析可知，解得故C正确；D当时，B与墙面间最大静摩擦力大于两木块的重力，两木块均保持静止，故D正确.故选ACD。17（2020山西高三三模）如图所示，光滑水平面上A、B、C三个物体在拉力F的作用下向左做匀加速运动，三个物体恰好相对静止。已知三个物体的质量分别为mA=2kg，mB=2kg，mC=4kg，斜面的倾角=37，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，不计一切摩擦，滑轮质量不计，则下列说法正确的是（）A物体B的加速度为5

20、m/s2B物体A的加速度为13.33m/s2CC对B的弹力大小为16NDC对A的弹力大小为10N【答案】AD【解析】由于三个物体恰好相对静止，所以三个物体加速度相同；对A分析，在竖直方向则有对B分析，受到重力、绳对其的拉力和C对B的弹力，在竖直方向则有解得C对B的弹力大小为在水平方向则有解得物体B的加速度为在对A分析，在水平方向则有解得C对A的弹力大小为故A、D正确，B、C错误；故选AD。18（2020四川省宜宾市第四中学校高三三模）如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中

21、把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是A无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小B若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A、B间摩擦力不变C若粘在B木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力增大D若粘在C木块上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小【答案】AD【解析】A、因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有：，a都将减小A正确；B、若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力mg、绳子拉力T， ，则得： ，a减小，F、mg不变，所以，T增大，对A：，a减小，即减小，B错误；C、若粘在B木块上面，a减小，以A为研究

22、对象，m不变，由知，A所受摩擦力减小，以C为研究对象，T增大，故C错误；D、若粘在C木块上面，a减小，对A有：，可知A的摩擦力减小，以AB为整体，有，得：，则T减小， D正确；故选AD19（2020嘉祥县第一中学高三一模）如图所示，光滑水平面上放置A、B两物体相互接触但并不黏合，两物体的质量分别为mA=2kg，mB=3kg。从t=0开始，作用力FA和作用力FB分别作用在A、B两物体上，FA、FB随时间的变化规律分别为FA=(8-2t)N，FB=(2+2t)N。则（）AA、B两物体一直以2m/s2的加速度做匀加速运动B当FA=FB时，A、B两物体分离Ct=1s时A物体的运动速度为2m/sD物体B

23、在t=5s时的加速度为4m/s2【答案】CD【解析】ABFA、FB的大小都随时间而变化，但合力不变，故开始一段时间内A、B以相同的加速度做匀加速运动，A、B分离前，对整体有设A、B间的弹力为FAB，对B有由于加速度a恒定，则随着t的增大，FB增大，弹力FAB逐渐减小，当A、B恰好分离时，A、B间的弹力为零，即将代入解得联立得，t=2s，此时所以在2s内，A、B两物体一直以2m/s2的加速度做匀加速运动，t=2s后A、B两物体分离，故AB错误；Ct=1s时A物体的运动速度为故C正确；D物体B在t=5s时的加速度为故D正确。故选CD。20（2020全国高一课时练习）小车上固定有一个竖直方向的细杆，

24、杆上套有质量为M的小环，环通过细绳与质量为m的小球连接，当车水平向右作匀加速运动时，环和球与车相对静止，绳与杆之间的夹角为，如图所示A细绳的受到的拉力为mg/cosB细杆对环作用力方向水平向右C细杆对小环的静摩擦力为MgD细杆对环弹力的大小为(M+m)gtan【答案】AD【解析】A对小球受力分析可知，细绳的受到的拉力为选项A正确；B环受到杆水平向右的弹力和竖直向上的摩擦力作用，故细杆对环作用力方向斜向右上方，选项B错误；C对小球和圆环的整体，竖直方向分析可知，细杆对小环的静摩擦力为(M+m)g，选项C错误；D对小球受力分析可知： 对球和环的整体： 解得：N=(M+m)gtan选项D正确；故选AD.点睛：正确的受力分析是解决本题的关键，小球受两个力在水平方向产生加速度，环受重力、杆的弹力和摩擦力以及绳子的拉力，因为球和环在水平方向的加速度相等，绳的拉力大小相等方向相反，据此列式求解即可21（2019天津天津一中高三月考）两个中间有孔的质量均为M的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上，两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上，如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形。则下列判断正确的是A水平横