方法01整体法与隔离法在平衡问题中的应用（原卷版）

思想方法01整体法与隔离法在平衡问题中的应用一、方法概述1.方法概述整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法，整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用。隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法，隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚。eq\a\vs4\al(2).解题技巧二、高考真题例证【例证1】（2022·海南·高考真题）我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为，不计石块间的摩擦，则为（????）A． B． C．1 D．2【例证2】（2022·浙江·统考高考真题）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角，一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（）A．作用力为 B．作用力为C．摩擦力为 D．摩擦力为【例证3】（2022·浙江·统考高考真题）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为和。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触），P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是（）A．Q对P的磁力大小等于B．P对Q的磁力方向竖直向下C．Q对电子秤的压力大小等于＋FD．电子秤对Q的支持力大小等于＋【注意】(1)用整体法进行受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用。(2)用隔离法时一般隔离受力较少的物体。三、强化训练过关一、单选题1．（2022·浙江·校联考模拟预测）如图所示为影视摄影区的特技演员高空速滑的图片，钢索与水平方向的夹角θ=30°，质量为m的特技演员（轻绳、轻环质量忽略不计），利用轻绳通过轻质滑环悬吊在滑索下。在匀速下滑过程中，下列说法正确的是（）A．演员处于完全失重状态 B．绳子对演员的作用力为0C．钢索对滑环的摩擦力为 D．钢索与滑环间的动摩擦因数为0.52．（2022·广东广州·华南师大附中三模）如图1所示是房间里的挂衣架示意图，它由三部分组成：最左侧是枝丫形杆、中间为直平杆、右侧为矮水平短杆；按丫型杆上端挂着一顶帽子（放大图如图2）；中间直平杆上面挂着衣服，右侧短杆上挂着个手提包、包的背带与竖直方向有一定的夹角（如图3所示），包紧靠挂衣架右侧壁，已知房间的地板水平，则（）A．挂衣架对帽子的作用力沿着枝丫型杆斜向上B．挂衣架对包的弹力水平向右C．背带对包的拉力大于包的重力D．挂衣架可能受到地面的摩擦力3．（2022·湖北恩施·恩施市第一中学模拟预测）俗称书籍整理神器的“铁书立”是一种用来支撑书籍以达到使书籍平稳站立效果的物品，如图所示。现在简化为如下示意图，水平桌面上有一质量为M的静止的“铁书立”，刚好静止摆放了两本书A和B，由此可知（）A．桌面对A书有向上的弹力B．B书受到的合力为0C．B书与“铁书立”之间可以无摩擦D．“铁书立”对桌面的压力为Mg4．（2022·浙江嘉兴·统考二模）如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央。三根杆与竖直方向的夹角均为=37°，吊锅和细铁链的总质量为m，支架与铰链之间的摩擦忽略不计，则（）A．每根杆中的弹力大小为mgB．每根杆对地面的摩擦力大小为mgC．减小时杆对地面压力增大D．增大时杆对地面压力增大5．（2022·上海·模拟预测）如图所示为一种新型吊床，用4根轻绳吊在天花板上，天花板上的两个结点之间的距离与床的宽度相等，每根绳长都是L，绳和床的连接点到天花板的距离是，床和床上用品总质量是M，重力加速度为g。当一个质量为m的人躺在床的中间时，每根绳上的弹力大小是（??）A． B． C． D．6．（2022·广东汕头·一模）如图甲所示，某电工正在液压升降梯上作业，图乙为升降梯的力学模型简图，剪叉支架AB和CD支撑轿厢。完成任务后，升降梯缓慢送该电工下降的过程中（）A．该电工处于失重状态B．轿厢对剪叉支架AB的压力逐渐增大C．剪叉支架AB对轿厢的支持力等于轿厢的重力D．液压升降梯对水平地面的压力逐渐减小二、多选题7．（2022·福建龙岩·三模）人字梯是生产生活中的常见工具，人字梯由两个相同的梯子组成，两梯子的顶端用光滑铰链连接。现将梯子放在粗糙的水平地面上，人站在A横梁上，梯子处于静止状态，梯子质量不计。则（）A．有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力与没人站的那侧大小相等B．有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力比没人站的那侧大C．人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力与站在A横梁时相等D．人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力比站在A横梁时大8．（2022·全国·模拟预测）如图所示，水平细杆固定不动与半圆的直径重合，质量为的a小球套在杆上，且在半圆的球心位置静止，并通过轻绳与质量为的b小球连接，b小球通过轻绳跨过光滑轻质小定滑轮与质量的c小球相连，轻绳与竖直方向的夹角都为θ，三小球处于静止状态，b小球与光滑半圆接触，下列说法正确的是（）A．两小球的质量关系B．a小球受到的摩擦力大小一定为零C．a小球受到的支持力大小一定为D．b小球受a小球轻绳拉力和半圆对b小球的支持力之和等于9．（2022·四川遂宁·模拟预测）“繁灯夺霁华”，挂灯笼迎新春已成为中国人喜庆节日的习俗。如图所示，一轻质细绳上等距悬挂四个质量相等的灯笼，BC段的细绳是水平的，另外四段细绳与水平面所成的角分别为和，设绳子OA段、AB段的拉力分别为、。则（）A． B． C． D．10．（2022·广东茂名·二模）救援机器人的手臂前端装有铁夹。在某次救援活动中，救援机器人用铁夹抓着两个重力都为G的水泥制品，使之保持静止状态，铁夹与水泥制品及水泥制品间的接触面竖直，如图所示。若水泥制品受铁夹的最小压力为N时，才能使水泥制品不滑出铁夹，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A．两水泥制品间动摩擦因数 B．两水泥制品间动摩擦因数无法求出C．铁夹与水泥制品间动摩擦因数 D．铁夹与水泥制品间动摩擦因数11．（2022·内蒙古呼伦贝尔·海拉尔第二中学模拟预测）如图所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端的固定立柱间放置轻质弹簧，在水平外力F作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态。将外力F缓慢减小到零，物体和木板始终不动，在此过程中（）A．物体B所受的摩擦力逐渐减小B．物体B所受摩擦力的大小可能先减小后增大C．木板A上下表面所受摩擦力的合力大小不变D．木板A上下表面所受摩擦力的合力逐渐减小12．（2022·黑龙江佳木斯·模拟预测）如图所示，一个光滑大圆环竖直固定，其水平直径左端固定有一光滑小圆环，一轻绳跨过小圆环后左端与物块A相连，右端系于大圆环上的P点。将物块A置于静止在粗糙水平面上的粗糙斜面体上，轻绳段与斜面平行，将悬挂有重物B的光滑轻质动滑轮C置于轻绳段上，稳定后，整个系统处于静止状态。现将轻绳右端从P点沿大圆环缓慢移至下方关于直径对称的点，斜面体与物块A始终保持静止状态，则在此过程中（）A．轻绳段与段间的夹角α一定先减小后增大B．轻绳中的弹力一定先增大后减小C．物块A与斜面体之间的摩擦力一定先减小后增大D．斜面体与水平面之间的摩擦力一定先增大后减小三、解答题13．（2022·四川绵阳·盐亭中学校考模拟预测）某同学设计了一个测量风速大小的装置，装置如图所示。初始时圆环被锁定，当风速的方向水平向右时，小球静止，该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为，已知圆环质量为2kg，与杆的滑动摩擦因数为0.5，小球的质量，风对小球的作用力大小，其中k为比例系数，且，为风速大小，，忽略细线质量、空气浮力和风对细线和圆环的作用力，且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。已知，，求：（1）此时细线对小球的拉力的大小；（2）解除圆环锁定，风速多大时，圆环恰不滑动。14．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求：(1)三棱柱对地面的压力和摩擦力；(2)若仅增大三棱柱斜面倾角θ，A、B仍保持静止，则三棱柱对地面的压力和摩擦力大小如何变化?15．（2022·陕西西安·一模）如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为的小圆环A，用一轻质细线悬吊一个质量为的小球B。球B在一水平拉力的作用下，发现圆环A与小球B恰好一起向右作匀速直线运动，此时细线与竖直方向成37°角。求：(1)此时水平拉力的大小；(2)杆与环间的动摩擦因数。16．（2022·河南洛阳·洛宁县第一高级中学模拟预测）如图所示，倾角为θ、质量为M的斜面体A置于