高中物理整体法隔离法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题

高中物理整体法隔离法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题一、整体法隔离法解决物理试题1．如图所示，一个“V”形槽的左侧挡板A竖直，右侧挡板B为斜面，槽内嵌有一个质量为m的光滑球C．“V”形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，设挡板A、B对球的弹力分别为F1、F2，下列说法正确的是( )A．F1、F2都逐渐增大B．F1、F2都逐渐减小C．F1逐渐减小，F2逐渐增大D．F1、F2的合外力逐渐减小【答案】D【解析】光滑球C受力情况如图所示：F2的竖直分力与重力相平衡，所以F2不变；F1与F2水平分力的合力等于ma，在V形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，加速度不断减小，由牛顿第二定律可知F1不断减小，F1、F2的合力逐渐减小，故D正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】以光滑球C为研究对象，作出光滑球C受力情况的示意图；竖直方向上受力平衡，水平方向根据牛顿第二定律求出加速度的大小，结合加速度的变化解答．2．如图所示，A、B两滑块的质量分别为4 kg和2 kg，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平桌面上，并用手按着两滑块固定不动。

现将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4 kg的钩码C挂于动滑轮上。

现先后按以下两种方式操作：第一种方式只释放A而B按着不动；第二种方式只释放B而A按着不动。

则C在以上两种释放方式中获得的加速度之比为A ．1:1B ．2:1C ．3:2D ．3:5【答案】D【解析】【详解】 固定滑块B 不动，释放滑块A ，设滑块A 的加速度为a A ，钩码C 的加速度为a C ，根据动滑轮的特征可知，在相同的时间内，滑块A 运动的位移是钩码C 的2倍，所以滑块A 、钩码C 之间的加速度之比为a A : a C =2:1。

此时设轻绳之间的张力为T ，对于滑块A ，由牛顿第二定律可知：T =m A a A ，对于钩码C 由牛顿第二定律可得：m C g –2T =m C a C ，联立解得T =16 N ，a C =2 m/s 2，a A =4 m/s 2。

若只释放滑块B ，设滑块B 的加速度为a B ，钩码C 的加速度为Ca '，根据动滑轮的特征可知，在相同的时间内，滑块B 运动的位移是钩码的2倍，所以滑块B 、钩码之间的加速度之比也为:2:1B Ca a ='，此时设轻绳之间的张力为23CH CS SDDH =，对于滑块B ，由牛顿第二定律可知：23CH CS SD DH ==m B a B ，对于钩码C 由牛顿第二定律可得：2C C C m g T m a =''-，联立解得40N 3T '=，220m/s 3B a ='，210m/s 3C a ='。

则C 在以上两种释放方式中获得的加速度之比为:3:5C Ca a ='，故选项D 正确。

3．如图所示，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正确的是A ．绳的张力减小，斜面对b 的支持力不变B ．绳的张力增加，斜面对b 的支持力减小C ．绳的张力减小，地面对a 的支持力不变D ．绳的张力增加，地面对a 的支持力减小【答案】C【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；①物块a、b仍相对静止，竖直方向加速度为零，由牛顿第二定律得到：F sinθ+F N cosθ-mg=0 ③；F N sinθ-F cosθ=ma④；由③④两式解得：F=mgsi nθ-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.②物块b相对于a向上滑动，绳的张力显然减小为零，物体具有向上的分加速度，是超重，支持力的竖直分力大于重力，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.综合上述讨论，结论应该为：绳子拉力一定减小；地面对a的支持力可能增加或不变；a 对b的支持力一定增加；故A，B，D错误，C正确.故选C.4．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－g sinθ） 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．5．如图所示，光滑斜面体固定在水平面上,倾角为30°，轻弹簧下端固定A 物体，A 物体质量为m ，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k ，重力加速度为g ，初始时A 保持静止状态，在A 的上表面轻轻放一个与A 质量相等的B 物体，随后两物体一起运动，则( )A ．当B 放在A 上的瞬间,A 、B 的加速度为4g B ．当B 放在A 上的瞬间,A 对B 的摩擦力为零C ．A 和B 一起下滑距离2mg k时,A 和B 的速度达到最大 D ．当B 放在A 上的瞬间,A 对B 的支持力大于mg【答案】AC【解析】【详解】A 、将B 放在A 上前，以A 为研究对象受力分析有：根据平衡可知：1302F mgsin mg =︒=； 当B 放在A 上瞬间时，以AB 整体为研究对象受力分析有：整体所受合外力230(2)F mgsin F m a =︒-=合，可得整体的加速度112?2224mg mg g a m -==，故A 正确； BD 、当B 放在A 上瞬间时，B 具有沿斜面向下的加速度，可将B 的加速度沿水平方向和竖直方向分解，B 的加速度有水平方向的分量，重力与支持力在竖直方向，故可知此加速度分量由A 对B 的摩擦力提供，故B 错误；B 的加速度有竖直方向的分量，且竖直向下，故可知，A 对B 的支持力与B 的重力的合力竖直向下，故A 对B 的支持力小于B 的重力，故D 错误；C 、AB 一起下滑时，弹簧弹力增加，共同下滑的加速度减小，故当加速度减小至0时，AB 具有最大速度，由A 分析知2300F mgsin F =︒-'=合，可得弹簧弹力F ′=mg ，所以共同下滑的距离122mg mg F F mg x k k k-'-∆===，AB 具有最大速度，故C 正确； 故选AC ．【点睛】当B 放在A 上瞬间，以AB 整体为研究对象受力分析，根据牛顿第二定律求得AB 的加速度，由AB 的共同加速度，隔离B 分析A 对B 的摩擦力与支持力的大小情况即可．AB 速度最大时加速度为零，据此计算分析即可．6．如图所示的电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、1U 、2U 和3U 表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、Δ1U 、Δ2U 和Δ3U ，下列说法正确的是A ．I 减小，1U 减小、2U 增大，3U 增大B ．电源功率不变，1R 上功率增加C ．2U I 变大，2U I ∆∆不变D ．3U I 变大，3U I∆∆不变 【答案】ACD【解析】【详解】A. 当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，外电路电阻增大，电流减小，根据U E Ir =- 可知路端电压3U 增大，U 1测定值电阻的电压，所以U 1随着电流的减小而减小，根据321U U U =+ 可知U 2增大，故A 正确.B.电源的功率P EI =，随着回路中电流变小，则电源功率也在变小，故B 错误；C. 根据电路知识可知, 22U R I =所以2U I 变大，21U E I R r 可知21U R r I ∆=+∆不变，故C 正确D.根据电路知识可知3U I =R 1+R 2所以3U I变大．根据闭合电路欧姆定律得：U 3=E-Ir ，则有3U I∆∆=r ，不变．故D 正确．7．倾角为θ的斜面体M 静止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的．已知质量为m 的物块恰可沿其斜面匀速下滑．今对下滑的物块m 施加一个向右的水平拉力F ，物块仍沿斜面向下运动，斜面体M 始终保持静止．则此时（ ）A ．物块m 下滑的加速度等于F cosθ/mB ．物块m 下滑的加速度大于F cosθ/mC ．水平面对斜面体M 的静摩擦力方向水平向左D ．水平面对斜面体M 的静摩擦力大小为零【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB ．对物体B 受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，如图根据平衡条件，有mg sin θ=f ，mg cosθ=N ；其中 f=μN ；解得：μ=tanθ当加上推力后，将推力按照作用效果正交分解，如图根据牛顿第二定律，有mg sinθ+F cosθ-μ(mg cosθ-F sinθ) =ma ，解得 cos sin cos F F F a m mθμθθ+=> 选项A 错误，B 正确； CD ．无拉力时，对斜面受力分析，受到重力Mg ，压力、滑块的摩擦力和地面的支持力，其中压力和摩擦力的合力竖直向下，如图当有拉力后，压力和摩擦力都成比例的减小，但其合力依然向下，故地面与斜面体间无摩擦力，故CD 错误；故选BD ．【点睛】本题关键是先对物体B 受力分析，得到动摩擦因数μ=tanθ，然后得到物体B 对斜面题的摩擦力和压力的合力一定竖直向下．8．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。