高考物理一轮复习-专项训练-物理整体法隔离法解决物理试题及解析

高考物理一轮复习专项训练物理整体法隔离法解决物理试题及解析一、整体法隔离法解决物理试题1．如图所示，三个物体质量分别为m＝1.0kg、m2＝2.0kg、m3＝3.0kg，已知斜面上表面光滑，斜面倾角θ＝30°，m1和m2之间的动摩擦因数μ＝0.8.不计绳和滑轮的质量和摩擦．初始用外力使整个系统静止，当撤掉外力时，m2将(g＝10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A．和m1一起沿斜面下滑B．和m1一起沿斜面上滑C．相对于m1下滑D．相对于m1上滑【答案】C【解析】假设m1和m2之间保持相对静止，对整体分析，整体的加速度．隔离对m2分析，根据牛顿第二定律得，f-m2gsin30°=m2a；解得f=m2gsin30°+m2a=2.0×（10×0.5+2.5）N=15N；最大静摩擦力fm=μm2gcos30°=0.8×2×10×N=8N，可知f＞fm，知道m2随m1一起做加速运动需要的摩擦力大于二者之间的最大静摩擦力，所以假设不正确，m2相对于m1下滑．故C正确，ABD错误．故选C．2．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r（），电表均视为理想电表。闭合开关S后，调节R的阻值，使电流表A1的示数增大了1，在这一过程中，电流表的A2示数变化量的大小为2，电压表示数的变化量的大小为，则A．A2增大，且2<1 B．的大小变大C．电源的效率降低了 D．电源的输出功率一定增大了【答案】C【解析】【详解】A．要使电流表A1示数增大，则R应减小；因总电流增大，则内阻及R2分压增大，并联部分电压减小，则流过R1的电流减小，因此流过R的电流增大，即A2的示数变大，因则故A错误。B．根据可得：则故其大小不会随R的变化而变化；故B错误。C．电源的效率因电压的改变量为△I1r；故说明电源的效率降低了；故D正确。D．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大；因不明确内外电阻的关系，故无法明确功率的变化情况；故D错误。故选C。3．如图甲所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为m的物体A、B（物体B与弹簧栓接），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F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﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（）A．施加外力的瞬间，F的大小为2m（g﹣a）B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧的弹力大小m（g+a）C．弹簧弹力等于0时，物体B的速度达到最大值D．B与弹簧组成的系统的机械能先增大，后保持不变【答案】B【解析】【详解】A．施加F前，物体AB整体平衡，根据平衡条件，有：2mg=kx；施加外力F的瞬间，对整体，根据牛顿第二定律，有：其中：F弹=2mg解得：F=2ma故A错误。B．物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的速度与加速度，且FAB=0；对B：F弹′-mg=ma解得：F弹′=m（g+a）故B正确。C．B受重力、弹力及压力的作用；当合力为零时，速度最大，而弹簧恢复到原长时，B受到的合力为重力，已经减速一段时间，速度不是最大值；故C错误；D．B与弹簧开始时受到了A的压力做负功，故开始时机械能减小；故D错误；4．如图所示,质量为M的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为,若要以水平外力F将木板抽出,则力F的大小至少为（）A．mgB．(M+m)gC．(m+2M)gD．2(M+m)

g【答案】D【解析】【详解】对m与M分别进行受力分析如；如图所示；对m有：f1=ma1…①f1=μmg…②由①和②得：a1=μg对M进行受力分析有：F-f-f2=M•a2…③f1和f2互为作用力与反作用力故有：f1=f2=μ•mg…④f=μ（M+m）•g…⑤由③④⑤可得a2=-μg要将木板从木块下抽出，必须使a2＞a1解得：F＞2μ（M+m）g故选D。【点睛】正确的受力分析，知道能将木板从木块下抽出的条件是木板产生的加速度比木块产生的加速度来得大这是解决本题的关键．5．如图所示，一个物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明出此时斜面不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑，斜面依然保持静止，则斜面受地面的摩擦力是()A．大小为零 B．方向水平向右C．方向水平向左 D．无法判断大小和方向【答案】A【解析】【详解】对斜面体进行受力分析如下图所示：开始做匀速下滑知压力与摩擦力在水平方向上的分力相等，当用力向下推此物体，使物体加速下滑，虽然压力和摩擦力发生了变化，但摩擦力f始终等于。知两力在水平方向上的分力始终相等，所以斜面受地面的摩擦力仍然为零。A．斜面受地面的摩擦力大小为零，与分析结果相符，故A正确；B．斜面受地面的摩擦力方向水平向右，与分析结果不符，故B错误；C．斜面受地面的摩擦力方向水平向左，与分析结果不符，故C错误；D．综上分析，可知D错误。6．如图，斜面体置于水平地面上，斜面上的小物块A通过轻质细绳跨过光滑的定滑轮与物块B连接，连接A的一段细绳与斜面平行，系统处于静止状态．现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，A与斜面体均保持静止，则在此过程中（）A．地面对斜面体的支持力一直增大B．绳对滑轮的作用力不变C．斜面体对物块A的摩擦力一直增大D．地面对斜面体的摩擦力一直增大【答案】D【解析】【详解】取物体B为研究对象,分析其受力情况,设细绳与竖直方向夹角为,则水平力:绳子的拉力为：A、因为整体竖直方向并没有其他力,故斜面体所受地面的支持力没有变;故A错误;

B、由题目的图可以知道,随着B的位置向右移动,绳对滑轮的作用力一定会变化.故B错误;

C、在这个过程中尽管绳子张力变大,但是因为物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向,故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定;故C错误;

D、在物体B缓慢拉高的过程中,增大,则水平力F随之变大,对A、B两物体与斜面体这个整体而言,因为斜面体与物体A仍然保持静止,则地面对斜面体的摩擦力一定变大;所以D选项是正确的;

故选D【点睛】以物体B受力分析,由共点力的平衡条件可求得拉力变化;再对整体受力分析可求得地面对斜面体的摩擦力;再对A物体受力分析可以知道A受到的摩擦力的变化.7．在如图所示的电路中，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，滑动变阻器的最大阻值为R0，若有电流通过，灯就发光，假设灯的电阻不变，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，灯L1、L2的亮度变化情况是()A．当时，灯L1变暗，灯L2变亮B．当时，灯L1先变暗后变亮，灯L2先变亮后变暗C．当时，灯L1先变暗后变亮，灯L2不断变暗D．当时，灯L1先变暗后变亮，灯L2不断变亮【答案】AD【解析】【详解】AB.当时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻一定大于右部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，电路总电阻增大，总电流减小，所以通过灯L1的电流减小，灯L1变暗，通过灯L2的电流变大，灯L2变亮，故A项符合题意，B项不合题意；CD.当时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻，则当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻先增大，后减小，所以总电流先减小后增大，所以通过灯L1的电流先减小后增大，故灯L1先变暗后变亮，而通过L2的电流一直变大，灯L2不断变亮，故C项不合题意，D项符合题意．8．两个重叠在一起的滑块，置于倾角为θ的固定斜面上，滑块A、B的质量分别为M和m，如图所示，A与斜面的动摩擦因数为μ1，B与A间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块A受到的摩擦力()A．等于零 B．方向沿斜面向上C．大小等于 D．大小等于【答案】BC【解析】【详解】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，整体的加速度为：设A对B的摩擦力方向向下，大小为f，则有：解得：负号表示摩擦力方向沿斜面向上则A受到B的摩擦力向下，大小，斜面的滑动摩擦力向上，A受到的总的摩擦力为：；AB．计算出的A受的总的摩擦力为负值，表示方向沿斜面向上；故A项错误，B项正确.CD．计算得出A受到总的摩擦力大小为；故C项正确，D项错误.9．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。中间用细绳l、2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，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，则下列说法正确的是()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l的拉力增大，绳2的拉力不变C．若粘在B木块上面，绳1的拉力减小，绳2的拉力增大D．若粘在C木块上面，绳l、2的拉力都减小【答案】ACD【解析】【详解】A、将三个物体看作整体，整体水平方向受拉力和摩擦力；由牛顿第二定律可得F-f=3ma；当粘上橡皮泥后，不论放在哪个物体上，都增大了摩擦力及总质量；故加速度减小；故A正确；B、若橡皮泥粘在A木块上面，根据牛顿第二定律得：对BC整体：，得，a减小，F1增大．对C：，得，a减小，F2增大．故B错误．对C：F-F2=mCa，得F2=F-mCa，a减小，F2增大．故B错误．C、若橡皮泥粘在B木块上面，根据牛顿第二定律得：对A：F1=mAa，a减小，F1减小．对C：F-F2=mCa，a减小，F2增大．故C正确．D、若橡皮泥粘在C木块上面，分别以A、B为研究对象，同理可得绳l、2的拉力都减小．故D正确．故选ACD。10．如图甲所示，在光滑水平地面上叠放着质量均为M=2kg的A、B两个滑块，用随位移均匀减小的水平推力F推滑块A，让它们运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示。已知两滑块间的动摩擦因数0.3，g10m/s2。下列说法正确的是A．在运动过程中滑块A的最大加速度是2.5m/s2B．在运动过程中滑块B的最大加速度是3m/s2C．滑块在水平面上运动的最大位移是3mD．物体运动的最大速度为m/s【答案】AD【解析】【详解】假设开始时AB相对静止，对整体根据牛顿第二定律，有F=2Ma，解得；隔离B，B受到重力、支持力和A对B的静摩擦力，根据牛顿第二定律，f=Ma=2×2.5=5N＜μMg=6N，所以AB不会发生相对滑动，保持相对静止，最大加速度均为2.5m/s2，故A正确，B错误；当F=0时，加速度为0，之后AB做匀速运动，位移继续增加，故C错误；F-x图象包围的面积等于力F做的功，W＝×2×10＝10J；当F=0，即a=0时达到最大速度，对AB整体，根据动能定理，有−0；代入数据得：，故D正确；故选AD。【点睛】解决本题的关键是要注意判断AB是否会发生相对运动，知道F-x图象包围的面积代表力所做的功，值得注意的是速度最大时，加速度为0，合力为0，充分利用图象获取信息．11．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，图中电表为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中（）A．电压表示数变大 B．电容器C所带电荷量减少C．电流表示数变小 D．a点的电势降低【答案】ABD【解析】【分析】考查含容电路的动态分析。【详解】A．在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数增大，A正确；B．电阻R2两端电压：，I增大，则U2减小，电容器板间电压减小，带电量减小，B正确；C．通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，C错误；D．外电路顺着电流方向电势降低，可知a的电势大于0，a点电势等于R2两端电压，U2减小，则a点电势降低，D正确。故选ABD。12．如图所示，质量分别为、的两个物块间用一轻弹簧连接，放在倾角为θ的粗糙斜劈上，物块与斜劈间的动摩擦因数均为μ，用平行于斜面、大小为F的拉力作用在上，使、一起向上作匀加速度运动，斜劈始终静止在水平地面上，则A．弹簧的弹力为B．弹簧的弹力为C．地面对斜劈的摩擦力水平向左D．地面对斜劈的摩擦力水平向右【答案】AC【解析】A、B、根据牛顿第二定律得：对m1、m2整体：F-μ（m1+m2）gcosθ-（m1+m2）gsinθ=（m1+m2）a，对m2：F弹-μm2gcosθ-m2gsinθ=m2a，联立上两式得：.故A正确，B错误.C、D、以斜面为研究对象，分析受力情况：重力G、m1、m2的压力N1和滑动摩擦力f1、地面的支持力N2，如图所示：则由平衡条件可知，地面对斜面的摩擦力f2必定水平向左，斜面才能保持平衡。故C正确，D错误。故选AC.【点睛】本题解题关键是研究对象的选择，采用整体法和隔离法相结合的方法求解弹簧的弹力，运用隔离法分析，地面对斜面的摩擦力的方向．13．如图所示，在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，C为一垂直固定在斜面上的挡板．A、B质量均为m，斜面连同挡板的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面．现开始用一水平恒力F作用于Ｐ，（重力加速度为g）下列说法中正确的是（）A．若F=0，挡板受到B物块的压力为B．力F较小时A相对于斜面静止，F大于某一数值，A相对于斜面向上滑动C．若要B离开挡板C，弹簧伸长量需达到D．若且保持两物块与斜劈共同运动，弹簧将保持原长【答案】AD【解析】【详解】A、F=0时，对物体A、B整体受力分析，受重力、斜面的支持力N1和挡板的支持力N2，根据共点力平衡条件，沿平行斜面方向，有N2-（2m）gsinθ=0，故压力为2mgsinθ，故A错误；B、用水平力F作用于P时，A具有水平向左的加速度，设加速度大小为a，将加速度分解如图根据牛顿第二定律得mgsinθ-kx=macosθ当加速度a增大时，x减小，即弹簧的压缩量减小，物体A相对斜面开始向上滑行．故只要有力作用在P上，A即向上滑动，故B错误；C、物体B恰好离开挡板C的临界情况是物体B对挡板无压力，此时，整体向左加速运动，对物体B受力分析，受重力、支持力、弹簧的拉力，如图根据牛顿第二定律，有

mg-Ncosθ-kxsinθ=0

Nsinθ-kxcosθ=ma解得：kx=mgsinθ-macosθ，故C错误；D、若F=（M+2m）gtanθ且保持两物块与斜劈共同运动，则根据牛顿第二定律，整体加速度为gtanθ；对物体A受力分析，受重力，支持力和弹簧弹力，如图根据牛顿第二定律，有mgsinθ-kx=macosθ解得kx=0故弹簧处于原长，故D正确；14．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.若仅将的滑动触头P向b端移动，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，若仅