山西省吕梁地区高中物理高中物理解题方法：整体法隔离法压轴题易错题

1、山西省吕梁地区高中物理高中物理解题方法：整体法隔离法压轴题易错题一、高中物理解题方法：整体法隔离法1一个质量为m 的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为m 的小球 ,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成角处静止释放,如图所示 ,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是()a在小球摆动的过程中,线的张力呈周期性变化,但箱子对地面的作用力始终保持不变b小球摆到右侧最高点时,地面受到的压力为(m+m)g,箱子受到地面向左的静摩擦力c小球摆到最低点时,地面受到的压力为(m+m)g,箱子不受地面的摩擦力d小球摆到最低点时,线对箱顶的拉力大于mg

2、,箱子对地面的压力大于(m+m)g【答案】 d【解析】在小球摆动的过程中，速度越来越大，对小球受力分析根据牛顿第二定律可知：2vfmgcosmr，绳子在竖直方向的分力为：2vffcosmgcosmcosr，由于速度越来越大，角度越来越小，故f越大，故箱子对地面的作用力增大，在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化，故a错误；小球摆到右侧最高点时，小球有垂直于绳斜向下的加速度，对整体由于箱子不动加速度为0ma，a为小球在竖直方向的加速度，根据牛顿第二定律可知：nmmm gfm ama， 则有：nfmm gma，故nfmm g，根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于mm g，故 b错误；在最低点，

3、小球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：2vtmgmr，联立解得：2vtmgmr，则根据牛顿第三定律知，球对箱的拉力大小为：2vttmgmr，故此时箱子对地面的压力为：2vnmm gtmm gmgmr，故小球摆到最低点时，绳对箱顶的拉力大于mg，箱子对地面的压力大于mm g，故 c错误， d 正确，故选d.【点睛】对m 运动分析，判断出速度大小的变化，根据牛顿第二定律求得绳子的拉力，即可判断出m 与地面间的相互作用力的变化，在最低点，球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出绳子的拉力，从而得到箱子对地面的压力2如图所示 ，质量相等、材料相同的两个小球a、b 间用一

4、劲度系数为k 的轻质弹簧相连组成系统 ，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在b 上的水平外力f 的作用下由静止开始运动 ，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4ek时撤去外力f，最后停止运动 不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力则在从撤去外力f到停止运动的过程中 ，下列说法正确的是( )a撤去外力f的瞬间 ，弹簧的压缩量为2fkb撤去外力f的瞬间 ，弹簧的伸长量为fkc系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量da 克服外力所做的总功等于2ek【答案】 d【解析】【分析】根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量；根据动能定理分析a 克服外力所做的总功；根据功能关系分析系统克服

5、摩擦力所做的功【详解】ab当 a 与 b一起做加速运动的过程中，对整体：f-2f=2ma对小球 a：kx-f=ma联立得：x=2fk即撤去外力f 的瞬间，弹簧的伸长量为2fk故 a b错误；c根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于a、b 的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量故c错误da 克服外力所做的总功等于a 的动能，由于是当它们的总动能为4ek时撤去外力f，所以 a 与 b 开始时的动能都是2ek，即 a 克服外力所做的总功等于2ek故 d 正确；故选 d【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白f在拉动 b运动时，由于杆的摩擦力， a

6、 物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键3如图所示 ,水平面上o 点的左侧光滑,o 点的右侧粗糙。有 8 个质量均为m 的完全相同的小滑块 (可视为质点 ),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为l,滑块 1 恰好位 于 o 点左侧,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 上。经观察发现,在第 3 个小滑块完全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,则下列判断中正确的是( )。a粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为fmgb滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等c第 2 个小滑块完全

7、进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12fmd第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6 两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4f【答案】 d【解析】【详解】a.将匀速运动的8 个小滑块作为一个整体，有30fmg，解得3fmg，故 a 项错误；b.当滑块匀速运动时，处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零，处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零，且各不相同，故b 项错误；c.对 8 个滑块，有28fmgma，代入3fmg，解得24fam，故 c 项错误；d.对 8 个滑块，有8fmgma，解得4ga再

8、以 6、 7、8 三个小滑块作为整体，由牛顿第二定律有34ffma，故 d 项正确 ;4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a施加外力前，弹簧的形变量为2mgkb外力施加的瞬间，a、b间的弹力大小为m(g+a)ca、b在 tl时刻分离，此时弹簧弹力筹于物体b的重力d上升过程中，物体b 速度最大， a、b 两者的距离为2

9、212mgatk【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：2mgxk，故选项 a 正确；b、施加外力f的瞬间，对b 物体，根据牛顿第二定律，有：abfmgfma弹，其中：2fmg弹，解得：()abfm ga，故选项b错误；c、物体 a、b 在 t1时刻分离，此时a、b 具有共同的v 与 a 且 fab=0；对 b有：fmgma弹，解得：()fm ga弹，故选项c 错误；d、当物体b 的加速度为零时，此时速度最大，则mgkx，解得：mgxk，故 b 上升的高度mghxxk，此时 a 物体上升的高度：2212hat，故此时两者间的距离为2

10、212mghatk，故选项d 正确；说法正确的是选选项ad。5如图甲所示，在水平地面上有一长木板b，且足够长，其上叠放木块a假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等用一水平力f 作用于b，a、b的加速度与f 的关系如图乙所示，重力加速度g 取 10 m/s2，则下列说法正确的是（）aa的质量为0.5 kgba、b间的动摩擦因数为0.2cb与地面间的动摩擦因数为0.2d当水平拉力f=15n时，长木板的加速度大小为10m/s2【答案】 acd【解析】【详解】在 f3n 时，一起保持静止；在3n f9n 时， a、b 保持相对静止，故地面对b 的最大静摩擦力 fb=3n；在

11、 3nf 9n 时， a、b保持相对静止；在f 9n 时， a 与 b 发生相对滑动，故 b 对 a 的最大静摩擦力fa=4ma，在 3nf 9n 时， a、 b运动的加速度babffamm，可得， ma+mb=1.5kg；在 f 9n 时， b的加速度abbbfffam，可得， mb=1kg，那么ma=0.5kg；b 与地面间的动摩擦因数0.2bbabfmmg，a、b 间的动摩擦因数0.4aaafm g，故 ac正确， b 错误；当水平拉力f=15n时，木板和木块已经相对滑动，则此时长木板的加速度大小为221540.53/10/1abbbfffamsm sm，选项 d 正确；故选acd【点睛

12、】物体运动学问题中，一般分析物体的运动状态得到加速度的表达式，然后对物体进行受力分析求得合外力，最后利用牛顿第二定律联立求解即可6如图，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b 与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a 与 b 之间光滑， a 和 b 以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能是()a绳的张力减小，斜面对b 的支持力减小，地面对a 的支持力减小b绳的张力减小，斜面对b 的支持力增加，地面对a 的支持力不变c绳的张力减小，斜面对b 的支持力增加，地面对a 的支持力增加d绳的张力增加，斜面对b 的支持力增加，地面对a 的支持力增加

13、【答案】 bc【解析】【详解】在光滑段运动时，物块a 及物块 b 均处于平衡状态，对a、b 整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡；对 b 受力分析，如图，受重力、支持力、绳子的拉力，根据共点力平衡条件，有：fcos -fnsin =0 ；fsin +fncos -mg=0 ；由两式解得：f=mgsin ，fn=mgcos ；当它们刚运行至轨道的粗糙段时，减速滑行，系统有水平向右的加速度，此时有两种可能；ab（一）物块a、 b 仍相对静止，竖直方向加速度为零，由牛顿第二定律得：fsin +fncos -mg=0 ；fnsin - fcos =ma ；由两式解得：f=mgsin -macos ，

14、 fn=mgcos +masin ；即绳的张力f 将减小，而a 对 b 的支持力变大；再对 a、 b 整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支持力二力平衡，故地面对a 支持力不变；故a 项错误， b 项正确 .cd（二）物块b 相对于 a 向上加速滑动，绳的张力显然减小为零，物体具有向上的分加速度，是超重，因此a 对 b 的支持力增大，斜面体和滑块整体具有向上的加速度，也是超重，故地面对a 的支持力也增大;故 c项正确， d 项错误。7如图，电路中定值电阻阻值r 大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片xr向下滑动，理想电压表v1、v2、 v3示数变化量的绝对值分别为1u

15、、2u、3u，理想电流表a 示数变化量的绝对值为i，下列判断正确的是av2的示数增大b电源输出功率在增大c2u与i的比值不变d1u小于2u【答案】 bc【解析】【详解】a理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻 r 与变阻器串联，电压表v1、v2、v3分别测量r、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则v2的示数减小，故a 错误；b当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大，故b 正确；c2u与i的比值为r，不

16、会改变，故c 正确d根据闭合电路欧姆定律得2ueir，则得2uri而1uri由于rr，则得12uu故 d 错误。【点睛】本题是电路的动态分析问题，关键要搞清电路的结构，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，根据闭合电路欧姆定律进行分析。8如图所示电路中，电源的内电阻为r，r2、r3、r4均为定值电阻，电表均为理想电表闭合电键s，当滑动变阻器r1的滑动触头p向右滑动时，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为 i、 u，下列说法正确的是（）a电压表示数变大b电流表示数变大curiduri【答案】 ad【解析】【分析】【详解】设 r1、r2、r3、r4的电流分别为i1、i2、i3、i4，电压分别为u

17、1、u2、u3、u4干路电流为i干，路端电压为u，电流表电流为ia、r1变大，外电阻变大，i干变小， u=e-i干r 变大， u3变大故a 正确b、i3变大， i干变小，由 i4=i干-i3变小， u4变小，而u2=u-u4，u 变大，则u2变大， i2变大， i4=i1+i2，i1变小故b 错误c、d，由欧姆定律u=e-i干r，得=uri干，由 i干=i1+i2+i3，i1变小， i2变大， i3变大， i干变小，则 i1i干， 即 i i干，所以uri，故 c 错误 ；d 正确 ；故选 ad【点睛】由图可知 ，r1、r2并联，再与r4串联，与r3并联，电压表测量路端电压，等于r3电压由 r

18、1接入电路的电阻变化，根据欧姆定律及串并关系，分析电流表和电压表示数变化量的大小本题的难点在于确定电流表示数变化量 ia与干路电流变化 i干的大小，采用总量法，这是常用方法同时，要理解=uri干9如图所示的电路中,电源电动势为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r2与 r3串联

19、，再与灯泡l 并联 ，干路上有 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+eirr外，则总电流变小，c、d、由1()cuei rr得电容器的电压增大，故液滴受到的电场力增大，液滴向上运动，c正确、 d错误 a、b、由123()aei rrirr可知电流表示数增大，由2vauir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 在如图所示电路中，闭合电键s ，当滑动变阻器的滑动触头p向下滑动

20、时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用i、u1、u2和 u3表示，电表示数变化量的大小分别用 i、u1、u2和 u3表示下列比值正确的是au1 u2 ,u2 u3bu1:i 不变 ,u1:i 不变cu2:i 变大 , u2: i 变大du3:i 变大 ,u3:i 不变【答案】 bd【解析】 a、当滑动变阻器的滑动触头p向下滑动时，接入电路的电阻增大，电路中电流的减小，根据串联电路的特点可知，r1的电压减小，r2的电压增加电源的内电压减小，则路端电压增大，因为u1+u2=u3，所以 r1的电压减小量小于r2的电压增加量，即有：| u1| | u2| ， 且有 | u2| | u3|

21、故 a 错误 b、由于 r1是定值电阻，根据欧姆定律得知，保持不变，故b 正确 c、，变大根据闭合电路欧姆定律知： u2=e- i(r1+r)，则得，保持不变，故c 错误 d、,变大；根据闭合电路欧姆定律得：u3=e- ir，保持不变故d 正确 故选 bd【点睛 】本题要注意对于定值电阻，是线性元件，有，而变阻器是非线性元件，r.11 如图所示的电路中，电源的电动势e和内阻 r 一定， a、 b 为平行板电容器的两块正对金属板， r1为光敏电阻，电阻随光强的增大而减小当r2的滑动触头p在 a 端时，闭合开关 s，此时电流表a 和电压表v 的示数分别为i 和 u.以下说法正确的是a若仅将r2的滑

22、动触头p向 b 端移动，则i 不变， u 不变b若仅增大a、b板间距离，则电容器所带电荷量不变c若仅用更强的光照射r1，则 i 增大， u 减小，电容器所带电荷量减小d若仅用更强的光照射r1，则 u 变化量的绝对值与i 变化量的绝对值的比值不变【答案】 acd【解析】【分析】本题考查含容电路的动态分析问题。【详解】a.若仅将2r的滑动触头p 向 b 端移动，2r所在支路有电容器，被断路，则i、 u 保持不变。故 a 正确。b.根据=4sckd，若仅增大a、 b 板间距离，则电容器所带电荷量减少。故b 错误。c. 若仅用更强的光照射r1，电阻随光强的增大而减小，则i 增大， u 应当减少，电荷量减少。故 c正确。d