整体法和隔离法(解析版)

整体法与隔离法专题训练一选择题1．〔2015年武汉局部学校调研测试〕如下图，两个质量为m、横截面半径为r的半圆柱体A、B放置在粗糙水平面上，A、B的圆心O1、O2之间的距离为l，在A、B上放置一个质量为2m、横截面半径也为r的光滑圆柱体C〔圆心为O3〕，A、B、C始终处于静止状态。那么A．A对地面的压力大小为3mgB．地面对A的作用力的方向由O1指向O3C．假设l减小，A、C之间的弹力减小D．假设l减小，地面对B的摩擦力增大【答案】C2.(2014高考全国新课标理综I第17题〕如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度〔橡皮筋在弹性限度内〕。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定3.〔2014江苏物理第8题〕如下图，A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，,那么(A)当F<2μmg时，A、B都相对地面静止(B)当F=μmg时,A的加速度为μg(C)当F>3μmg时,A相对B滑动(D)无论F为何值,B的加速度不会超过μg4.〔2014四川理综〕如右图所示，水平传送带以速度v1匀速运动。小物体P，Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平。t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦。绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是【答案】：BC5..〔2012·江苏物理〕如下图，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m和M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。假设木块不滑动，力F的最大值是A．B．C．-(m+M)gD．+(m+M)g【答案】：A【解析】：对整体，由牛顿第二定律，F-(m+M)g=(m+M)a，隔离木块M，由牛顿第二定律，2f-Mg=Ma，联立解得：F=，选项A正确。【考点定位】此题考查整体法隔离法受力分析和牛顿第二定律。6.〔2011新课标卷〕如图4，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。现假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt〔k是常数〕，木板和木块加速度大小分别为a1和a2。以下反映a1和a2变化的图线正确的选项是【点评】此题考查叠加体、整体法隔离法受力方向、加速度图象等知识点。7．〔2010全国理综1〕如图，轻弹簧上端与一质量为的木块1相连，下端与另一质量为的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g。那么有A．a1=0，a2=gB．a1=g，a2=gC．a1=0，a2=gD．a1=g，a2=ga1=0。木块2受重力和弹簧向下的弹力作用，根据牛顿第二定律a2==g，所以选项C正确。【答案】C【点评】此题考查牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题。要注意，弹簧中的弹力不能发生突变，而木板、轻绳、轻杆的弹力都可发生突变。8〔2010山东理综〕如图2所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动〔m1在地面，m2在空中〕，力F与水平方向成角，那么m1所受支持力N和摩擦力f正确的选项是A．N=m1g+m2g-FB．N=m1g+m2g-FC．f=FcosD．f=Fsin9.〔2010浙江理综〕如图4所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛〔不计空气阻力〕。以下说法正确的选项是〔〕A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B.上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力10〔2007年高考江苏物理〕如下图，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，那么轻绳对m的最大拉力为A、B、C、D、【点评】选择隔离的研究对象时，一定要选择所受的力是确定的物体，不要选择所受的力是不确定的物体，此题中由于左边木块之间的摩擦力尚未到达最大，因此不能隔离左边木块作为研究对象。计算题11.〔2010上海物理〕倾角=37°，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m，在此过程中斜面保持静止〔sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2〕，求：〔1〕地面对斜面的摩擦力大小与方向。〔2〕地面对斜面的支持力大小。【解析】〔1〕物块在斜面上匀加速下滑，L=at2解得加速度a=2m/s2。设斜面对木块摩擦力为f1，支持力N1。隔离木块分析受力，由牛顿第二定律得：mgsin-f1=ma，mgcos-N1=0，【点评】此题考查叠加体受力分析、牛顿运动定律、物体平衡条件等知识点。12〔2009年安徽卷〕在2008年北京残奥会开幕式上，运发动手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，表达了残疾运发动坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运发动与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运发动拉住，如下图。设运发动的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运发动与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，试求：〔1〕运发动竖直向下拉绳的力；〔2〕运发动对吊椅的压力。解析：解法一:(1〕设运发动受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。对运发动和吊椅整体进行受力分析如下图，由牛顿第二定律：解得F=440N。由牛顿第三定律，运发动竖直向下拉绳的力F’=440N〔2〕设吊椅对运发动的支持力为FN，对运发动进行受力分析如下图，那么有：，解得FN=275N。由牛顿第三定律，运发动对吊椅的压力也为275N。解法二:设运发动和吊椅的质量分别为M和m；运发动竖直向下的拉力为F，对吊椅的压力大小为FN。根据牛顿第三定律，绳对学科网运发动的拉力大小为F，吊椅对运发动的支持力为FN。分别以运发动和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律=1\*GB3①=2\*GB3②由=1\*GB3①=2\*GB3②得F=440N，FN=275N。13．(2015河北省邯郸摸底测试)如图，一个倾角θ＝30°的光滑直角三角形斜劈固定在水平地面上，顶端连有一轻质光滑定滑轮。质量为m的A物体置于地面，上端与劲度系数为k的竖直轻弹簧相连。一条轻质绳跨过定滑轮，一端与斜面上质量为m的B物体相连，另一端与弹簧上端连接。调整细线和A、B物体的位置，使弹簧处于原长状态，且细绳自然伸直并与三角斜劈的两个面平行。现将B物体由静止释放，B物体恰好能使A物体刚要离开地面但不继续上升。求：21*cnjy*com(1)B物体在斜面上下滑的最大距离x；(2)B物体下滑到最低点时的加速度大小和方向；(3)假设将B物体换成质量为2m的C物体，C物体由上述初始位置静止释放，当A物体刚好要离开地面时，C物体的速度大小vB物体加速度的方向沿斜面向上..................................⑦14〔2