高考物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧分析及练习题

高考物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧分析及练习题一、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 ＝1.0 kg 、m 2＝2.0 kg 、m 3＝3.0 kg ，已知斜面上表面光滑，斜面倾角θ＝30°，m 1和m 2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，m 2将(g ＝10 m/s 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A ．和m 1一起沿斜面下滑B ．和m 1一起沿斜面上滑C ．相对于m 1下滑D ．相对于m 1上滑【答案】C【解析】假设m 1和m 2之间保持相对静止，对整体分析，整体的加速度()()312212313101210302 2.5/123m g m m gsin a m s m m m ⨯-+⨯⨯-+︒===++++．隔离对m 2分析，根据牛顿第二定律得，f-m 2gsin30°=m 2a ；解得f=m 2gsin30°+m 2a=2.0×（10×0.5+2.5）N=15N ；最大静摩擦力f m =μm 2gcos30°=0.8×2×10×3N =83N ，可知f ＞f m ，知道m 2随m 1一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，m 2相对于m 1下滑．故C 正确，ABD 错误．故选C ．2．最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头，这种独轮车全名叫电动平衡独轮车，其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板，当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图甲、乙所示的模型。

关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是（ ）A ．考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左B ．不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左C ．考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零D ．不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零【答案】C【解析】【详解】A ．考虑空气阻力，当人处如图甲所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，则脚所受摩擦力为右，故A 错误；B ．不计空气阻力，当人处如图甲所示的状态向右加速运动时，合力向右，即脚所受摩擦力向右，故B 错误；C ．当考虑空气阻力，当人处如图乙所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，则重力、支持力与空气阻力处于平衡，则脚所受摩擦力可能为零，故C 正确；D ．当不计空气阻力，当人处如图乙所示的状态向右加速运动时，根据牛顿第二定律，脚受到的重力与支持力提供加速度，那么脚所受摩擦力可能为零，故D 错误。

故选C 。

【点睛】此题考查根据不同的运动状态来分析脚受到力的情况，掌握物体的平衡条件以及加速度与合外力的关系，注意人水平方向向右运动时空气阻力的方向是水平向左的。

3．如图所示，等边直角三角形斜边上竖直挡板挡住质量为m 的球置于斜面上，现用一个恒力F 拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度为a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g, 以下说法中正确的是A ．竖直挡板对球的弹力为()m g a +B ．斜面对球的弹力为2mgC ．加速度越大斜面对球的弹力越大．D ．斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力大于m a【答案】A【解析】A 、B 、C 、对球受力分析如图所示:由牛顿第二定律得F N1-F N2sin θ=ma ，F N2cos θ=mg ，45θ=︒ ，由以上两式可得：1()N F m g a =+，22N F mg ，即竖直挡板对球的弹力为()m g a +，斜面对球的弹力为2mg ，且加速度越大斜面对球的弹力不变，故A 正确，B 、C 均错误.D 、由牛顿第二定律可知，斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma ．故D 错误．故选A.【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用和受力分析规律的应用，要注意明确加速度沿水平方向，竖直方向上的合力为零，分别对两个方向进行分析求解即可．4．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r （212R r R 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A 1的示数增大了I ∆1，在这一过程中，电流表的A 2示数变化量的大小为I ∆2，电压表示数的变化量的大小为U ∆，则A ．A 2增大，且I ∆2<I ∆1B ．1U I ∆∆的大小变大C ．电源的效率降低了1I r E ∆⋅ 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A 1示数增大，则R 应减小；因总电流增大，则内阻及R 2分压增大，并联部分电压减小，则流过R 1的电流减小，因此流过R 的电流增大，即A 2的示数变大，因211()()()R I I I +=Z ]Z则21I I ∆>∆故A 错误。

B ．根据1r E U U =+可得：r U U ∆=∆则11r U U r I I ∆∆==∆∆ 故其大小不会随R 的变化而变化；故B 错误。

C ．电源的效率100%U Eη=⨯因电压的改变量为△I 1r ；故说明电源的效率降低了1I r E∆⋅；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 。

5．如图电路中，电源的内电阻为r ，R 1、R 3、R 4均为定值电阻，电表均为理想电表． 闭合电键S ，当滑动变阻器R 2的滑动触头向右滑动时，下列说法中正确的是（ ）A ．电压表的示数变小B ．电流表的示数变大C ．电流表的示数变小D ．R 1中电流的变化量一定大于R 4中电流的变化量【答案】C【解析】【分析】【详解】设R 1、R 2、R 3、R 4的电流分别为I 1、I 2、I 3、I 4，电压分别为U 1、U 2、U 3、U 4．干路电流为I 总，路端电压为U ，电流表电流为I ．A ．当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向右滑动时，R 2变大，外电路总电阻变大，I 总变小，由U =E -Ir 可知，U 变大，则电压表示数变大．U 变大，I 3变大，故A 错误；BC ．因I 4=I 总-I 3，则I 4变小，U 4变小，而U 1=U -U 4，U 变大，U 4变小，则U 1变大，I 1变大.又I 总=I +I 1，I 总变小，I 1变大，则I 变小．所以R 1两端的电压变大，电流表的示数变小．故B 错误，C 正确．D ．由I 4=I 1+I 2，I 4变小，I 1变大，则I 2变小，则|△I 1|＜|△I 2|，|△I 2|＞|△I 4|，则不能确定R 1中电流的变化量与R 4中电流的变化量的大小．故D 错误．【点睛】本题是电路的动态分析问题；解题时按“局部→整体→局部”的顺序进行分析，采用总量的方法分析电流表示数的变化．6．如图，斜面体a 放置在水平地面上。

一根跨过光滑定滑轮的轻绳，左侧平行斜面与斜面 上的物块b 相连，另一端与小球c 相连，整个系统处于静止状态。

现对c 施加一水平力F ，使小球缓慢上升一小段距离，整个过程中a 、b 保持静止状态。

则该过程中（ ）A ．轻绳的拉力一定不变B ．a 、b 间的摩擦力一定增大C ．地面对a 的摩擦力可能不变D ．地面对a 的弹力一定减小【答案】D【解析】【详解】A ．对小球ｃ受力分析，如图所示：三个力构成动态平衡，由图解法可知，绳的拉力T F 逐渐增大，水平力F 逐渐增大，故A 错误；B ．对b 物体分析，由于不知变化前b 所受摩擦力方向，故绳的拉力增大时，b 物体的滑动趋势无法确定，则a 、b 间的摩擦力可能增大或减小，故B 错误；CD ．以a 、b 为整体分析，如图所示：由平衡条件可得：cos T f F θ=地sin T a b N F G G θ+=+地因绳的拉力T F 变大，可知a 与地间的摩擦力一定增大，地面对a 的弹力一定减小，故C 错误，D 正确；故选D 。

7．如图所示，质量为m 的物体放在斜面体上，在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，物体始终与斜面体保持相对静止，则斜面体对物体的摩擦力Ff 和支持力FN 分别为（重力加速度为g ）( )A ．Ff ＝m （gsinθ＋acosθ） FN ＝m （gcosθ－asinθ）B ．Ff ＝m （gsinθ＋acosθ） FN=m （gcosθ－acosθ）C ．Ff ＝m （acosθ－gsinθ） FN=m （gcosθ＋asinθ）D ．Ff ＝m （acosθ－gsinθ） FN ＝m （gcosθ－acosθ）【答案】A【解析】对物体受力分析，受重力、支持力、摩擦力（沿斜面向上），向右匀加速，故合力大小为ma ，方向水平向右；采用正交分解法，在平行斜面方向，有：F f -mg sin θ=ma cos θ，在垂直斜面方向，有：mg cos θ-F N =ma sin θ，联立解得：F f =m (g sin θ+a cos θ)，F N =m (g cos θ-a sin θ)；故A 正确，B,C,D 错误；故选A.【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住物体与斜面的加速度相等，结合牛顿第二定律进行求解．8．如图所示，A 、B 两物体质量均为m ，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)。

对A 施加一竖直向下、大小为F (F ＞2mg )的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态。

现突然撤去力F ，设两物体向上运动过程中A 、B 间的相互作用力大小为F N 。

不计空气阻力，关于F N 的说法正确的是(重力加速度为g )( )A ．刚撤去力F 时，F N ＝2mg FB ．弹簧弹力大小为F 时，F N ＝2F C ．A 、B 的速度最大时，F N ＝mgD ．弹簧恢复原长时，F N ＝0 【答案】BCD【解析】【详解】A.在突然撤去F 的瞬间，AB 整体的合力向上，大小为F ，根据牛顿第二定律，有：F =2ma 解得：2F a m= 对物体A 受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：F N -mg =ma 联立解得：2N F F mg =+，故A 错误； B.弹簧弹力等于F 时，根据牛顿第二定律得：对整体有：F -2mg =2ma 对A 有：F N -mg =ma联立解得：2N F F =，故B 正确； D.当物体的合力为零时，速度最大，对A ，由平衡条件得F N =mg ，故C 正确。

C.当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得：对整体有：2mg =2ma对A 有：mg -F N =ma联立解得 F N =0，故D 正确；9．如图，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，下列说法正确的是（ ）A ．电压表读数减小B ．小球的电势能减小C ．电源的效率变高D ．若电压表、电流表的示数变化量分别为U ∆ 和I ∆ ，则1U r R I ∆<+∆【答案】AD【解析】A 项：由图可知，R 2与滑动变阻器R 4串联后与R 3并联后，再由R 1串连接在电源两端；电容器与R 3并联；当滑片向b 移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R 1两端的电压也增大；所以并联部分的电压减小，故A 正确；B项：由A项分析可知并联部分的电压减小，即平行金属板两端电压减小，根据UEd =，平行金属板间的场强减小，小球将向下运动，由于下板接地即下板电势为0，由带电质点P 原处于静止状态可知，小球带负电，根据负电荷在电势低的地方电势能大，所以小球的电势能增大，故B错误；C项：电源的效率：=P IU UP IE Eη==出总,由A分析可知，路端电压减小，所以电源的效率变低，故C错误；D项：将R 1和电源等效为一个新的电源，新电源的内阻为r+R1，电压表测的为新电源的路端电压，如果电流表测的也为总电流，则1Ur RI∆=+∆总,由A分析可知3=R AI I I总∆∆+∆，由于总电流增大，并联部分的电压减小，所以R3中的电流减小，则I A增大，所以AI I∆>∆总，所以1AUr RI∆<+∆，故D正确．点晴：解决本题关键理解电路动态分析的步骤：先判断可变电阻的变化情况，根据变化情况由闭合电路欧姆定律E U IR=+确定总电流的变化情况，再确定路端电压的变化情况，最后根据电路的连接特点综合部分电路欧姆定律进行处理．10．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．11．如图，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上．a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动．当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能是()A．绳的张力减小，斜面对b的支持力减小，地面对a的支持力减小B．绳的张力减小，斜面对b的支持力增加，地面对a的支持力不变C．绳的张力减小，斜面对b的支持力增加，地面对a的支持力增加D．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加，地面对a的支持力增加【答案】BC【解析】【详解】在光滑段运动时，物块a及物块b均处于平衡状态，对a、b整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡；对b受力分析，如图，受重力、支持力、绳子的拉力，根据共点力平衡条件，有：F cosθ-F N sinθ=0 ①；F sinθ+F N cosθ-mg=0 ②；由①②两式解得：F=mg sinθ，F N=mg cosθ；当它们刚运行至轨道的粗糙段时，减速滑行，系统有水平向右的加速度，此时有两种可能；AB．（一）物块a、b仍相对静止，竖直方向加速度为零，由牛顿第二定律得：F sinθ+F N cosθ-mg=0 ③；F N sinθ-F cosθ=ma④；由③④两式解得：F=mg sinθ-ma cosθ，F N=mg cosθ+ma sinθ；即绳的张力F将减小，而a对b的支持力变大；再对a、b整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支持力二力平衡，故地面对a支持力不变；故A项错误，B项正确.CD．（二）物块b相对于a向上加速滑动，绳的张力显然减小为零，物体具有向上的分加速度，是超重，因此a对b的支持力增大，斜面体和滑块整体具有向上的加速度，也是超重，故地面对a的支持力也增大;故C项正确，D项错误。