最新高中物理整体法隔离法解决物理试题专题训练答案

最新高中物理整体法隔离法解决物理试题专题训练答案

一、整体法隔离法解决物理试题

1．一个质量为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．

2．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．

3．如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻（光照越强，阻值越小）．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强（）

A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮

B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗

C．电源内电路消耗的功率逐渐减小

D．光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

AB ．光照强度逐渐增强，光敏电阻阻值减小，电路的总电阻减小，电路中总电流增大，则L 2逐渐变亮．由U E Ir =-知，路端电压减小，又L 2两端电压增大，则L 1两端电压减小，L 1逐渐变暗，故A 正确B 错误；

C ．电路中总电流增大，电源内电路消耗的功率：

2r P I r =

电路中的总电流增大，故电源内电路消耗的功率增大，故C 错误；

D ．将L 2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R 和灯泡L 1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小，等效电源的内、外电阻差增大，等效电源输出功率减小，故D 项错误．

【点睛】

电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大．

4．如图，放置于水平面上的楔形物体，两侧倾角均为30°，左右两表面光滑且足够长，上端固定一光滑滑轮，一根很长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮分别与左右两侧斜面平行，绳上系着三个物体A 、B 、C ，三物体组成的系统保持静止.A 物体质量为m ，B 物体质量为3m ，现突然剪断A 物体和B 物体之间的绳子，不计空气阻力(重力加速度为g )，三物体均可视为质点，则

A ．绳剪断瞬间，A 物体的加速度为

310g B ．绳剪断瞬间，C 物体的加速度为12

g C ．绳剪断瞬间，楔形物体对地面的压力不变

D ．绳剪断瞬间，A 、C 间绳的拉力为2mg

【答案】A

【解析】

【详解】

ABD ．设C 的质量为m ′．绳剪断前，由平衡条件知：

（3m +m ）g sin30°=m ′g sin30°

得

m ′=4m

绳剪断瞬间，以A 为研究对象，根据牛顿第二定律得：