高中物理整体法隔离法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析

高中物理整体法隔离法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析

一、整体法隔离法解决物理试题

1．如图所示，倾角为θ的斜面A固定在水平地面上，质量为M的斜劈B置于斜面A上，质量为m的物块C置于斜劈B上，A、B、C均处于静止状态，重力加速度为g．下列说法错误的是( )

A．BC整体受到的合力为零

B．斜面A受到斜劈B的作用力大小为Mgcosθ+mg

C．斜劈B受到斜面A的摩擦力方向沿斜面A向上

D．物块C受到斜劈B的摩擦力大小为mgcosθ

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A、斜劈B和物块C整体处于平衡状态，则整体受到的合力大小为0，A正确．

B、对B、C组成的整体进行受力分析可知，A对B的作用力与B、C受到的重力大小相等，方向相反．所以A对B的作用力大小为Mg+mg，根据牛顿第三定律可知，斜面A受到斜劈B的作用力大小为Mg+mg，故B错误．

C、根据B和C的整体平衡可知A对B的静摩擦力沿斜面向上，大小等于两重力的下滑分力，C正确．

D、C受到B对C的摩擦力为mg cosθ，方向垂直斜面A向上，D正确．

本题选错误的故选B．

【点睛】

若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法．对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法．

2．a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连。当用大小为F的恒力沿水平方向拉着 a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1;当用恒力F竖直向上拉着 a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2；当用恒力F倾斜向上向上拉着 a，使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x3，如图所示。则（）

A．x1= x2= x3 B．x1 >x3= x2

C．若m1>m2，则 x1>x3= x2 D．若m1

【答案】A

【解析】

【详解】

通过整体法求出加速度，再利用隔离法求出弹簧的弹力，从而求出弹簧的伸长量。对右图，运用整体法，由牛顿第二定律得整体的加速度为：；对b物体有：

T1=m2a1；得；对中间图：运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度

为：；对b物体有：T2-m2g=m2a2得：；对左图，整体的

加速度：，对物体

b：，解得；则T1=T2=T3，根据胡克定律可知，x1= x2= x3，故A正确，BCD错误。故选A。

【点睛】

本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用．

解答此题注意应用整体与隔离法，一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析，如果不能得出答案再分析其他物体．

θ=︒的光滑斜面上，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与3．如图所示，在倾角37

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

︒=．某时刻将细线剪断，则在细线剪

︒=，cos370.8

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，质量为M 的板置于水平地面，其上放置一质量为m 的物体，物体与板，板与地面间的滑动摩檫系数分别为μ、2μ。当作用在板上的水平拉力为F 时能将板从物体下拉出，则F 的取值范围为（ ）

A ．F >mg μ

B ．F >()m M g μ+

C ．F >2()m M g μ+

D ．F >3()m M g μ+ 【答案】D 【解析】 【详解】

当M 和m 发生相对滑动时，才有可能将M 从m 下抽出，此时对应的临界状态为：M 与m 间的摩擦力为最大静摩擦力m f ，且m 运动的加速度为二者共同运动的最大加速度m a ，对m 有：m m f mg a g m m

μμ=

==，设此时作用与板的力为F '，以M 、m 整体为研究对象，有：()()2m F M m g M m a μ'-+=+，解得()3F M m g μ'=+，当F F '>时，才能将M 抽出，即()3F M m g μ>+，故D 正确，ABC 错误。

5．如图所示，三物体A 、B 、C 均静止，轻绳两端分别与A 、C 两物体相连接且伸直，m A =3kg ，m B =2kg ，m C =1kg ，物体A 、B 、C 间的动摩擦因数均为μ=0.1，地面光滑，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。现用15N 的力作用在B 物体上，则下列说法正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s 2）（ ）

A ．物体

B 将从A 、

C 中抽出，A 、C 可能会静止不动 B ．物体B 与A 一起向左加速运动，C 向右加速运动 C ．物体B 与C 一起向左加速运动，A 向右加速运动

D ．A 、C 加速度大小均为0.5m/s 2 【答案】D 【解析】 【详解】

B 、

C 间的最大静摩擦力

()BC A B 5N f m m g μ=+=

A 、

B 间的最大静摩擦力

AB A 3N f m g μ==

若要用力将B 物体从A 、C 间拉出，拉力最小时，B 、C 之间的摩擦力刚好达到最大，此时物体A 已经向右以加速度a 加速运动，B 、C 以加速度a 向左加速运动，设绳子上拉力为T ，以A 为研究对象，根据牛顿第二定律可得

T -f AB =m A a

以C 为研究对象有

f BC -T =m C a

解得a =0.5m/s 2，以B 为研究对象，根据牛顿第二定律可得

F -（f BC +f AB ）=m B a

解得F =9N ，由题知F =15N >9N ，所以可以将B 物体从A 、C 中间抽出；即用15N 的力作用在B 物体上，物体A 向右以加速度a =0.5m/s 2加速运动，C 以加速度a =0.5m/s 2向左加速运动。

A.物体B 将从A 、C 中抽出，A 、C 可能会静止不动，与分析不一致，故A 错误；

B.物体B 与A 一起向左加速运动，C 向右加速运动，与分析不一致，故B 错误；

C.物体B 与C 一起向左加速运动，A 向右加速运动，与分析不一致，故C 错误；

D.A 、C 加速度大小均为0.5m/s 2，与分析相一致，故D 正确。

6．如图所示，水平挡板A 和竖直挡板B 固定在斜面C 上，一质量为m 的光滑小球恰能与两挡板和斜面同时解除，挡板A 、B 和斜面C 对小球的弹力大小分别为A B F F 、和C F ．现使斜面和物体一起在水平面上水平向左做加速度为a 的匀加速直线运动．若A B F F 、不会同时存在，斜面倾角为θ，重力加速度为g ，则下列图像中，可能正确的是