整体法和隔离法 典型专题

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A. B.
C.
D.
【】
4.(2010·江西师大附中、临川一中联考)如图所示,小物块A质量
为M=10kg,B质量为m=2.5kg.A、B用一轻绳连接跨过无阻力的定滑轮
且处于静止状态.A与平台间动摩擦因数μ=0.25(与最大静摩擦因数相
等).现用竖直向上的力F拉A,且F由零线性增大至100N的过程中,B的
11.如图2-11所示,半径为R的光滑圆柱体,由支架固定于地面上, 用一条质量可以忽略的细绳,将质量为m1和m2的两个可看作质点的小球 连接,放在圆柱体上,两球和圆心O在同一水平面上,在此位置将两物 体由静止开始释放,问在什么条件下m2能通过圆柱体的最高点且对圆柱 体有压力? 图2—11
12.如图2-12所示,一轻绳两端各系一小球(可视为质点),质量分 别为M和m(M>m),跨放在一个光滑的半圆柱体上.两球从水平直径AB 的两端由静止释放开始运动.当m刚好达到圆柱体侧面最高点C处时,恰 脱离圆柱体.则两球质量之比M∶m=? 图2-12
下降高度恰为h=2m,(A未与滑轮相碰)则上述过程中的最大速度为(g=
10m/s2).
( )
A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.0

【】
5.(2010·福建铭选中学质检)如图所示,某斜面体由两种材料拼接
而成,BC界面平行于底面DE,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°.已
D.m:(m-m0)

9.如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的秤
盘,盘中有物体质量为m,当盘静止时,弹簧伸长为l,现向下拉盘使弹
簧再伸长Δl后停止,然后松开手,设弹簧总处在弹性限度内,则刚松开

【例13】如图,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,与 地面动摩擦因数μ=0.02.在木楔的倾角θ为300的斜面上,有一质量为 m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s=1.4m时,其速度 v=1.4m/s。在这个过程中木楔没有动。求地面对木楔的摩擦力的大小和 方向。(重力加速度g=10m/s2)
的起始位置为坐标原点,则下图所示的图象中可以表示力F和木块A的
位移x之间关系的是
( )

8.如图所示的弹簧秤质量为m,挂钩下面悬挂一个质量为m0的重
物,现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤,使其向上做匀加速直线
运动,则弹簧秤的示数与拉力F之比

( )
A.m0:m
B.m:m0
C.m0:(m+m0)
二、牛顿运动定律中的整体与隔离 当系统内各物体具有相同的加速度时,应先把这个系统当作一个整 体(即看成一个质点),分析受到的外力及运动情况,利用牛顿第二定 律求出加速度.如若要求系统内各物体相互作用的内力,则把物体隔
离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该物体列式 求解.隔离物体时应对受力少的物体进行隔离比较方便。
知一物体从A点静止下滑,加速至B点,匀速至D点.若该物块静止从A
点沿另一侧面下滑,则有
( )
A.一直加速运动到E,但AC段的加速度比CE段小
B.AB段的运动时间大于AC段的运动时间
C.将加速至C点,匀速至Байду номын сангаас点
D.通过C点的速率等于通过B点的速率

6.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端
【例8】如图所示,光滑的金属球B放在纵截面为等边三角形的物体 A与坚直
墙之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B重力的6倍,不计球 跟斜面和墙之间的摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是多 少?
【例9】如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲 度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个 系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹 簧。在这过程中下面木块移动的距离为
系一质量m=15kg的重物.重物静止于地面上,有一质量m1=10kg的猴
子,从绳的另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离
开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s2) ( )
A.25m/s2
B.5m/s2
C.10m/s2 【
D.15m/s2
7.如图(a)所示,水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连 接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木 块A向上做匀加速直线运动,如图(b)所示.研究从力F刚作用在木块A的 瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这个过程,并且选定这个过程中木块A
a P A 45° A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至 少以加速度a= 向左运动时,小球对滑块的压力等 于零。当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线的拉力大小 F= 。 8.如图所示,质量分别为m和2m的两物体A、B叠放在一起,放在光滑的 水平地面上,已知A、B间的最大摩擦力为A物体重力的μ倍,若用水平 力分别作用在A或B上,使A、B保持相对静止做加速运动,则作用于 A、B上的最大拉力FA与FB之比为多少? A B F
直击高考:
1.(·辽宁、宁夏理综)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平
面上,一物块静皮肤止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向
右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉
力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为
( )
A.物块先向左运动,再向右运动
B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动
M A m
θ
B C
三、连接体中的整体与隔离 【例15】如图所示,五个木块并排放在水平地面上,它们的质量相
同,与地面的摩擦不计。当用力F推第一块使它们共同加速运动时,第2
块对第3块的推力为__________。 F 1 2 3 4 5

【例16】如图所示,物体M、m紧靠着置于摩擦系数为μ的斜面上, 斜面的倾角为θ,现施加一水平力F作用于M,M、m共同向上作加速运 动,求它们之间相互作用力的大小。
【例11】如图所示的三个物体A、B、C,其质量分别为m1、m2、m3, 带有滑轮的物体B放在光滑平面上,滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子 的质量均不计.为使三物体间无相对运动,则水平推力的大小应为F= __________。 F A B C
【例12】如图,底座A上装有一根直立竖杆,其总质量为M,杆上套 有质量为m的环B,它与杆有摩擦。当环从底座以初速向上飞起时(底座 保持静止),环的加速度为a,求环在升起的过程中,底座对水平面的 压力分别是多大? A B v
M F m
θ

基础训练: 1.如图所示,质量分别为M、m的滑块A、B叠放在固定的、 倾角为θ的斜面上,A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数 分别为μ1,μ2,当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时, B受到摩擦力( )
A.等于零 B.方向平行于斜面向上 C.大小为μ1mgcosθ D.大小为 μ2mgcosθ
A.一直加速
B.先减速,后加速
C.先加速、后减速 D.匀加速
A
B
C
6.如图所示,木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在木块
C上,三者静置于地面,它们的质量之比是1:2:3,设所有
接触面都光滑,当沿水平方向抽出木块C的瞬时,A和B的加速度分别是
aA=
,aB= 。
7.如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块
物体上加一个小物体,它和中间的物体一起运动,且原拉力F不变,那
么加上物体以后,两段绳中的拉力Fa和Fb的变化情况是( ) A
B C
Ta Tb
A.Ta增大 B.Tb增大
C.Ta变小 M
D.Tb不变
m
4.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量
为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,
C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动
D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零

2.(·黄冈质检)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系
数为k的轻质弹簧相连的物块A、B,质量均为m,开始时两物块均处于
静止状态.现下压A再静止释放使A开始运动,当物块B刚要离开挡板
时,A的加速度的大小和方向为
【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m的四块相同 的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板 对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为
A.4mg、2mg B.2mg、0 C.2mg、mg D.4mg、mg
【例6】如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地面间 的动摩擦因市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳的中点施 加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。问当F 至少多大时,两球将发生滑动?
【例3】如图所示,设A重10N,B重20N,A、B间的动摩擦因数为 0.1,B与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)至少对B向左施多大的力, 才能使A、B发生相对滑动?(2)若A、B间μ1=0.4,B与地间μ2=0.l, 则F多大才能产生相对滑动?
A B F
【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B、C两部分完 全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直 的水平向右力F作用时,木块恰能向右匀速运动,且A与B、A与C均无相 对滑动,图中的θ角及F为已知,求A与B之间的压力为多少? F A B C θ
2.如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框 架上,下端固定一个质量为m的小球。小球上下振动时,框架始终 m M 没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加 速度大小为( )
A.g B. C.0 D.
3.如图,用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B
专题 整体法和隔离法
一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体 (各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔 离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜 面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示,已知m1>m2, 三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) b c a m1 m2 A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C.有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D.没有摩擦力的作用 A O B P Q 【例2】有一个直角支架 AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向 下,表面光滑,AO上套有小环P,OB上套有小环 Q,两环质量均为m,两 环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如 图。现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的 平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力 T的变化情况是( ) A.N不变,T变大 B.N不变,T变小 C.N变大,T变大 D.N变大,T变小
竿对“底人”的压力大小为( )
A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)
g
5.如图,在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计
F
的薄板,将薄板上放一重物,并用手将重物往下压,然后突
然将手撤去,重物即被弹射出去,则在弹射过程中,(即重
物与弹簧脱离之前),重物的运动情况是( )
( )
A.0
B.2gsinθ,方向沿斜面向下
C.2gsinθ,方向沿斜面向上
D.gsinθ,方向沿斜面向下

3.(·北京西城区抽样)如图所示是一种升降电梯的示意图,A为载人 箱,B为平衡重物,它们的质量均为M,上下均由跨过滑轮的钢索系 住,在电动机的牵引下使电梯上下运动.如果电梯中人的总质量为m, 匀速上升的速度为v,电梯即将到顶层前关闭电动机,依靠惯性上升h高 度后停止,在不计空气和摩擦阻力的情况下,h为( )
9.如图所示,质量为80kg的物体放在安装在小车上的水平磅称上,小车 沿斜面无摩擦地向下运动,现观察到物体在磅秤上读数只有600N,则 斜面的倾角θ为多少?物体对磅秤的静摩擦力为多少? θ
M
10.如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一质量为mo的平盘,盘中 有一物体,质量为m,当盘静止时,弹簧的长度比自然长度伸长了L。 今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹 性限度以内,刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少?
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