专题强化练4 整体法与隔离法

专题强化练4整体法与隔离法专题强化练4整体法与隔离法班级：________姓名：________得分：________核心方法梳理1.整体法：将多个相互关联的物体视为一个整体，无需分析物体间的内力，仅分析整体受到的外力，适用于求解整体加速度、整体受力、系统外力等问题，解题简洁高效。2.隔离法：将研究对象从系统中单独隔离出来，单独分析其受力和运动状态，适用于求解物体间的相互作用力、单个物体的加速度等内力相关问题。3.解题核心思路：先整体求加速度，再隔离求内力；先隔离分析特殊受力，再整体验证运动状态，两种方法结合使用解决复杂连接体问题。4.适用场景：连接体、叠加体、传送带关联物体、弹簧连接物体等共速、共加速系统问题。一、基础对点练（单选题，每题6分，共48分）1.两个质量分别为m、2m的物块A、B叠放在水平地面上，接触面均粗糙，现用一水平恒力F向右拉A，A、B保持静止不动。下列说法正确的是（）A.地面对B的摩擦力大小为F，方向向左B.A、B之间无摩擦力C.B与地面之间无摩擦力D.A对B的摩擦力方向向左2.质量为M的斜面静止在水平地面上，质量为m的物块沿斜面匀速下滑，斜面始终保持静止。则地面对斜面的支持力N和摩擦力f的大小关系为（）A.N=(M+m)g，f=0B.N<(M+m)g，f≠0C.N=(M+m)g，f≠0D.N>(M+m)g，f=03.如图，两个质量均为m的小球用轻绳相连，悬挂在天花板上，整体静止。现将上方轻绳剪断的瞬间，下列说法正确的是（）A.两球加速度均为g，绳间弹力为0B.上方小球加速度为2g，下方小球加速度为0C.两球加速度均为g，绳间弹力不为0D.上方小球加速度为g，下方小球加速度为2g4.质量分别为m₁、m₂的两个物体通过轻弹簧连接，静止在光滑水平面上。现对m₁施加一水平向右的恒力F，系统开始运动，稳定后两物体加速度相同。下列说法正确的是（）A.整体加速度a=F/m₁B.弹簧弹力大小与m₁、m₂比值无关C.整体加速度a=F/(m₁+m₂)D.撤去F瞬间，两物体加速度立即变为05.一物块静置在倾斜传送带上，传送带匀速向上运动，物块与传送带相对静止。若将物块和传送带视为整体，下列外力分析正确的是（）A.整体受重力、支持力、摩擦力B.整体仅受重力和地面支持力C.整体所受合外力不为零D.传送带对物块的摩擦力为整体外力6.两个物体A、B质量分别为2kg、3kg，紧靠在一起静止在光滑水平面上，现对A施加水平向右F₁=10N的力，对B施加水平向左F₂=5N的力。则A、B之间的弹力大小为（）A.1NB.4NC.5ND.7N7.质量为M的木板静止在光滑地面上，质量为m的小物块以初速度v₀滑上木板，最终两者共速。全过程中，对木板和物块整体分析，下列说法正确的是（）A.整体合外力不为零，动量不守恒B.整体仅受重力和支持力，合外力为0C.物块与木板间的摩擦力为整体外力D.整体加速度恒定不变8.三个质量均为m的物体依次用轻绳连接，静止在竖直方向，上端绳固定在天花板。剪断最下端绳子瞬间，中间物体的加速度大小为（）A.0B.g/2C.gD.2g二、能力提升练（计算题，共52分）9.（24分）如图所示，质量M=4kg的木板静止在光滑水平地面上，木板上静置一质量m=1kg的小物块。现对木板施加水平向右的恒力F=15N，已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s²。（1）分别用整体法、隔离法分析物块和木板的受力情况；（2）求物块和木板的加速度大小；（3）若拉力F减小为6N，再次求两者的加速度大小。10.（28分）质量M=10kg的斜面体静止在粗糙水平地面上，斜面倾角θ=37°，质量m=5kg的物块沿斜面以加速度a=2m/s²加速下滑，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。（1）隔离物块分析，求斜面对物块的摩擦力大小；（2）将斜面体和物块视为整体，求地面对斜面体的支持力和摩擦力大小；（3）若物块匀速下滑，再次求解地面对斜面体的作用力。参考答案与详细解析一、基础对点练1.答案：A解析：整体法分析A、B整体，整体静止，受力平衡，水平方向受拉力F和地面向左的静摩擦力，大小相等，故f=F。隔离A分析，A受拉力F和B对A向左的静摩擦力，二力平衡；根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力向右，B水平方向受A的摩擦力和地面摩擦力平衡。BD错误，A正确，C错误。2.答案：A解析：整体法分析，物块匀速下滑、斜面静止，整体处于平衡状态，合外力为零。竖直方向重力与地面支持力平衡，N=(M+m)g；水平方向无外力，故地面摩擦力f=0。3.答案：A解析：剪断上方轻绳前，下方绳弹力等于小球重力。剪断瞬间，上方绳子弹力瞬间消失，两球仅受重力，整体加速度均为重力加速度g。隔离下方小球，加速度为g，合力为mg，故绳间弹力为0。4.答案：C解析：水平面光滑，整体受力仅为恒力F，由整体法得整体加速度a=F/(m₁+m₂)。隔离m₂分析，弹簧弹力T=m₂a=Fm₂/(m₁+m₂)，与两物体质量比值相关。撤去F瞬间，弹簧弹力不变，两物体加速度不为零。5.答案：B解析：物块与传送带相对静止、匀速运动，整体处于平衡状态，合外力为零。物块与传送带间的摩擦力为内力，整体外力仅有重力和地面支持力，无其他外力。6.答案：B解析：整体法求加速度，合外力F合=F₁-F₂=5N，整体质量m总=5kg，加速度a=F合/m总=1m/s²，方向向右。隔离B分析，Fₙ-F₂=m₂a，代入数据得Fₙ=5×1+5=4N。7.答案：B解析：地面光滑，整体水平方向不受外力，竖直方向重力与支持力平衡，整体合外力始终为0，动量守恒。物块与木板间的摩擦力为系统内力，整体无恒定加速度，二者最终共速匀速运动。8.答案：B解析：初始静止，上端绳拉力3mg，中间、下端绳拉力均为mg。剪断下端绳瞬间，隔离中间物体，受力为上端绳拉力3mg、自身重力mg，合力F合=2mg，整体（上、中两球）质量2m，加速度a=2mg/2m=g/2。二、能力提升练9.解析：（1）受力分析：整体：受重力、地面支持力、水平拉力F（地面光滑，无地面摩擦力）；物块m：受重力、木板支持力、木板向右的滑动摩擦力；木板M：受重力、地面支持力、物块的压力、向左的滑动摩擦力、向右的拉力F。（2）先判断是否相对滑动：物块最大静摩擦力提供最大加速度，aₘₐₓ=μg=2m/s²。假设共速，整体加速度a=F/(M+m)=15/5=3m/s²>2m/s²，二者相对滑动。物块加速度：a₁=μg=2m/s²；木板加速度：F-μmg=Ma₂，代入得15-2=4a₂，a₂=3.25m/s²。（3）F=6N时，整体加速度a=F/(M+m)=1.2m/s²<2m/s²，二者相对静止、共加速。a₁=a₂=1.2m/s²。10.解析：（1）隔离物块，沿斜面方向：mgsinθ-f=ma代入数据：5×10×0.6-f=5×2，解得f=20N。（2）整体法分解加速度，物块加速度水平分量aₓ=acosθ=1.6m/s²，竖直分量aᵧ=asinθ=