整体法和隔离法(习题)
整体法与隔离法应用练习题.doc
整体法与隔离法应用练习题1、 如图所示,质量为2m 的物块A 与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m 的物块B 与地面的摩擦系数为μ.在已知水平推力F 的作用下,A 、B 作加速运动.A 对B 的作用力为____. 答案:32mg F μ+ 2、如图所示,在光滑水平面上放着两个物体,质量m 2=2m 1,相互接触面是光滑的,与水平面的夹有为α。
用水平力F 推m 1,使两物体一起做加速运动,则两物体间的相互作用力的大小是_____。
解:取A 、B 系统为研究对像F=(m 1+m 2)a=3m 1a ∴ 取m 2为研究对像N x =Nsin =m 2a∴=113sin 2m F m α=αsin 32F 3、如右图所示,斜面倾角为θ,连接体A 和B 的质量分别为A m ,B m ,用沿斜面向上的力F 拉B 使它们一起沿斜面向上运动,设连接A ,B 的细绳上的张力为T ,则(1)若它们匀速沿斜面向上运动,F :T= ,(2)若它们匀加速沿斜面向上运动,F :T= 。
答案:A B A m m m :)(+ A B A m m m :)(+4、质量分别为m 和M 的物体叠放在光滑水平桌面上,A 受恒力F 1的作用,B 受恒力F 2的作用,二力都沿水平向,且F 1>F 2,运动过程中A 、B 二物体保持相对静止,物体B 受到的摩擦力大小为___________,方向为_________________。
答案:mM MF MF ++21;水平向左。
5、如图所示,两个木块1、2中间夹一根轻弹簧放在光滑水平面上静止。
若用大小不变的水平推力F 先后分别向右推1木块和向左推2木块,发现两次弹簧的形变量之比为a ∶b ,则木块1、2的质量之比为________。
答案:b ∶a6、质量不等的A 、B 两物体,用细线相连,跨过一个定滑轮,如下图所示,两物体与桌面的縻擦系数均为0.4。
已知在图示情况下,A 、B 一起作匀速运动。
物理整体法隔离法解决物理试题题20套(带答案)
(M+2m)g, C 错误.
D、B 与斜面体间的正压力 N′=2mgcosθ,对 B 分析,根据共点力平衡有
F=mgsinθ+μmgcosθ+f′,则 B 与斜面间的动摩擦因数
f N
F -mgsin mgcos 2mgcos
,故
D
正确.
故选 BD
11.如图所示,电源电动势为 E,内阻为 r,电压表 V1、V2、V3 为理想电压表,R1、R3 为定 值电阻,R2 为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小),C 为电容器,闭合开关 S,电容器 C 中 的微粒 A 恰好静止.当室温从 25 ℃升高到 35 ℃的过程中,流过电源的电流变化量是 ΔI, 三只电压表的示数变化量是 ΔU1、ΔU2 和 ΔU3.则在此过程中( )
A.大小为零 C.方向水平向左 【答案】A 【解析】 【详解】 对斜面体进行受力分析如下图所示:
B.方向水平向右 D.无法判断大小和方向
开始做匀速下滑知压力与摩擦力在水平方向上的分力相等,当用力向下推此物体,使物体
加速下滑,虽然压力和摩擦力发生了变化,但摩擦力 f 始终等于 FN 。知两力在水平方向
滑动,小灯泡的阻值可视为不变,下列说法正确的是( )
A.小灯泡 L1 变暗,V1 表的示数变小,V2 表的示数变大 B.小灯泡 L1 变亮,V1 表的示数变大,V2 表的示数变小 C.小灯泡 L2 变暗,V1 表的示数变小,V2 表的示数变大 D.小灯泡 L2 变亮,V1 表的示数变大,V2 表的示数变大
ma Fb ,F
为负值,b
对a
为推力;若
mb Fa ma Fb ,F 为正值,则 b 对 a 为拉力;若 mb Fa ma Fb ,F 为零.故 C 正确,A、
B、D 错误.故选 C.
整体法与隔离法受力分析训练题
整体法与隔离法受力分析训练题一、选择题1. 用钢索吊起质量为m的物体,当物体以加速度a匀加速上升ℎ高度时,钢索对重物做的功是()A.mgℎB.m(a+g)ℎC.mgℎ−maℎD.maℎ2. 如图所示,水平传送带水平段长L=6m,两皮带轮直径D均为0.2m,距地面高H=5m,与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以v0=5m/s的初速度滑上传送带,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.若皮带轮顺时针以角速度ω=60rad/s转动,则块滑到B端后做平抛运动的水平距离为出()A.1mB.5mC.6mD.7m3. 物体在合力F的作用下,由静止开始运动,若力F随时间t按图中的情况变化,则在0∼t1的时间内物体运动的()A.加速度不变,速度增大B.加速度不变,速度减小C.加速度和速度都变小D.加速度减小,速度增大4. 从同一高度处同时将完全相同的a、b两个小球分别竖直上抛和竖直下抛,它们的初速度大小也相同,以下说法中正确的是(不计空气阻力)()A.a、b两球触地瞬时的速度不同B.在空中运动过程中,a、b两球的加速度相同C.a、b两球运动的位移不同D.a、b两球运动的路程相同5. 某人站在以加速度大小a=2m/s2匀减速上升的升降机中,最多可举起重力为800N的重物,则此人若站在地面上,最多可举起质量为()的重物.(g=10m/s2)A.100KgB.64KgC.60KgD.96Kg6. 木块在水平恒定的拉力F作用下,由静止开始在水平路面上前进x,随即撤去此恒定的拉力,接着木块又前进了2x才停下来.设运动全过程中路面情况相同,则木块在运动中受到的摩擦力为()A.FB.F2C.F3D.F47. 一物体在光滑水平面上受三个水平力作用处于静止状态,已知其中的一个力F方向向东,保持其余两个力不变,把F逐渐减小到零后,又逐渐恢复到原来的值,在这个过程中()①物体的加速度方向先向西,后向东,最后加速度的大小变为零②物体的加速度方向向西,加速度的大小先增大后减小③物体的速度先增加,后减小,最后变为零④物体的速度增大到某一值后,做匀速直线运动.A.只有②④正确B.只有②③正确C.只有①④正确D.只有①③正确二、多选题8. 一个单摆悬挂在小车上,随小车沿着斜面滑下,图中的虚线①与斜面垂直,虚线②沿斜面方向,③竖直向下,则可判断出()A.如果斜面光滑,摆线与②重合B.如果斜面光滑,摆线与①重合C.如果斜面粗糙但摩擦力小于重力沿斜面方向分力,摆线位于②与③之间D.如果斜面粗糙但摩擦力小于重力沿斜面方向分力,摆线位于①与③之间9. 可作为质点的小环A、B质量之比为m A:m B=1:2,由一根不可伸长的轻绳连接,套在一光滑竖直放置的固定大环上运动.大环半径为R,绳长为√2R,小环A的质量为m.当A在最高点时静止释放,如图.则释放瞬间()A.大环对A的支持力为23mg B.大环对B的弹力为0 C.绳上张力为0 D.绳上张力为2√23mg三、填空题10. (3分)200kg的物体放在电梯的地板上,当电梯以2m/s2加速度上升时,物体对地板的压力大小等于________N.电梯以2m/s速度匀速上升时,对地板的压力大小等于________N,以2m/s2的加速度匀减速上升时,对地板的压力大小等于________N.四、解答题(本题共计 5 小题,每题 10 分,共计50分,)11. 如图所示,粗糙斜面的倾角为θ.一质量为m的物块在平行于斜面向上的拉力F作用下,沿斜面向上做匀速直线运动.斜面相对水平地面保持静止不动.求:(1)物块对斜面压力的大小;(2)物块与斜面间的动摩擦因数.12. 某航空公司的一架客机,在正常航线上做水平飞行时,突然受到强大的垂直气流的作用,使飞机在10s内下降高度为1800m,造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究在竖直方向上的运动,且假设这一运动是匀变速直线运动.(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度多大?(2)试估算质量为65kg的乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离座椅.13. 竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体,它对地板的压力随时间变化的图像如图所示.若升降机从静止开始向上运动,g取10m/s2,求8s内升降机上升的高度?14. 质量为1kg,初速度为10m/s的物体,沿粗糙水平面滑行,如图所示,物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2,同时还受到一个与运动方向相反的,大小为3N的外力F作用,经3s钟后撤去外力,求物体滑行的总位移.(g取10/s2)15. 质量m的人站在电梯里,当电梯以加速度a分别加速上升和减速上升时人对地板的压力各是多少?参考答案一、选择题1.B解:由牛顿第二定律可得:F−mg=ma;故拉力F=mg+ma;则钢索对重物所做的功W=Fℎ=m(a+g)ℎ;故选B.2.C解:若皮带轮顺时针以角速度ω=60rad/s转动,皮带运动的线速度为:v=Rω=6m/s物块在皮带上先加速后与皮带相对静止,即物体平抛运动的初速度为6m/s根据平抛的规律,水平方向,x=v0t,竖直方向,H=12gt2,解得x=6m,故选C.3.D解:根据牛顿第二定律a=Fm可知随着F的减小,加速度在减小,F的方向不变且与速度方向相同,所以物体一直做加速运动,故选D.4.B解:A、两个小球从抛出到落地,只有重力做功,机械能守恒.因为两个小球完全相同,故m相同;又从同一高度以相同的初速度大小抛出,故ℎ、V0相同.根据12mV2+mgℎ=12mV t2知V t相同.故A错误.B、在空中运动过程中,不计空气阻力,则只受重力作用,根据牛顿第二定律F=ma可知a=mgm=g,加速度相同.故B正确.C、位移只与初末位置有关,同一高度处抛出到落地位移相同.故C错误.D、路程则和运动轨迹有关,同一高度处竖直上抛的小球的运动路程要比竖直下抛小球的运动路程大.故D错误.故选B.5.B解:设此人的最大举力为F=800N,由题意得:F=mg=800N…①设此人在升降机中最多能举起质量为m’千克的重物,根据牛顿第二定律得:F−m′g=m′a…②联立①、②式并代入数据解得:m′=64kg故选:B6.C解:对整个过程,根据动能定理得Fx−f⋅(x+2x)=0则得f=F3故选C7.A解:三力平衡时,三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线.将其中的一个向东的力F减小到零后再增加到F,故合力先向西增加到F,再减小到零;根据牛顿第二定律,加速度向西,且先增加后减小到零,故①错误,②正确;物体初速度为零,加速度方向一直与速度方向相同,故速度一直增加,故③错误;即物体先向西做加速度不断变大的加速运动,再向西做加速度不断减小的加速运动;即速度增大到某一值后,做匀速直线运动;故④正确;故选:A.二、多选题8.B,D解:A、B如果斜面光滑,根据牛顿第二定律得:对整体:加速度a=Mg sinθM=g sinθ方向沿斜面向下.对小球:合力F合=ma=mg sinθ,则摆线必定与斜面垂直,即摆线与①重合.故A错误,B正确.C、如果斜面粗糙且μ<tanθ,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到,加速度a=Mg sinθ−μMg cosθM=g(sinθ−μcosθ),由于μ<tanθ,则μcosθ<sinθ,a>0,说明加速度方向沿斜面向下,而且a<g sinθ,则摆线位于①与③之间.故C错误,D正确.故选BD.9.A,D解:质点A和质点B均做圆周运动,相同时间内运动的弧长相等,故线速度时刻相等,故切向加速度也相等;初始位置速度为零,故径向平衡,对两个质点受力分析,如图所示:绳子长度为半径的√2倍,故绳子与水平方向的夹角为45∘;根据牛顿第二定律,有:A质点径向:mAg+T cos45∘−N A=0A质点切向:T sin45∘=m A aB质点径向:T cos45∘−N B=0B质点切向:m B g−T sin45∘=m B a以上四式联立解得:T=2√23m A g=2√23mg①N A=23m A g=23mg②N B=23m A g=23mg③A、由②式得到N A=23mg,故A正确;B、由③式得到N B=23mg,故B错误;CD、由①式得到T=2√23mg,故C错误,D正确;故选:AD.三、填空题10.2400,2000,1600解:若电梯以2m/s2的加速度加速上升,是超重状态,超重ma,故对电梯底板的压力大小为:N1=mg+ma=200×(10+2)N=2400N;电梯以2m/s速度匀速上升时,物体处于平衡状态,对地板的压力大小等于:mg=2000N若电梯以2m/s2的加速度减速上升,处于失重状态,失重ma,故弹簧秤读数为:N2=mg−ma=200×(10−2)N=1600N;故答案为:2400,2000,1600四、解答题(本题共计 5 小题,每题 10 分,共计50分)11.(1)物块对斜面压力的大小为mg cosθ;(2)物块与斜面间的动摩擦因数所以为F−mg sinθmg cosθ.解:(1)对物块的受力分析,由牛顿第二定律可知:F N−mg cosθ=0所以F N=mg cosθ根据牛顿第三定律,F N′=F N(2)由牛顿第二定律可知F−mg sinθ−μmg cosθ=0所以:μ=F−mg sinθmg cosθ答:(1)物块对斜面压力的大小为mg cosθ;(2)物块与斜面间的动摩擦因数所以为F−mg sinθmg cosθ.12.(1)飞机在竖直方向上产生的加速度是36m/s2.(2)质量为65kg的乘客所系安全带必须提供1690N的拉力才能使乘客不脱离座椅.解:(1)根据匀变速直线运动的位移公式有s=12at2得a=2st2=2×1800102m/s2=36m/s2(2)由牛顿第二定律:F+mg=ma得F=m(a−g)=1690N答:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度是36m/s2.(2)质量为65kg的乘客所系安全带必须提供1690N的拉力才能使乘客不脱离座椅.13.8s内升降机上升的高度为60.0m.解:取升降机地板上的物体为研究对象,物体受力情况如右图所示.取向上为正方向.由牛顿第三定律可知,物体对地面的压力等于地面对物体的支持力,即F=F N.在0∼2s内,F N1=F1>mg,物体所受合外力竖直向上,所以物体向上做匀加速直线运动.由牛顿第二定律得F N1−mg=ma1①a1=F N1−mgm=1.5×103−100×10100m/s2=5.0m/s2所以物体的位移x1=12a1t12=12×5.0×2.02m=10.0m②物体2s末的速度v=a1t1=5.0×2.0m/s=10.0m/s③在2∼6s内,F N2=mg,物体所受合外力为零,所以物体向上做匀速直线运动,则物体的位移x2=vt2=10.0×4.0m=40.0m④在6∼8s内,F N3<mg,物体所受合外力方向竖直向下,所以物体向上做匀减速直线运动,初速度为v=10.0m/s.由牛顿第二定律F3−mg=ma3⑤a3=F3−mgm=500−100×10100m/s2=−5.0m/s2所以物体的位移x3=vt3+12a3t32=10.0×2m+12×(−5.0)×2.02m=10.0m⑥所整个过程中物体位移x=x1+x2+x3=10.0m+40.0m+10.0m=60.0m⑦14.物体滑行的总位移为9.25m.解:设以初速度的方向(向右)为正方向,由牛顿第二定律:a1=−F−fm=−3−0.2×1×101m/s2=−5m/s2,物体从10m/s的初速度到速度减为零所用的时间和位移分别为:t1=0−v0a1=−10−5s=2sx1=v02⋅t1=102×2m=10m在F作用后2s,由于F>F f,物体将反向(向左)做加速度运动,加速度为:a2=−F+fm=−3−0.2×1×101m/s2=−1m/s2,第3s内,物体从初速度为零做反向加速运动,位移为x2,则x2=12a2t22=12×(−1)×12=−0.5m当F撤去后,物体在摩擦阻力作用下做匀减速运动,运动方向还向左,摩擦力:f=μmg=0.2×1×10=2N设向左的总位移是x3,由动能定理:−Fx2−f⋅x3=0代入数据得:x3=−0.75m所以,物体运动的总位移为:s=s1+s3=10−0.75m=9.25m15.(1)人对电梯底板的压力大小是mg+ma;(2)人对电梯底板的压力大小是mg−ma.解:(1)加速上升时,加速度方向向上.根据牛顿第二定律得:N−mg=ma,解得:N=mg+ma.根据牛顿第三定律得,人对电梯底板的压力大小为mg+ma.(2)减速上升时,加速度方向向下.根据牛顿第二定律得:mg−N=ma,解得:N=mg−ma.根据牛顿第三定律知,人对电梯底板的压力为mg−ma.。
物理整体法隔离法解决物理试题专题练习(及答案)含解析
A.竖直挡板对球的弹力为 m g a
B.斜面对球的弹力为 2mg C.加速度越大斜面对球的弹力越大.
F 2mg 8ma ,
代入 F ,解得 3mg
故 C 项错误; D.对 8 个滑块,有
a F , 24m
F mg 8ma ,
解得
a g 4
再以 6、7、8 三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有
故 D 项正确;
F 3ma F , 4
5.如图所示,一个物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明出此时斜面不受地面的 摩擦力作用,若沿斜面方向用力 F 向下推此物体,使物体加速下滑,斜面依然保持静止, 则斜面受地面的摩擦力是( )
小滑块之间的轻杆上的弹力大小为 F 4
【答案】D 【解析】 【详解】 A.将匀速运动的 8 个小滑块作为一个整体,有
F 3mg 0 ,
解得
F , 3mg
故 A 项错误; B.当滑块匀速运动时,处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零,处在粗糙地带上 的滑块间的轻杆上的弹力不为零,且各不相同,故 B 项错误; C.对 8 个滑块,有
变低,故 C 错误;
D 项:将 R1 和电源等效为一个新的电源,新电源的内阻为 r+R1,电压表测的为新电源的路
U
端电压,如果电流表测的也为总电流,则
I总
r
R1 ,由 A 分析可知 I总 =IR3
I A ,
由于总电流增大,并联部分的电压减小,所以 R3 中的电流减小,则 IA 增大,所以
高一物理尖子班 整体法与隔离法经典题型
整体法与隔离法选择题1.如图所示,物体A、B放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是()A.A对C有向左的摩擦力B.C对B有向左的摩擦力C.物体C受到三个摩擦力的作用D.C对地面有向右的摩擦力2.(多选)有三个相同物体叠放在地面上,如图所示,物体之间及物体和地面之间均不光滑。
ABC静止。
则()A.C受地面摩擦力,大小为F,方向向左B.A受水平向右的摩擦力C.B对C的摩擦力方向水平向右D.C和地面间无摩擦力3.如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一个处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,下列说法正确的是()A.M对m的摩擦力方向向右B.M对m的摩擦力方向向左C.地面对M的摩擦力方向向右D.地面对M的摩擦力方向向左4.(多选)如图所示,质量均为m的三块木块A、B、C,其中除A的左侧面光滑外,其余各侧面均粗糙。
当受到水平外力F时,三木块均处于静止状态。
则()A.B对A摩擦力大小mg,方向向上B.C对B摩擦力大小2mg,方向向上C.B对C摩擦力大小2mg,方向向上D.墙壁对C摩擦力大小3mg,方向向上5.(多选)如图所示,质量均为m的四块木块A、B、C、D夹在两木条之间,各接触面均粗糙。
当受到水平外力F时,四木块均处于静止状态。
则()A.B对A摩擦力大小为mg,方向向下B.C对B摩擦力大小2mg,方向向上C.B对C摩擦力大小为0D.木条对D摩擦力大小2mg,方向向上6.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直推力F的作用下,物体A、B均保持静止。
则物体A和B的受力个数分别为()A.物体A受3个力,物体B受3个力B.物体A受3个力,物体B受4个力C.物体A受4个力,物体B受4个力D.物体A受5个力,物体B受4个力7.如图所示,平板重400N,人重200N,滑轮重不计,整个装置静止,则人对平板的压力是()A.0N B.50N C.100N D.150N8.(多选)如图所示,物体m与斜面体M一起静止在水平面上。
整体法和隔离法
高一物理辅导1 整体法和隔离法典型例题习题:1如图所示,质量为m 1的木块受到向右的拉力F 的作用沿质量为m 2的长木板向右滑行,长木板保持静止状态。
已知木块与长木板问的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则A .长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2(m 1+m 2)gB .长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m 1gC .若改变F 的大小,当F>μ2(m 1+m 2)g 时,长木板将开始运动D .无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动2、物体A 和B 叠放在光滑水平面上,在水平拉力F 1=10N ,F 2=12N 的作用下一起加速运动。
物体A 和B 保持相对静止,若m A =4kg ,m B =6kg ,则A 与B 所受的摩擦力f l 和f 2的大小和方向为 ( )A .f 1向左,f 2向右,大小都等于1.2N ;B .f 1向右,f 2向左,大小都等于1.2N ;C f l 向左,大小为2N ,f 2为零D .f 2向右,大小为3N ,f 1为零。
3、如图所示,三木块质量相等,b 、c 木块上表面粗糙程度不同,在水平恒力F 的作用下,三木块一起沿水平地面运动且它们之间仍保持相对静止,则( )A . 三木块所受的合外力相同B .b 木块所受合外力最大C .b 、c 两木块对a 的作用力的合力方向竖直向上D .当三木块一起向右做匀速直线运动时,b 、c 对a 的作用力的合外力方向水平向右4.质量为m 的木块放在质量为M 的光滑斜面体上,当以水平力推斜面体时, m 与M 保持相对静止,如图所示,那么 ( )A . m 受的合力为m g sinθB .m 受的合力为m g tgθC . m 对M 的压力为mg cos θ D.m 对M 的压力为m g/cosθ5.质量为m l 的木块放在光滑水平面上,木块上放置一质量为m 2的另一木块,先后分别用水平力拉m l 和m 2 ,使两木块都能一起运动。
动态平衡-整体隔离法练习题
动态平衡-整体隔离法练习题一、单选题1.如图所示,A,B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθB.B球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为gsinθC.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθD.A,B两球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为2gsinθ2. 将一斜面固定在水平地面上,在斜面上放一小滑块A,如图甲.在小滑块A上放一小物体B,物体B始终与A保持相对静止如图乙;或在小滑块A上施加一竖直向下的作用力F,如图丙.则下列说法正确的是()A.若甲图中A可沿斜面匀速下滑,加物体B后将加速下滑B.若甲图中A可沿斜面匀速下滑,加力F后将加速下滑C.若甲图中A可沿斜面匀加速下滑,加物体B后加速度将增大D.若甲图中A可沿斜面匀加速下滑,加力F后加速度将增大3.如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁,处于静止状态。
现用力F沿斜面向上推A,A,B仍处于静止状态。
下列说法正确的是()A.A,B之间的摩擦力大小可能不变B.A,B之间的摩擦力一定变大C.B受到的弹簧弹力一定变小D.B与墙之间可能没有摩擦力4.如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力()A.不为零,方向向右B.不为零,方向向左C.摩擦力大小为零D.不为零,与v0大小有关5. 如图所示,三个相同的长方形物体A、B、C叠放在水平面上。
水平向右的恒力F作用在B 上。
三个物体静止在地面上。
下列说法中正确的是()A.B对A的摩擦力水平向右,大小为FB.B对C的摩擦力水平向左,大小为FC.C对B的摩擦力水平向左,大小为FD.A与B间、B与C间、C与水平面间都不可能是光滑的6.如图所示,将粗糙的斜面体放在粗糙水平地面上,物块m放在斜面上,恰能沿斜面匀速下滑,斜面体静止不动。
整体法隔离法习题附答案
1.如图为一直角支架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,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在图示位置平衡。
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F N和摩擦力f的变化情况是()A.F N不变,f变大B.F N不变,f变小C.F N变大,f变大D.F N变大,f变小【答案】B【解析】分析受力作出示意图。
再把两环、细绳作为“整体”研究可知,小环P所受支持力等于2mg即其中,FN 、FN/分别为环P、Q所受支持力。
由①式可知,FN大小不变。
然后,依“极限思维”分析,当环P向左移至O点时,环Q所受的拉力T、支持力FN/逐渐减小为mg、0。
由此可知,左移时环P所受摩擦力将减小。
因此,正确的答案为:选B。
静力学中存在着大量的类似此例的“连接体”问题。
解题思维方法,无非为“整体”、“隔离”两种分析方法的交替使用,至于是先“整体”、还是“隔离”,则因题而异,变通确定。
2.如图所示,叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中,其中B带+Q的电量,A不带电;它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。
现突然使B带电量消失,A带上+Q的电量,则A、B的运动状态可能为A.一起匀速B.一起加速C.一起减速D.A加速,B匀速【答案】A【解析】试题分析:由题意知B受到的向右的电场力与地面对B向左的摩擦力大小相等,当B带电量消失,A带上+Q的电量时,要讨论AB间的的摩擦力与地面对B的摩擦力之间的大小关系,当AB间的的摩擦力大于或等于地面对B的摩擦力时,AB还是一起运动,可把AB看成整体,整体受到的电场力与摩擦力平衡,所以仍然一起做匀速运动,A对,BC错;当AB间的的摩擦力小于地面对B的摩擦力时,此时A做加速运动,B做减速运动,D错。
考点:本题考查受力分析,整体法点评:本题学生要讨论AB间的的摩擦力与地面对B的摩擦力之间的大小关系,从而去判断AB是一起运动还是分开运动。
高中物理整体法和隔离法习题大全(带答案)
整体法和隔离法对于连结体问题,通常用隔离法,也可采用整体法。
如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态一样,一般首先考虑整体法。
对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。
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〔各局部〕间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离〞的原那么。
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,m1>m2,三木块均处于静止,那么粗糙地面对于三角形木块〔〕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m1b cam2D.没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,应选D.此题假设以三角形木块a为研究对象,分析b和c对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,那么把问题复杂化了.此题可扩展为b、c两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?2.有一个直角支架AOB,AO水平放置,外表粗糙,OB竖直向下,外表光滑,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,两环再次到达平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比拟,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是〔〕PA.N不变,T变大B.N不变,T变小OAC.N变大,T变大D.N变大,T变小【解析】隔离法:设PQ与OA的夹角为α,对P有:Qmg+Tsinα=NB对Q有:Tsinα=mg所以N=2mg,T=mg/sinα故N不变,T变大.答案为B整体法:选P、Q整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg,再选P或Q中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sinα为使解答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,假设不能解答,再隔离考虑.3.如下图,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〕假设A、B间μ1=0.4,B与地间μ2=0.l,那么F多大才能产生相对滑动?F A B【解析】〔1〕设A、B恰好滑动,那么B对地也要恰好滑动,选A、B为研究对象,TA受力如图,由平衡条件得:FBTf B F=f B+2T4.将长方形均匀木块锯成如下图的三局部,其中B、C两局部完全对称,现将三局部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,求A与B之间的压力为多少?θBFAC【解析】以整体为研究对象,木块平衡得F=f合又因为m A=2m B=2m C 且动摩擦因数一样,F1所以f B=F/4θ再以 B 为研究对象,受力如下图,因 B 平衡,所以fBF1 =f B sin θ即:F1=Fsin θ/4 f1此题也可以分别对A、B进展隔离研究,其解答过程相当繁杂。
【物理】物理整体法隔离法解决物理试题练习题及答案及解析
【物理】物理整体法隔离法解决物理试题练习题及答案及解析一、整体法隔离法解决物理试题1.如图所示,R 0为热敏电阻(温度降低,其电阻增大),D 为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),平行板电容器中央有一带电液滴刚好静止,M 点接地,开关S 闭合.下列各项单独操作时可使带电液滴向上运动的是( )A .滑动变阻器R 的滑动触头P 向上移动B .将热敏电阻R 0的温度降低C .开关S 断开D .电容器的上极板向上移动【答案】C【解析】【详解】A.当滑动变阻器的滑动触头P 向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则总电流增大,内电压及R 0两端的电压增大,则路端电压和滑动变阻器两端的电压都减小,由于二极管具有单向导电性,电荷不会向右流出,所以电容器两端的电势差不变,故A 项不合题意;B.当热敏电阻温度降低时,其阻值增大,则由闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压减小,液滴仍然静止,故B 项不合题意;C.开关S 断开时,电容器直接接在电源两端,电容器两端电压增大,则液滴向上运动,故C 项符合题意;D.若使电容器的上极板向上移动,即d 增大,则电容器电容C 减小,由于二极管具有单向导电性,电荷不会向右流出,所以电容器两端的电势差增大,由于Q U C =,4S C kd επ=,U E d =,所以4kQ E Sπε=,由于极板上的电荷量不变,而场强E 与极板之间的距离无关,所以场强E 不变,液滴仍然静止,故D 项不合题意.2.最近,不少人喜欢踩着一种独轮车,穿梭街头,这种独轮车全名叫电动平衡独轮车,其中间是一个窄窄的轮子,两侧各有一块踏板,当人站在踏板上向右运动时,可简化为如图甲、乙所示的模型。
关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力,下列说法正确的是( )A .考虑空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力向左B .不计空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力向左C .考虑空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力可能为零D .不计空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力不可能为零【答案】C【解析】【详解】A .考虑空气阻力,当人处如图甲所示的状态向右匀速运动时,根据平衡条件,则脚所受摩擦力为右,故A 错误;B .不计空气阻力,当人处如图甲所示的状态向右加速运动时,合力向右,即脚所受摩擦力向右,故B 错误;C .当考虑空气阻力,当人处如图乙所示的状态向右匀速运动时,根据平衡条件,则重力、支持力与空气阻力处于平衡,则脚所受摩擦力可能为零,故C 正确;D .当不计空气阻力,当人处如图乙所示的状态向右加速运动时,根据牛顿第二定律,脚受到的重力与支持力提供加速度,那么脚所受摩擦力可能为零,故D 错误。
4.4整体法与隔离法
4.4整体法与隔离法1.如图5所示,物体A靠在竖直墙面上,在向上的推力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为()图5A.2 B.4C.2或4 D.32.如图6所示,粗糙水平地面上放置一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙壁之间再放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.已知A、B的质量分别为M和m,圆球B 和半圆的柱状物体A的半径均为r,已知A的圆心到墙角的距离为2r,重力加速度为g.求:图6(1)物体A所受地面的支持力大小;(2)物体A所受地面的摩擦力.3.(多选)物体b在水平推力F作用下,将物体a压在竖直墙壁上,a、b均处于静止状态,如图7所示.关于a、b两物体的受力情况,下列说法正确的是()图7A.a受到两个摩擦力的作用B.a共受到四个力的作用C.b共受到三个力的作用D.a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大4.如图8所示,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态.若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用F f1、F f2和F f3表示.则()图8A.F f1=0,F f2≠0,F f3≠0B.F f1≠0,F f2=0,F f3=0C.F f1≠0,F f2≠0,F f3=0D.F f1≠0,F f2≠0,F f3≠05.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=x3B.x1 >x3=x2C.若m1>m2,则x1>x3=x2D.若m1<m2,则x1<x3=x26.质量为M的物体放在光滑水平桌面上,通过水平轻绳跨过光滑的轻质定滑轮连接质量为m的物体,如图9所示,重力加速度为g,将它们由静止释放,求:图9(1)物体的加速度大小; (2)绳对M 的拉力大小.7.(多选)如图10所示,斜面体质量为M ,倾角为θ,小方块质量为m ,在水平推力F 作用下,斜面体和小方块整体向左做匀速直线运动,各接触面之间的动摩擦因数都为μ,重力加速度为g ,则( )图10A .斜面体对小方块的支持力为mg cos θB .斜面体对地面的压力大小为(M +m )gC .斜面体对小方块的摩擦力大小为μmg cos θD .地面对斜面体的摩擦力大小为μMg8.如图11所示,并排放在光滑水平面上的两物体的质量分别为m 1和m 2,且m 1=2m 2.当用水平推力F 向右推m 1时,两物体间的相互作用力的大小为F N ,则( )图11A .F N =FB .F N =12FC .F N =13FD .F N =23F9.将两质量不同的物体P 、Q 放在倾角为θ的光滑斜面上,如图12甲所示,在物体P 上施加沿斜面向上的恒力F ,使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动;图乙为仅将图甲中的斜面调整为水平,同样在P 上施加水平恒力F ;图丙为两物体叠放在一起,在物体P 上施加一竖直向上的相同恒力F 使二者向上加速运动.三种情况下两物体的加速度的大小分别为a 甲、a 乙、a 丙,两物体间的作用力分别为F 甲、F 乙、F 丙.则下列说法正确的是( )图12A .a 乙最大,F 乙最大B .a 丙最大,F 丙最大C .a 甲=a 乙=a 丙,F 甲=F 乙=F 丙D .a 乙>a 甲>a 丙,F 甲=F 乙=F 丙10.(多选)如图13所示,质量分别为m A 、m B 的A 、B 两物块用轻绳连接放在倾角为θ的固定斜面上(轻绳与斜面平行),用平行于斜面向上的恒力F 拉A ,使它们沿斜面匀加速上升,A 、B 与斜面间的动摩擦因数均为μ,为了增大轻绳上的张力,可行的办法是( )图13A .减小A 物块的质量B .增大B 物块的质量C .增大倾角θD .增大动摩擦因数μ1.如图14所示,质量分别为M 和m 的物块由相同的材料制成,且M >m ,将它们用一根跨过光滑轻质定滑轮的细线连接.如果按图甲放置在水平桌面上(与物块M 相连的细线水平),两物块刚好做匀速运动.如果互换两物块位置按图乙放置在同一水平桌面上,它们的共同加速度大小为(重力加速度为g )( )图14A.M M +m gB.M -m mgC.M -m M gD .上述均不对2.如图所示,一车内用轻绳悬挂着A 、B 两球,车向右做匀加速直线运动时,两段轻绳与竖直方向的夹角分别为α、θ,且α=θ,则( )A.A球的质量一定等于B球的质量B.A球的质量一定大于B球的质量C.A球的质量一定小于B球的质量D.A球的质量可能大于、可能小于也可能等于B球的质量3.(多选)如图15所示,质量为m2的物体2放在车厢的水平底板上,用竖直细绳通过光滑轻质定滑轮与质量为m1的物体1相连,车厢沿水平直轨道向右行驶,某一段时间内与物体1相连的细绳与竖直方向成θ角,重力加速度为g.由此可知()图15A.车厢的加速度大小为g tan θB.细绳对m1的拉力大小为m1g cos θC.底板对物体2的支持力为(m2-m1)gD.底板对物体2的摩擦力大小为m2gtan θ4.如图16所示,质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑凹槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角.重力加速度为g,则下列说法正确的是()图16A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.F=(M+m)g tan αC.系统的加速度为a=g sin αD.F=mg tan α5.如图17所示,质量为2 kg的物体A和质量为1 kg的物体B放在水平地面上,A、B与地面间的动摩擦因数均为13,在与水平方向成α=37°角、大小为20 N斜向下推力F的作用下,A、B一起做匀加速直线运动(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:图17(1)A、B一起做匀加速直线运动的加速度大小;(2)运动过程中A对B的作用力大小.(3)若3 s后撤去推力F,求撤去推力F后1 s内A、B在地面上滑行的距离.4.4整体法与隔离法(答案)1.【答案】B【解析】以B为研究对象,知A对B有压力和摩擦力,B还受到重力和推力F,所以B受四个力作用,故选项B正确,A、C、D错误.2.【答案】(1)(M+m)g(2)33mg,方向水平向左【解析】(1)对A、B整体受力分析,如图甲所示,由平衡条件得F N A=(M+m)g.(2)对B受力分析,如图乙所示,由几何关系得sin θ=r2r =12,θ=30°,由平衡条件得F N AB cos θ-mg=0,F N AB sin θ-F N B=0,联立解得F N B=mg tan θ=33mg,由整体法可得物体A所受地面的摩擦力F f=F N B=33mg,方向水平向左.3.【答案】AD【解析】以a、b整体为研究对象,整体受到重力、水平推力F、墙壁对整体水平向右的弹力和墙壁对整体向上的摩擦力作用,由于整体处于平衡状态,所以墙壁对a的摩擦力不随F的增大而增大,选项D正确;隔离b为研究对象,b受到重力、水平推力、a对b 水平向右的弹力、a对b向上的摩擦力四个力作用,选项C错误;再隔离a,a受到b 对a向下的摩擦力、墙壁对a向上的摩擦力、重力及水平方向上的两个弹力作用,选项A正确,B错误.4.【答案】C【解析】对a、b、P整体受力分析可知,整体相对桌面没有相对运动趋势,故F f3=0;将a和b 看成一个整体,ab 整体有相对斜面向下运动的趋势,故b 与P 之间有摩擦力,即F f2≠0;对a 进行受力分析,a 相对于b 有向下运动的趋势,故a 和b 之间存在摩擦力作用,即F f1≠0,故选项C 正确.5.【答案】 A【解析】 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.对左图运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度为:a 1=F m 1+m 2,对b 物体有:T 1=m 2a 1,得:T 1=m 2F m 1+m 2;对中间图运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度为:a 2=F -(m 1+m 2)g m 1+m 2,对b 物体有T 2-m 2g =m 2a 2,得:T 2=m 2F m 1+m 2;对右图,设斜面与物体间的动摩擦因数为μ,则整体的加速度:a 3=F -(m 1+m 2)g sin θ-μ(m 1+m 2)g cos θm 1+m 2,对物体b :T 3-m 2g sin θ-μm 2g cos θ=m 2a 3,解得T 3=m 2F m 1+m 2;则T 1=T 2=T 3,根据胡克定律可知,x 1=x 2=x 3.6.【答案】(1)mg M +m (2)Mmg M +m【解析】以m为研究对象:mg-F T=ma①以M为研究对象:F T=Ma②联立①②得:a=mgM+mF T=Mmg M+m.7.【答案】AB【解析】以整体为研究对象,地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g,根据牛顿第三定律可得斜面体对地面的压力大小为(M+m)g,根据摩擦力的计算公式可得地面对斜面体的摩擦力大小为F f1=μ(M+m)g,故D错误,B正确;斜面体对小方块的摩擦力为静摩擦力,摩擦力大小为F f2=mg sin θ,故C错误;斜面体对小方块的支持力等于小方块的重力垂直于斜面的分力,大小为mg cos θ,故A正确.8.【答案】C【解析】当用F 向右推m 1时,对m 1和m 2整体,由牛顿第二定律可得F =(m 1+m 2)a ;对m 2有F N =m 2a =m 2m 1+m 2F ;因m 1=2m 2,得F N =F 3.故选项C 正确.9.【答案】D【解析】以P 、Q 整体为研究对象,由牛顿第二定律可得:题图甲:F -(m P +m Q )g sin θ=(m P +m Q )a 甲解得:a 甲=F -(m P +m Q )g sin θm P +m Q题图乙:F =(m P +m Q )a 乙解得:a 乙=F m P +m Q题图丙:F -(m P +m Q )g =(m P +m Q )a 丙解得:a 丙=F -(m P +m Q )g m P +m Q由以上三式可得:a 乙>a 甲>a 丙;对Q 由牛顿第二定律可得:题图甲:F甲-m Q g sin θ=m Q a甲解得:F甲=m Q Fm P+m Q题图乙:F乙=m Q a乙=m Q Fm P+m Q题图丙:F丙-m Q g=m Q a丙解得:F丙=m Q Fm P+m Q故F甲=F乙=F丙综上所述,D正确.10.【答案】AB【解析】当用沿斜面向上的恒力拉A,两物块沿斜面向上匀加速运动时,对整体运用牛顿第二定律,有F-(m A+m B)g sin θ-μ(m A+m B)g cos θ=(m A+m B)a,-g sin θ-μg cos θ.得a=Fm A+m B隔离B 研究,根据牛顿第二定律有F T -m B g sin θ-μm B g cos θ=m B a ,则F T =m B F m A +m B, 要增大F T ,可减小A 物块的质量或增大B 物块的质量,故A 、B 正确.1.【答案】C【解析】题图甲中,物块m 匀速运动,故F T =mg ,物块M 匀速运动,故F T =μMg .联立解得μ=m M. 题图乙中,对M 有Mg -F T ′=Ma对m 有F T ′-μmg =ma联立解得a =M -m Mg ,故C 正确.2.【答案】D【解析】对A、B整体研究,根据牛顿第二定律得:(m A+m B)·g tan α=(m A+m B)a,解得:g tan α=a,对B研究,根据牛顿第二定律得:m B g tan θ=m B a,解得:a=g tan θ,因此不论A的质量是大于、小于还是等于B球的质量,均有α=θ,故D正确.3.【答案】AB【解析】以物体1为研究对象,受力分析如图甲所示,由牛顿第二定律得:m1g tan θ=m1a,解得a=g tan θ,则车厢的加速度也为g tan θ,故A正确.,故B正确.如图甲所示,细绳的拉力F T=m1gcos θ以物体2为研究对象,受力分析如图乙所示,在竖直方向上,由平衡条件得F N=m2g-F T =m 2g -m 1g cos θ,故C 错误. 在水平方向上,由牛顿第二定律得:F f =m 2a =m 2g tan θ,故D 错误.4.【答案】B【解析】对小铁球受力分析得F 合=mg tan α=ma 且合外力方向水平向右,故小铁球的加速度为g tan α,因为小铁球与凹槽相对静止,故系统的加速度也为g tan α,A 、C 错误;对系统受力分析得F =(M +m )a =(M +m )g tan α,故B 正确,D 错误.5.【答案】 (1)23m/s 2 (2)4 N (3)均为0.6 m 【解析】(1)以A 、B 整体为研究对象进行受力分析,有:F cos α-μ[(m A +m B )g +F sin α]=(m A +m B )a代入数据解得a =23m/s 2. (2)以B 为研究对象,设A 对B 的作用力大小为F AB ,根据牛顿第二定律有: F AB -μm B g =m B a代入数据解得F AB =4 N.(3)若3 s 后撤去推力F ,此时物体A 、B 的速度:v =at =2 m/s撤去推力F 后,物体A 、B 的加速度为a ′=μ(m A +m B )g m A +m B=μg =103 m/s 2 滑行的时间为t ′=v a ′=0.6 s 撤去推力F 后1 s 内物体A 、B 在地面上滑行的距离等于0.6 s 内物体A 、B 在地面上滑行的距离,则x =v 2t ′=0.6 m.。
牛顿第二定律整体法与隔离法专题练习及答案
牛顿第二定律整体法与隔离法专题练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题1.两物体A 、B 置于粗糙水平面上,中间用细线相连,现用一力F 作用在物体上,已知A 2kg m =,B 2kg m =,12N F =,A B 0.2μμ==,210m/s g =,则中间细线上的张力多大( )A .12NB .5NC .6ND .7N2.如图所示,在桌面上有质量分别为M 、m 的两个物块,它们由同一种材料制成,现用力F 推物块m ,使M 、m 两物块在桌面上一起向右加速。
当桌面光滑时,加速度大小为1a ,M 、m 间的相互作用力大小为1F ;当桌面粗糙时,加速度大小为2a ,M 、m 间的相互作用力大小为2F 。
下列关系式正确的是( )A .12a a =B .12a a <C .12F F =D .12F F >3.如图所示,质量为M 、倾角为θ的斜面置于光滑的水平面上,一个表面光滑、质量为m 的物块放在斜面上,斜面在沿水平方向的力F 的作用下,恰能使物块与斜面保持相对静止,重力加速度为g ,则作用力F 的大小为( )A .(m+M )g sin θB .(m+M )g cos θC .(m+M )g tan θD .()tan m M gθ+4.如图所示,五块完全相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的摩擦不计。
当用力F 推1使它们共同加速运动时,第2块木块对第3块木块的推力为( )A.15F B.25F C.35F D.F5.如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球。
当滑块至少以多大加速度向左运动时,小球对滑块的压力等于零,滑块至少以多大加速度向右运动时,小球对细线的拉力等于零()A.g,g B.g,2g C.2g,g D.g6.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F 作用下沿斜面下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球(质量也为m)的轻绳恰好水平。
初升高物理衔接练习题——整体法和隔离法在平衡中的应用
初升高物理衔接练习题——整体法和隔离法在平衡中的应用一、单选题(共50 分)1. 在恒力F作用下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是()A.a一定受到4个力B.b可能受到4个力C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.a与b之间不一定有摩擦力2. 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接,并悬挂如图所示。
两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°()G B.细线a对小球1的拉力大小为4GA.细线a对小球1的拉力大小为4√33GC.细线b对小球2的拉力大小为GD.细线b对小球2的拉力大小为2√333. 如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起沿竖直墙向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体M一定受到5个力B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力D.物体M与N之间一定有摩擦力4. 现代的激光打印机都是自动进纸的,有一种进纸原理如图所示。
进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。
设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,打印机内每张白纸的质量m。
不考虑静电力的影响,重力加速度g已知,下列说法正确的是()A.滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为μ1FB.第三、四张白纸间的摩擦力大小为μ2(F+3mg)C.白纸与纸槽底座之间的摩擦力大小为μ2(F+mg)D.越靠近底座白纸间的摩擦力越大5. 如图所示,顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上,A、B两物体跨过滑轮通过轻绳连接,整个装置处于静止状态(不计轻绳与滑轮间的摩擦)。
现用水平力F作用于物体A上,缓慢拉动A,最终左侧的细线与竖直方向的夹角为30°,斜面体与物体B一直保持静止。
7.整体法与隔离法
m2=10 kg,且始终静止,取g=10 m/s2,求: kg,且始终静止 且始终静止, (1)斜面对滑块的摩擦力. (1)斜面对滑块的摩擦力. 斜面对滑块的摩擦力 (2)地面对斜面体的摩擦力和支持力. (2)地面对斜面体的摩擦力和支持力. 地面对斜面体的摩擦力和支持力
解析
(1)用隔离法:对滑块作受力分析, (1)用隔离法:对滑块作受力分析,如下图甲 用隔离法
所示,在平行斜面的方向上 所示,在平行斜面的方向上
30° F=m1gsin 30°+Ff, 30°=(3010× Ff=F-m1gsin 30°=(30-5×10×0.5) N=5 N
(2)用整体法:因两个物体均处于平衡状态, (2)用整体法:因两个物体均处于平衡状态,故可以将 用整体法 滑块与斜面体当作一个整体来研究, 滑块与斜面体当作一个整体来研究,其受力如上图乙 所示,由图乙可知:在水平方向上有F 30° 所示,由图乙可知:在水平方向上有F地=Fcos 30° N;在竖直方向上有 在竖直方向上有F =(m 30° =15 3 N;在竖直方向上有FN地=(m1+m2)g-Fsin 30° =135 N 答案 (1)5 N (2)15 3N N N 135 N N
题型3 题型3
“整体法”与“隔离法”的应用 整体法” 隔离法”
Hale Waihona Puke 【例3】如图4所示,质量为m1=5 kg 如图4所示,质量为m 的物体,置于一粗糙的斜面上, 的物体,置于一粗糙的斜面上,用 一平行于斜面的大小为30 N的力 的力F 一平行于斜面的大小为30 N的力F 图4 推物体,物体沿斜面向上匀速运动, 推物体,物体沿斜面向上匀速运动,斜面体质量
专题01 整体法和隔离法(原卷版)
物理思维方法2020最新模拟题精练专题01 整体法和隔离法一.选择题1.(2019湖南质检)两个中间有孔的质量为M的小球用一轻弹簧相连,套在一水平光滑横杆上.两个小球下面分别连一轻弹簧.两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上,如图所示.已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形.则下列判断正确的是A.水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg+mgmgB.连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为33mgC.连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为k33mgD.套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为k62.(2019·江苏省海安高级中学月考)如图所示,滑块B置于水平地面上,滑块A在一斜向上的力F作用下紧靠滑块B(A、B接触面竖直,A和地面未接触),此时A、B均处于静止状态.若仅将力F增大A、B 仍处于静止状态,下列说法正确的是A.AB间的弹力一定增大B.AB间的摩擦力一定增大C.B和水平地面间弹力一定增大D.B和水平地面间摩擦力保持不变3.(2019·辽宁省辽南协作体高三模拟)如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B。
整个装置处于静止状态,已知重力加速度为g 则A .A 对地面的摩擦力方向向左B .A 对地面的压力大于(M+m )gC .B 对A 的压力大小为r mg RD .细线对小球的拉力大小为T mg R= 4. (2020洛阳联考)如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A 、B 两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A .A 、B 都有沿切线方向且向后滑动的趋势B .B 运动所需的向心力等于A 运动所需的向心力C .盘对B 的摩擦力是B 对A 的摩擦力的2倍D .若B 相对圆盘先滑动,则A 、B 间的动摩擦因数μA 小于盘与B 间的动摩擦因数μB5.(2018衡水六调)如图所示,质量为m 0、倾角为θ的斜面体静止在水平地面上,有一质量为m 的小物块放在斜面上,轻推一下小物块后,它沿斜面向下匀速运动。
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它们与周围的环境隔离开来的。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量
定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问
题中。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时
也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们
应该优先采用整体法, 这样涉及的研究对象少,
未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相
互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态
相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力
学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通
常采用整体法与隔离法相结合的方法。
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
m
b
a
c m
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(
)
A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向
右
பைடு நூலகம்
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
θ 角及 F 为已知,求 A与 B之间的压力为多少?
【点评】本题也可以分别对 A、 B 进行隔
离研究,其解答过程相当繁杂。
【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
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
【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 k 2,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
整体法和隔离法 ( 习题 )
受力分析 ------ 整体法和隔离法
选择研究对象是解决物理问题的首要环 节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案 是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求 解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简 化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法 解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方 法。
.
【点评】本题若以三角形木块 a 为研究对
象,分析 b 和 c 对它的弹力和摩擦 O P A 力,再求其合力来求解,则把问题
Q 复杂化了.此题可扩展为 b、c 两 B
个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?
【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
B 与地间 μ2=0.l ,则 F 多大才能产生相对滑
动?
【例 4】将长方形均匀木块锯 成如图所示的三部分,其中 B、C F
θB A
两部分完全对称,现将三部分拼在
C
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
D. N 变大, T 变
小
【点评】 为使解答简便, 选取研究对象时,
一般优先考虑整体, 若不能解答, 再隔离考虑.
【例 3】如图所示,设 A
重 10N,B 重 20N,A、B 间的 F
A B
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 μ 1=0.4 ,
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
隔离法就是将研究对象从其周围的环境 中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以 是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义 的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中 隔离出来。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将 看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过 程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法 看上去相互对立,但两者在本质上是统一的, 因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将
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
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 7】如图所示,重为 8N 的球静止在与 水平面成 370 角的光滑斜面上,并通过定滑轮 与重 4N 的物体 A 相连,光滑挡板与水平而垂 直,不计滑轮的摩擦,绳子的质量,求斜面和 挡板所受的压力( sin37 0=0.6 )。
行隔离比较方便。
【例 11】如图所示的三个物 体 A、B、 C,其质量分别为 m1、 F
A BC
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=__________。
v B
A 【例 12】如图,底座 A 上装有一根直立竖