【物理】物理整体法隔离法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析
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x 2Mg ,故选项 A 正确; k
B、施加外力 F 的瞬间,对 B 物体,根据牛顿第二定律,有: F弹 Mg FAB Ma ,其
中: F弹 2Mg ,解得: FAB M (g a) ,故选项 B 错误;
C、物体 A、B 在 t1 时刻分离,此时 A、B 具有共同的 v 与 a 且 FAB=0;对 B 有:
2mg=kx;
施加外力 F 的瞬间,对整体,根据牛顿第二定律,有:
F F弹 2mg=2ma
其中:
解得:
F 弹=2mg
故 A 错误。
F=2ma
B.物体 A、B 在 t1 时刻分离,此时 A、B 具有共同的速度与加速度,且 FAB=0; 对 B:
F 弹′-mg=ma 解得:
F 弹′=m(g+a) 故 B 正确。 C .B 受重力、弹力及压力的作用;当合力为零时,速度最大,而弹簧恢复到原长时,B 受 到的合力为重力,已经减速一段时间,速度不是最大值;故 C 错误; D.B 与弹簧开始时受到了 A 的压力做负功,故开始时机械能减小;故 D 错误;
系的规律可知:
,说明当形变量为
时二者分离,故 B 错误;
C、对 m 分析,因分离时 a、b 间没有弹力,则根据牛顿第二定律可知:
, 联立解得:
,故 C 错误;
D、分离前对整体分析可知,由牛顿第二定律有
,
则有刚开始运动时拉力 F 的最小,F 的最小值
;分离后对 b 分析可知,由牛顿
第二定律有
,解得
,所以拉力 F 的最小值为
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 aM 0 , a 为小球在竖直方向的加速度,根据牛顿第二定律可知:
M m g FN M·aM ma ,则有: FN M m g ma ,故 FN 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
【物理】物理整体法隔离法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析
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( )
B.R0 两端的电压的变化量大小等于 ΔU2-ΔU1
C.路端电压的增加量等于 ΔU2
D. U1 为一定值 I
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A、电压表 V1 测量路端电压,即 R1 两端的电压,根据欧姆定律可知,R1 的电流变化量大小
等于
U1 R1
;故
A
正确.B、C、D、使滑动变阻器
R
滑片向左滑动一小段距离,电阻变大,
的摩擦力 f=maB= ,故②正确。 故选:A
3.如图所示电路中,电源内阻不能忽略.闭合开关 S 后,调节 R 的阻值,使电压表示数增 大 ΔU,在此过程中有( )
A.R2 两端电压减小 ΔU B.通过 R1 的电流增大 C.通过 R2 的电流减小量大于 D.路端电压增大量为 ΔU 【答案】B 【解析】
总电阻变大,总电流变小,内阻所占电压减小,路端电压增大,所以路端电压增大△U1, 并联部分的电压增大△U1,通过 R1 的电流增大,所以通过滑动变阻器的电流减小,R0 上的 电压减小,R 上的电压增大△U2,所以 R0 两端的电压的变化量大小等于△U2-△U1,电压表
V1 测量路端电压,根据欧姆定律可知 r U1 为定值,所以 U1 为定值,故 B,D 正确,
【详解】 A.因电压表示数增大,可知并联部分的总电阻增大,则整个电路总电阻增大,总电流减 小,R2 两端电压减小,电源内阻分担电压减小,路端电压增大,所以 R2 两端电压减小量小 于 ΔU,故 A 项不合题意.
B.电压表示数增大 ΔU,R1 是定值电阻,根据欧姆定律可知通过 R1 的电流增大量等于 ,
F弹 Mg Ma ,解得: F弹 M (g a) ,故选项 C 错误;
D、当物体 B 的加速度为零时,此时速度最大,则 Mg kx ,解得: x Mg ,故 B 上升 k
的高度 h
x
x
Mg k
,此时
A
物体上升的高度: h
1 2
at22
,故此时两者间的距离为
h
1 2
at22
Mg k
,故选项
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
A.弹簧的劲度系数 B.弹簧恢复原长时物块 a、b 恰好分离
C.物块 b 的加速度为
D.拉力 F 的最小值为 【答案】AD 【解析】 【详解】 A、对整体分析,根据平衡条件可知,沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡,则有:
,解得:
,故 A 正确;
B、由题意可知,b 经两段相等的时间位移为 x0,由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关
6.如图所示的电路中,电源内阻一定,电压表和电流表均为理想电表.现使滑动变阻器 R 滑片向左滑动一小段距离,测得电压表 V1 的示数变化大小为 ΔU1,电压表 V2 的示数变化大
小为 ΔU2,电流表 A 的示数变化大小为 ΔI,对于此过程下列说法正确的是( )
A.通过电阻
R1
的电流变化量大小等于
U1 R1
A.施加外力前,弹簧的形变量为 2Mg k
B.外力施加的瞬间,A、B 间的弹力大小为 M(g+a)
C.A、B 在 tl 时刻分离,此时弹簧弹力筹于物体 B 的重力
D.上升过程中,物体
B
速度最大,A、B
两者的距离为
1 2
at22
Mg k
【答案】AD
【解析】
【详解】
A、施加外力 F 前,物体 AB 整体平衡,根据平衡条件,有: 2Mg kx ,解得:
【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:
F
mgcos
v2 m
,绳子在竖直方向的分力为:
r
F
Fcos
mgcos
m
v2 r
cos
,由于速度越来越大,角度
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
I
I
C 错误.故选 ABD.
【点睛】
闭合电路欧姆定律的动态分析类题目,一般可按外电路—内电路—外电路的分析思路进行
分析,在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质.
7.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为 M 的物体 A、B(B 物体与弹簧连接,A、B 两物体均可视为质点),弹簧的劲度系数为 k,初始时物体 处于静止状态,现用竖直向上的拉力作用在物体 A 上,使物体 A 开始向上做加速度为 a 的 匀加速运动,测得两个物体的 v 一 t 图象如图乙所示(重力加速度为 g),则
重力和拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:T mg m v2 ,联立解得: r
T mg m v2 ,则根据牛顿第三定律知,球对箱的拉力大小为:T T mg m v2 ,
r
r
故此时箱子对地面的压力为: N M m g T M m g mg m v2 ,故小球摆
r
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
故 B 项符合题意.
CD. 因 R2 两端电压减小量小于 ΔU,有通过 R2 的电流减小量小于 ;由于 R2 两端电压减
小,则知路端电压增大量小于 ΔU,故 C 项不合题意,D 项不合题意.
4.如图甲所示,一轻质弹簧的下端,固定在水平面上,上端叠放着两个质量均为 m 的物 体 A、B(物体 B 与弹簧栓接),弹簧的劲度系数为 k,初始时物体处于静止状态。现用竖 直向上的拉力 F 作用在物体 A 上,使物体 A 开始向上做加速度为 a 的匀加速运动,测得两பைடு நூலகம்个物体的 v﹣t 图象如图乙所示(重力加速度为 g),则( )
,故 D 正
确;
故选 AD。
【点睛】
解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用,同时注意分析运动过程,明确运动学
公式的选择和应用是解题的关键。
9.如图,电源内阻为 r,两个定值电阻 R1、R2 阻值均为 R,闭合电键,将滑动变阻器滑片 向下滑动,理想电压表 V3 示数变化量的绝对值为 ΔU3,理想电流表 A1、A2 示数变化量的绝
①f=0 ②f≠0 ③FN=0 ④FN≠0 A.②③ B.①④ C.①③ D.②④ 【答案】A 【解析】 【详解】 开始三个物体在拉力 F 的作用下一起向右做匀速运动,可知地面对 B、C 总的摩擦力
f´=F,B 受地面的摩擦力为 F,C 受地面的摩擦力为 F;撤去 F 后,B、C 受地面的摩擦力
不变,由牛顿第二定律可知,aB= = ,aC= = ,B、C 以相同的加速度向右做匀减速 运动,B、C 间作用力 FN=0,故③正确。 分析 A、B,撤去 F 后,整个过程三物体无相对滑动,则 A 与 B 加速度相同,B 对 A 有向左
5.如图电路中,电源的内电阻为 r,R1、R3、R4 均为定值电阻,电表均为理想电表. 闭合电键 S,当滑动变阻器 R2 的滑动触头向右滑动时,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变小 B.电流表的示数变大 C.电流表的示数变小 D.R1 中电流的变化量一定大于 R4 中电流的变化量 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 设 R1、R2、R3、R4 的电流分别为 I1、I2、I3、I4,电压分别为 U1、U2、U3、U4.干路电流为 I 总,路端电压为 U,电流表电流为 I. A.当滑动变阻器 R2 的滑动触头 P 向右滑动时,R2 变大,外电路总电阻变大,I 总变小,由 U=E-Ir 可知,U 变大,则电压表示数变大.U 变大,I3 变大,故 A 错误; BC.因 I4=I 总-I3,则 I4 变小,U4 变小, 而 U1=U-U4,U 变大,U4 变小,则 U1 变大,I1 变大. 又 I 总=I+I1,I 总变小,I1 变大,则 I 变小.所以 R1 两端的电压变大,电流表的示数变小.故 B 错误,C 正确. D.由 I4=I1+I2,I4 变小,I1 变大,则 I2 变小,则|△ I1|<|△ I2|,|△ I2|>|△ I4|,则不能确定 R1 中电流的变化量与 R4 中电流的变化量的大小.故 D 错误. 【点睛】 本题是电路的动态分析问题;解题时按“局部→整体→局部”的顺序进行分析,采用总量的 方法分析电流表示数的变化.
对值分别为 ΔI1、ΔI2,则
A.A2 示数增大 B.V2 示数与 A1 示数的比值不变 C.ΔU3 与 ΔI1 的比值小于 2R D.ΔI1 小于 ΔI2 【答案】AD
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 A、B、C 为三个完全相同的物体,当水平力 F 作用于 A 上,三物体一起向右匀速 运动;某时撤去力 F 后,三物体仍一起向右运动,设此时 A、B 间摩擦力为 f,B、C 间作用 力为 FN。整个过程三物体无相对滑动,下列判断正确的是
A.施加外力的瞬间,F 的大小为 2m(g﹣a)
B.A、B 在 t1 时刻分离,此时弹簧的弹力大小 m(g+a) C.弹簧弹力等于 0 时,物体 B 的速度达到最大值
D.B 与弹簧组成的系统的机械能先增大,后保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】
A.施加 F 前,物体 AB 整体平衡,根据平衡条件,有:
D
正确;
说法正确的是选选项 AD。
8.如图所示,轻弹簧的一端固定在倾角为 θ=300 的光滑斜面的底部,另一端和质量 m 为
的小物块 a 相连,质量为 m 的小物块 b 紧靠 a 静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为 x0 , 从某时刻开始,对 b 施加沿斜面向上的外力 F,使 b 始终做匀加速直线运动。经过一段时 间后,物块 a、b 分离;再经过同样长的时间,b 距其出发点的距离恰好也为 x0 ,弹簧的形 变始终在弹性限度内,重力加速度大小为 g 。则( )