高中物理整体法隔离法解决物理试题的技巧及练习题及练习题

高中物理整体法隔离法解决物理试题的技巧及练习题及练习题

一、整体法隔离法解决物理试题

1．两倾斜的平行杆上分别套着a 、b 两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a 的悬线与杆垂直，b 的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是

A ．a 环与杆有摩擦力

B ．d 球处于失重状态

C ．杆对a 、b 环的弹力大小相等

D ．细线对c 、d 球的弹力大小可能相等

【答案】C

【解析】

【详解】

对c 球单独进行受力分析，受力分析图如下，c 球受重力和绳的拉力F ，物体沿杆滑动，因此在垂直于杆的方向加速度和速度都为零，由力的合成及牛顿第二定律可知物体合力1=mg sin a=ma a=gina F ⇒，因a 和c 球相对静止，因此c 球的加速度也为gsina ，将a 和c 球以及绳看成一个整体，在只受重力和支持力的情况下加速度为gsina ，因此a 球和杆的摩擦力为零，故A 错误；

对球d 单独进行受力分离，只受重力和竖直方向的拉力，因此球d 的加速度为零，因为b 和d 相对静止，因此b 的加速度也为零，故d 球处于平衡状态，加速度为零，不是失重状态，故B 错；细线对c 球的拉力cos c T mg a =，对d 球的拉力d T mg =，因此不相等，故D 错误；对a 和c 整体受力分析有()cos na a c F m m g a =+，对b 和d 整体受力分析()cos nb b d F m m g a =+，因a 和b 一样的环，b 和d 一样的球，因此受力相等，故C 正确。

2．一个质量为M 的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为m 的小球,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放,

如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是( )

A ．在小球摆动的过程中,线的张力呈周期性变化,但箱子对地面的作用力始终保持不变

B ．小球摆到右侧最高点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子受到地面向左的静摩擦力

C ．小球摆到最低点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子不受地面的摩擦力

D ．小球摆到最低点时,线对箱顶的拉力大于mg,箱子对地面的压力大于(M+m)g

【答案】D

【解析】 在小球摆动的过程中，速度越来越大，对小球受力分析根据牛顿第二定律可知：

2

v F mgcos m r

θ-=，绳子在竖直方向的分力为：2v F Fcos mgcos m cos r θθθ⎛⎫'==+ ⎪⎝

⎭，由于速度越来越大，角度θ越来越小，故F '越大，故箱子对地面的作用力增大，在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化，故A 错误；小球摆到右侧最高点时，小球有垂直于绳斜向下的加速度，对整体由于箱子不动加速度为0M a =，a '为小球在竖直方向的加速度，根据牛顿第二定律可知：

()·

N M M m g F M a ma +-=+'，则有：()N F M m g ma =+-'，故()N F M m g <+，根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于()M m g +，故B 错误；在最低点，小球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：2

v T mg m r

-=，联立解得：2v T mg m r =+，则根据牛顿第三定律知，球对箱的拉力大小为：2

v T T mg m r

'==+，故此时箱子对地面的压力为：()()2

v N M m g T M m g mg m r

=++=+++'，故小球摆到最低点时，绳对箱顶的拉力大于mg ，，箱子对地面的压力大于()M m g +，故C 错误，D 正确，故选D.

【点睛】对m 运动分析，判断出速度大小的变化，根据牛顿第二定律求得绳子的拉力，即可判断出M 与地面间的相互作用力的变化，在最低点，球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出绳子的拉力，从而得到箱子对地面的压力．

3．如图所示，在倾角37θ=︒的光滑斜面上，物块A 静止在轻弹簧上面，物块B 用细线与斜面顶端相连，物块A 、B 紧挨在一起但它们之间无弹力，已知物块A 、B 质量分别为m 和2m ，重力加速度为g ，sin370.6︒=，cos370.8︒=．某时刻将细线剪断，则在细线剪断瞬间，下列说法正确的是

A ．物块

B 的加速度为0.6g

B ．物块A 的加速度为0.6g

C ．物块A 、B 间的弹力为0.4mg

D ．弹簧的弹力为1.8mg

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】 剪断细线前，弹簧的弹力：sin 370.6F mg mg =︒=弹

细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为0.6F mg =弹；

剪断细线瞬间，对A 、B 系统，加速度为：3sin 370.43mg F a g m ︒-=

=弹，即A 和B 的加

速度均为0.4g ；

以B 为研究对象，根据牛顿第二定律可得2sin372mg T ma ︒-=

解得0.4T mg =．

故C 正确，ABD 错误．故选C ．

4．如图所示的电路中，电源电动势为E ．内阻为R ，L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R ．电压表为理想电表，K 为单刀双掷开关，当开关由1位置掷到2位置时，下列说法中正确的是（ ）

A ．L 1亮度不变，L 2将变暗

B ．L 1将变亮，L 2将变暗

C ．电源内阻的发热功率将变小

D ．电压表示数将变小

【答案】D

【解析】开关在位置1时，外电路总电阻R 总=

，电压表示数U=E=，同理，两灯电压U 1=U 2=E ，