最新精选整体法隔离法习题附答案.docx
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最新精选整体法隔离法习题附答案
1.如图为一直角支架AOB,AO水平放置，表面粗糙，0B竖直向下，表面光滑。
AO上套有小
环P，0B上套有小环Q,两环质量均为m,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在图示位置平衡。
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,
A0杆对P环的支持力Fn和摩擦力f的变化情况是（
A.Fn不变，f变大
B.Fn不变，f变小
C.Fn变大，f变大
D.Fn变大，f变小
【答案】B
【解析】分析受力作出示意图。
再把两环、细绳作为“整体”研究可知，小环
P所受支持力等
A
于2mg即
mg
Fn三2mg①
其中，Fn、Fn/分别为环P、Q所受支持力。
由①式可知，Fn大小不变。
然后,依“极限思维”分析，当环P向左移至0点时，环Q所受的拉力T、支持力Fn/逐渐减小为mg、0。
由此可知，左移时环P所受摩擦力将减小。
因此，正确的答案为：
选B。
静力学中存在着大量的类似此例的“连接体”问题。
解题思维方法，无非为“整体”、“隔离”两种分析方法的交替
使用，至于是先“整体”、还是“隔离”，则因题而异，变通确定。
2.如图所示，叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B带+Q的电量，A不带电；它们
一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。
现突然使B带电量消失，A带上+Q的电量，则A、B的运动状态可能为
A
E
—•
A.—起匀速B.一起加速
C.一起减速D.A加速，B匀速
【答案】A
【解析】
试题分析：
由题意知B受到的向右的电场力与地面对B向左的摩擦力大小相等，当B带电量消失，A带上+Q的电量时，要讨论AB间的的摩擦力与地面对B的摩擦力之间的大小关系，当AB间的的摩擦力大于或等于地面对B的摩擦力时，AB还是一起运动，可把AB看成整体，整体受到的电场力与摩擦力平衡，所以仍然一起做匀速运动，A对，
BC错；当AB间的的摩擦力小于地面对B的摩擦力时，此时A做加速运动，B做减速运动，D错。
考点：
本题考查受力分析，整体法
点评：
本题学生要讨论AB间的的摩擦力与地面对B的摩擦力之间的大小关系，从而去判断AB是一起运动还是分开
运动。
3•两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1带正电，电量为2q,小
球2带负电，电量大小为q。
将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。
若将两小球同时从静止状态释放，则
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释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）
E
球2•球1
►
■
A35
ATqEB•TqE
22
C.T=qED•T=3qE
【答案】A
【解析】
到a唏，对球2进行受力分析得到
试题分析：
把球1球2及细线看成一个整体，整体在水平方向受到的合力为卩合=:
2Eq-Eq=Eq,由卩合=:
2ma得
T-Eq二ma，把a代入解得T=Eqma=Eqm旦二独，A对，BCD2m2
错。
考点：
本题考查受力分析，整体法，隔离法
点评：
本题学生明确用整体法求出加速度，即是整体中每个物体的加速度，然后再隔离物体进行分析，去求所要求的物理量。
4•如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮
连接（不计滑轮的质量和摩擦），分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放•则在上述两种情形中正确的有
A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.
质量为m的滑块均沿斜面向上运动
C.绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D.系统在运动中机械能均守恒
【答案】BD
【解析】考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。
每个滑块受到三个力：
重力、绳子拉力、斜面的支持
力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，A错；对B选项，物体
是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于2m质量的滑块的重力沿着斜面的下滑
分力较大，故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动，B对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等
大反向，C错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，D对。
5.ABC三物块的质量分别为M,m和m>,作如图所示的联结.绳子
uPT
不可伸长，且绳
子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计
•若B随A一起沿水平桌面做匀
AjW
速运动，则可以
断定（）
/f畀
A.物块A与桌面之间有摩擦力，大小为
m）g
乡
B.物块A与B之间有摩擦力，大小为
m）g
C.桌面对A,B对A,都有摩擦力，两者方向相冋，合力为
mg
D.桌面对A,B对A,都有摩擦力，两者方向相反，合力为
mg
【答案】A
【解析】：
将AB视为“整体”，对其进行受力分析，如图3所示，据物体平衡条件：
刀F=0,有T=f；隔离C
分析，如图4所示，有T=mg,所以f=mg,故A选项正确；隔离B分析时，由于B匀速运动，其合外力为零，水
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平方向上不能有A对B的摩擦力，所以B、C、D选项错误！
，
阁4
领悟：
不能把整体法和隔离法孤立起来，要将他们结合使用，起到相辅相成的作用!
6•如图，在倾角为:
的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。
已知木板的质量是猫的质量的2倍。
当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。
则此时木板沿斜面下滑的
加速度为（）
7.如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的
【答案】c
【解析】绳子剪断，以猫为研究对象，保持平衡要求木板提供的摩擦力f等于猫自身重力沿斜面的分力mgsina以
木板为研究对象，由牛顿第二定律得F合=G分力+f'=2mgsinanmgsina=2ma，得a=3/2gsina
A和B紧挨着匀速下滑，A与B间的接触面光滑。
已知A与斜2倍，斜面倾角为a。
B与斜面之间的动摩擦因数是
【答案】D
【解析】对整体，受力如图（a）所示，垂直斜面方向只受两个力：
甲、乙重力在垂直于斜面方向的分量和斜面支持力
F2,且F2-Gcos+0，即F2保持不变，由牛顿第三定律可知，甲对斜面的压力为F也保持不变，D正确。
本题
考查共点力的平衡的动态分析，涉及整体法和隔离法的应用，三力平衡原理等物理方法，选项的设置只需判断F2
保持不变就能确定答案，对Fi，可用图（b）、（c）来分析判断，当甲缓慢下移时，Fn与竖直方向的夹角减小，Fi减小。
难度较大。
（a
9.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于
静止状态。
现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为Fi,B对A的作用力为F?
地
面对A的作用力为F3。
若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中
A
Fi保持不变，
F3缓慢增大
B、
Fi缓慢增大，
F3保持不变
C、
F2缓慢增大，
F3缓慢增大
D、
F2缓慢增大，
F3保持不变
【答案】C
【解析】将AB作为整体，在竖直方向根据平衡条件有F3=Ga+Gb+F,所以F3随F缓慢增大而缓慢增大。
对光滑圆球
B力F和圆球B的重力的合力Gb+F产生了两个作用效果，一个是使B压紧竖直墙面的力Fi,—个是压紧A的力F?
当力F缓慢增大时，两个分力的方向都没有发生变化，所以当合力Gb+F增大时两个分力同时增大。
答案C。
10•如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间
/I-B
的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长。
如果m=3mA,则绳子对物体A的拉力大小为
3
A.m?
g
B
mAg
4
C.3mAg
D
3
mg
4
【答案】B
【解析】对加速度不同的连接体，采用隔离法分析，然后列加速方程；
A.
3fm
C.
Jm
11•如图所示,在倾角为300的光滑斜面上放置质量分别为m和2.m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fm.现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2.m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值是
【答案】C
【解析】略
12.如图所示，两个质量分别为0=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。
两个
大小分别为F仁30NF2=20N的水平拉力分别作用在ml、m2上，则（）
图5
A.弹簧秤的示数是10N
B.弹簧秤的示数是50N
C.在突然撤去F2的瞬间，ml的加速度不变
D.在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度不变
【答案】C
【解析】AB两水平拉力导致物体受力不平衡，先选整体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律得：
Fi-F2=（m+m）
a,解得：
a=2m/s2,对m受力分析：
向左的F2和向右的弹簧弹力F,由牛顿第二定律得：
F-F2=ma解得：
F=26N,故
AB错误.
C在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以m的受力没有发生变化，故加速度大小仍为2m/s2,
故C正确.
D突然撤去F2的瞬间，m＞的受力仅剩弹簧的弹力，对m＞列牛顿第二定律,得：
F=ma,m的加速度增大，故D错误.
故选：
C.
13.如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向0角，则小车可能的运动情况是
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A.向右加速运动B.向右减速运动
C.向左加速运动D.向左减速运动
【答案】AD
【解析】本题考查整体隔离法，小球的加速度与小车的加速度相同，小球受绳子的拉力与重力，两个力的合力与小车合力相同沿水平方向，所以小车的加速度水平向右，可以向右匀加速运动也可以向左匀减速运动，AD对；
14•如图所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上.开
始时小车处在静止状态•当小车匀加速向右运动时（）
A.弹簧秤读数及小车对地面压力均增大
E.弹簧秤读数及小车对地面压力均变小
C.弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变
D.弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大
【答案】C
【解析】本题考查整体隔离法，当小车匀加速向右运动时，小球也获得向右的加速度，所以绳子向左偏，由此时小
球受力可知，绳子的拉力为F二卫乞，弹簧弹力也增大，再以整体为研究对象，竖直方向受力不变，小车对地面cos。
的压力还是与整体的重力相等
m=._3kg的小球B相连。
今用跟水平Mm相对位置保持不变，取g=10m/s。
如下图所示，质量m/..3kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量方向成a=30角的力FTO.一3N,拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中求:
15.运动过程中轻绳与水平方向夹角0;
16•木块与水平杆间的动摩擦因数卩。
【答案】
15.
0=30
16.
□-
5
17.
tana=小=—时F的值最小
5
Fsin30Tsin律mg（1分）解得：
Tjo.、3（1分）tan0=—，即律30（1分）
3
（2）对A进行受力分析，由平衡条件有TsinO-Mg-FN（1分）
TcosO二训（1分）解得小（1分）
5
（3）对A进行受力分析，由平衡条件有Fsina你=Mmg（1分）Fcosa^F（1分）解得：
F=M性（1分）
cosa+Qina
人〔,,〔u（M+m）gp（M4m）g[_L
令sinB—cosR—"即口tanB则I：
F西n二|託（1分）
^^2，，即卜则：
J+匡（sinpcosa^cospsin^J+兰sin（pp
显然，当a・B=90时F有最小值，所以tan时F的值最小。
（1分）
5
18.（10分）如图，人重600牛，木块A重400牛，人与AA与地面间的动摩擦因数均为0.2,现人用水平力拉绳,
使他与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求
（1）人对绳的拉力.
（2）人脚给A的摩擦力方向和大小。
【答案】
（1）100N;
（2）静摩擦力方向向右；大小100牛
【解析】本题考查整体隔离法的应用，先以整体为研究对象，整体受到水平向右的两个拉力和水平向左的摩擦力,所以绳子的拉力等于摩擦力的一半，再以人为研究对象，静摩擦力等于绳子的拉力
设绳子的拉力为Ft,物体与地面间的摩擦力为FfA,
（1）取人和木块为整体，并对其进行受力分析，如图甲所示,由题意可知FfA=y（mA+m人）g=200N.
甲
由于系统处于平衡状态，故2FT=FfA,所以Ft=100N.
由于人处于平衡状态，故F?
=Ff人=100N
由于人与木块A处于相对静止状态，故人与木块A之间的摩擦力为静摩擦力
大小为100N
由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力方向向右精品文档
19.如图17所示，质量为M的劈块，其左右劈面的倾角分别为01=30°、02=45°，质量分别为ml=3kg
和m2=2.0kg的两物块，同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑，劈块始终与水平面保持相对静止，各相互
接触面之间的动摩擦因数均为卩=0.20，求两物块下滑过程中（ml和m2均未达到底端）劈块受到地面的摩擦力。
（g=10m/s2）
【答案】一2.3N负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。
所以劈块受到地面的摩擦力的大小为2。
3N,方向水平向右。
【解析】选M、ml和m2构成的整体为研究对象，把在相同时间内，M保持静止，ml和m2分别以不同的加速度下
滑三个过程视为一个整体过程来研究。
根据各种性质的力产生的条件，在水平方向，整体除受到地面的静摩擦力外，
不可能再受到其他力；如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。
根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有：
F合x=Ma'+mlalx—m2a2x
其中a'、a1x和a2x分别为M、ml和m2在水平方向的加速度的大小，而
a'=0,a1x=g（sin30°—卩cos30°）cos30°,a2x=g（sin45°—卩cos45°）cos45°。
所以:
丄迥
F合=m1g（sin30°—卩cos30°）cos30°—m2g（sin45°—卩cos45°）cos45°=3x10x（2—0.2x2）
32_1_!
X2—2.0x10x（2—0.3x2）x2=—2.3N
2。
3N,
负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。
所以劈块受到地面的摩擦力的大小为
方向水平向右。
20•如图质量分别为二’的两个物体互相紧靠着，它们之间的接触面是光滑的斜面，
倾角为-，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为卩，现用水平恒力F向右推口〔，使它们
一起向右加速运动，求，对"的压力N.
【答案】
N讣
（叶+m2）（si—Acos。
）
【解析】
解.迫：
整体作为研究对象可得
F—口血1+尬2沧
rti]+叫
以叫为研究对彖叫受重力G力地面弹力爪摩擦力F才压力N,如图所示，可列方程为
NsinQ—卩（m戈呂+Newa）=m戈◎
解得N=—-一吆
（111^+ni2）（sma=Hcosoe）
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