整体隔离专题.学生版

错题不再错就无敌了！错题不再错就无敌了！ 上课时间：学生姓名：上课时间：学生姓名：2014年高考解决方案整体隔离专题同学高考解决方案 第一阶段·模块课程·多对象专题 Pageof21错题再练习错题再练习整体隔离专题知识讲解知识讲解专题目录【专题1】相互作用中的整体隔离应用【专题2】牛顿定律中的整体隔离应用【专题3】机械能中整体隔离应用【专题4】动量中的整体隔离应用【专题5】振动、波动中的整体隔离应用【专题6】静电场中的整体隔离应用【专题7】电磁感应中的整体隔离应用专题目标理解整体法与隔离法的普适性，能灵活选择研究对象．专题讲练专题一、相互作用中的整体隔离应用例题例题讲解如图所示，在粗糙水平面上有一个三角形木块，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的小木块，m1》m2．已知三角形木块和两个小木块均静止，则粗糙水平面对三角形木块（

）A．没有摩擦力作用

B．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右C．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左D．有摩擦力作用，但其方向无法确定，因为m1、m2、

θ1和θ2的数值并未给如图所示，两根相同的轻弹簧、，劲度系数皆为，悬挂的重物的质量分别为和．若不计弹簧质量，取，则平衡时弹簧、的伸长量分别为（）A．， B．，C．， D．，如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙间接触面也为水平，则乙物体受力的个数为（）A．3个 B．4个 C．5个 D．6个如图A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静靠在竖直墙边，然后释放，它们同时沿墙面向下滑，已知mA>mB，则物体B（）ABA．只受一个重力B．受到重力和一个摩擦力C．受到重力、一个弹力和一个摩擦力D．受到重力、一个摩擦力和两个弹力如图所示，A、B是两个物块的重力分别为3N、4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直向方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F=2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是（）A．天花板所受的拉力为1N，地板受的压力为6NB．天花板所受的拉力为5N，地板受的压力为6NC．天花板所受的拉力为1N，地板受的压力为2ND．天花板所受的拉力为5N，地板受的压力为2N（2013山东高考）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30o，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（）A．∶4B．4∶C．1∶2D．2∶1AABC30有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙；OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡．那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是（）A．N不变，T变大B．N不变，T变小C．N变大，T变大D．N变大，T变小专题二、牛顿定律中的整体隔离应用例题例题讲解如图所示，A、B两木块的质量分别为mA、mB，在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求A、B间的弹力FN．如图所示，质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计．在已知水平推力F的作用下，A、B做加速运动．A对B的作用力为多大如图所示，在F的作用下两个物体竖直加速上升，绳子的拉力T是多少？如图所示．F拉着A，B两个问题沿光滑斜面加速上滑，质量分别为M和m求AB中间的绳子的拉力T是多少？如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面的动摩擦因数均为μ，为了增加轻线上的张力，可行的办法是（）A．减小A物的质量B．增大B物的质量C．增大倾角θD．增大动摩擦因数μ跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示．已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可忽略不计．取重力加速度g＝10m/s2．当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为（）A．a=1．0m/s2，F=260N B．a=1．0m/s2，F=330NC．a=3．0m/s2，F=110N D．a=3．0m/s2，F=50N如图所示，倾角为的斜面上放两物体m1和m2，用与斜面平行的力F推m1，使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体之间的作用力为________．如图，倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ，木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止．求水平面给斜面的摩擦力大小和方向．如图所示，三物体质量相等，用轻弹簧和细线悬挂后静止．当把之间的细线剪断的瞬间三个物体的加速度大小分别为_____，______，_____．（重力加速度为g）．如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的，即a=g，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？如图所示，箱子的质量M＝5．0kg，与水平地面的动摩擦因数．在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量m＝1．0kg的小球，箱子受到水平恒力F的作用，使小球的悬线偏离竖直方向θ＝30°角，则F应为多少？（）θθF如图所示，水平面光滑，在质量为M、倾角为的斜面上，用平行于斜面的细绳把质量为m小球系在斜面上，现对斜面体施加水平方向的作用力，为使球在光滑斜面上不发生相对运动，水平向右的力不得大于多少？水平向左的力不得大于多少？mm（2013江苏高考）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为和，各接触面间的动摩擦因数均为。重力加速度为g。（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；（3）本实验中，=0.5kg，=0.1kg，=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10。若砝码移动的距离超过=0.002m，人眼就能感知。（2013福建高考）质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g，不计空气影响。（1）现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小：（2）若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示。求此状态下杆的加速度大小a；②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？aaAB2L乙LAB1.51.5甲L专题三、机械能中的整体隔离应用例题例题讲解如图所示，在两个质量分别为和的小球和之间，用一根长为的轻杆连接（杆的质量可不计），两小球可绕过轻杆的中心的水平轴无摩擦转动，现让轻秆处于水平位置，然后无初速释放，重球向下，轻球向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中（）A．球的重力势能减少，动能增加 B．球的重力势能增加，动能减少C．球和球的总机械能守恒 D．球和球的总机械能不守恒如图所示，在倾角的光滑斜面上通过滑轮连结着质量的两个物体，开始时用手托住，离地面高，位于斜面底端，撤去手后，求：（1）即将着地时，的动能和系统的总势能（以地面为零势能）各为多少？（2）设着地后不反弹，物体势能的最大值和离开斜面底端的最远距离是多少？（）（2013山东高考）如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m（M>m）的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功如图所示装置中，木块与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．子弹与木块组成的系统机械能守恒 B．子弹与木块组成的系统机械能不守恒C．子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒 D．子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒【小结】当运动的是物体组时，一个光滑斜面放在一光滑水平面上，另一个物体从斜面上自由滑下时．将斜面与物体视为一个整体时系统的机械能守恒，如果单独研究物体或者斜面时机械能是不守恒的．（机械能整体守恒、隔离不守恒）．绳连接的两个物体，跨过一个定滑轮，两个物体在重力和绳中拉力作用下运动时．同样有“机械能整体守恒、隔离不守恒”．再有物体与弹簧组成的系统中同样有“机械能整体守恒、隔离不守恒”．机械能守恒研究对象可以是一个物体或者一个多物体系统，满足条件皆可．系统与整体的区别：系统≠整体，机械能守恒不是整体法．专题四、动量中的整体隔离应用例题例题讲解2008．9．27日，翟志刚实现首次太空出仓，假设宇航员进行太空行走时的总质量为M，开始时他与飞船相对静止，为了离开飞船，他用所携带的氧气枪以每秒N次的频率向同一方向连续喷出气体，每次喷出的质量为m，气体喷出的速度为v，则（1）第三次喷出气体后，宇航员的速度是多少？（2）开始喷出气体后第1秒，宇航员速度为多大？一质量为的汽艇，在静水中航行时能达到的最大速度为．假设航行时，汽艇的牵引力始终恒定不变，而且汽艇受到的阻力与其航速之间，始终满足关系：，其中，求：（1）该汽艇的速度达到的瞬时，汽艇受到的阻力为多大？（2）该汽艇的牵引力为多大？（3）若水被螺旋桨向后推出的速度为，汽艇以最大速度匀速行驶时，在3秒钟之内，估算螺旋桨向后推出的质量为多少？（提示：①推算水的质量时，可以将水的粘滞力忽略；②以上速度均以地面为参考系）如图所示，有两个物体、，紧靠着放在光滑水平桌面上，的质量为，的质量为．有一颗质量为的子弹以的水平速度射入，经过又射入物体，最后停在中，对子弹的阻力为，求、最终的速度．如图所示，三木块的质量分别为，，，和紧靠着放在光滑的水平面上，以的水平初速度沿的上表面滑行到的上表面，由于摩擦最终与的共同速度为，求刚脱离时，的速度和的速度．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块，并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示，则在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（）vv0ABm0A．动量守与恒、机械能守恒B．动量不守恒、机械能守恒C．动量守恒、机械能不守恒D．无法判断动量、机械能是否守恒（2013广东）如图所示，两块相同平板P1，P2置于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m且可看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。P与P2之间的动摩擦因数为μ（1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；（2）此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。专题五、振动、波动中的整体隔离应用例题例题讲解如图，质量为Ｍ的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为ｍ的小球．小球上下振动时，框架始终没有跳起．当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为（）A．gB．（M—m）g/mC．0D．（M＋m）g/m如图所示，质量为M的物块与直立于水平桌面上劲度系数为k的轻弹簧上端相连，弹簧的下端固定在桌面上，质量为m的小物块放在大物块呈水平的上表面，现用力竖直下压m、M后由静止释放，则当弹簧的总压缩量至少达多少时，释放后可使m、M在某处分离？如图所示，质量为的木块放置在质量为的木块上，与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中两木块之间无相对运动．设木块离开平衡位置水平向右为位移的正方向，其振动图象如图所示，由图象可知（）A．在时刻，木块的动能最小，所受的静摩擦力最大B．在时刻，弹簧的弹性势能最大，木块所受的静摩擦力最小C．在时刻，木块所受静摩擦力的方向水平向左D．在时刻，木块的动能最小，所受的弹性力最大【小结】解题步骤1．确定是多物体一起运动做简谐或其中之一做简谐运动2．前者可视为整体来进行研究，结合简谐运动特殊位置进行对比3．后者用隔离法把做简谐运动的物体提出单独研究结合简谐运动特殊位置进行对比专题六、静电场中的整体隔离应用例题例题讲解如图4所示，在光滑绝缘水平面上，排成一直线固定三个等质量的带电小球（均可视为质点）A、B、C．若只释放A球的瞬间，A球的加速度大小为，方向向左；若只释放C球的瞬间，C球的加速度大小为，方向向右；则只释放B球的瞬间，B球的加速度大小为_________，方向向_________．在光滑绝缘水平面上，相距为L的两个带电小球A、B由静止释放（如图5所示）．开始时A、B的加速度分别为a和，经一段时间后A球的速度大小为v，加速度为，则这时B球的速度大小_________，两球间的距离=_________；若A球的质量为，这一过程中两球的电势能减少_________．（2013西城二模）如图1所示，以O点为坐标原点，沿水平地面向右建立x轴；线段OA、AB、BC的长度均为x0。在x轴附近有垂直纸面向里的匀强磁场和沿x轴正方向的电场，电场强度大小E随x的变化关系如图2所示（图1中未画出）。物体甲和乙的质量均为m，甲带的电荷量为+q，乙是不带电的绝缘体。物体甲从O点由静止释放，物体乙静止在水平地面上的A点。物体甲经过加速后，在A点与物体乙相撞，不计碰撞过程中损失的机械能，整个过程中物体甲的电荷量保持不变。不计一切摩擦，重力加速度为g。（1）求两物体在A点碰撞前的瞬间，物块甲的速度大小v；（2）求物体甲从A点运动到C点过程中两物体间的最大距离s；（3）若两物体相撞前的瞬间，物体甲对地面的压力刚好等于其重力的一半。求在C处物体甲对地面的压力与自身重力的比值k。xxOABCxEO3x0x0E0乙甲2x0图1图2专题七、磁场、电磁感应中的整体隔离应用例题例题讲解如图两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路其余电阻不计，有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，设这两导体棒均可以沿导轨无摩擦的滑动，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度，若两棒在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少？ （2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？光滑的平行金属导轨如图所示，轨道的水平部分bcd位于竖直向上的匀强磁场中，bc部分的宽度为cd部分宽度的2倍，bc、cd部分轨道足够长，将质量都为m的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，P棒位于距水平轨道高为h的地方，放开P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最终速度及回路中所产生的电能．（2013海淀一模）如图所示，光滑、足够长、不计电阻、轨道间距为l的平行金属导轨MN、PQ，水平放在竖直向下的磁感应强度不同的两个相邻的匀强磁场中，左半部分为Ι匀强磁场区，磁感应强度为B1；右半部分为Ⅱ匀强磁场区，磁感应强度为B2，且B1=2B2。在Ι匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R1的金属棒a，在Ι匀强磁场区的某一位置，垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻为R2的金属棒b。开始时b静止，给a一个向右冲量I后a、b开始运动。设运动过程中，两金属棒总是与导轨垂直。（1）求金属棒a受到冲量后的瞬间通过金属导轨的感应电流；（2）设金属棒b在运动到Ι匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度，求金属棒b在Ι匀强磁场区中的最大速度值；（3）金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后，金属棒b再次达到匀速运动状态，设这时金属棒a仍然在Ι匀强磁场区中。求金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后的运动过程中金属棒a、b中产生的总焦耳热。BB1B2IabPQMNⅡΙΙ专题总结系统：相互作用的物体称为系统．系统由两个或两个以上的物体组成．系统内部物体间的相互作用力叫内力，系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力．运用整体法解题的基本步骤：明确研究的系统或运动的全过程．画出系统的受力图和运动全过程的示意图．寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解运用隔离法解题的基本步骤：将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来．对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图．寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解．整体和局部是相对统一的，相辅相成的．隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉