整体法和隔离法(解析版)

1整体法与隔离法专题训练一选择题1．（2015年武汉部分学校调研测试）如图所示，两个质量为m、横截面半径为r的半圆柱体A、B放置在粗糙水平面上，A、B的圆心O1、O2之间的距离为l，在A、B上放置一个质量为2m、横截面半径也为r的光滑圆柱体C（圆心为O3），A、B、C始终处于静止状态。则A．A对地面的压力大小为3mgB．地面对A的作用力的方向由O1指向O3C．若l减小，A、C之间的弹力减小D．若l减小，地面对B的摩擦力增大【答案】C2.(2014高考全国新课标理综I第17题）如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定23.（2014江苏物理第8题）如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，,则(A)当F2μmg时，A、B都相对地面静止(B)当F=52μmg时,A的加速度为13μg(C)当F3μmg时,A相对B滑动(D)无论F为何值,B的加速度不会超过12μg4.（2014四川理综）如右图所示，水平传送带以速度v1匀速运动。小物体P，Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平。t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦。绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是【答案】：BC[来源:学科网]35..（2012·江苏物理）如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m和M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是A．2fMmMB．2fMmmC．2fMmM-(m+M)gD．2fMmm+(m+M)g【答案】：A【解析】：对整体，由牛顿第二定律，F-(m+M)g=(m+M)a，隔离木块M，由牛顿第二定律，2f-Mg=Ma，4联立解得：F=2fMmM，选项A正确。【考点定位】此题考查整体法隔离法受力分析和牛顿第二定律。6.（2011新课标卷）如图4，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。现假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线正确的是[来源:学科网ZXXK]【点评】此题考查叠加体、整体法隔离法受力方向、加速度图象等知识点。7．（2010全国理综1）如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g。则有A．a1=0，a2=gB．a1=g，a2=gC．a1=0，a2=MMmgD．a1=g，a2=MMmg[来源:学.科.网]a1=0。木块2受重力和弹簧向下的弹力作用，根据牛顿第二定律a2=MMgF=MMmg，所以选项C正确。5[来源:Z.xx.k.Com]【答案】C【点评】此题考查牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题。要注意，弹簧中的弹力不能发生突变，而木板、轻绳、轻杆的弹力都可发生突变。8（2010山东理综）如图2所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成角，则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是A．N=m1g+m2g-FsinB．N=m1g+m2g-FcosC．f=FcosD．f=Fsin9.（2010浙江理综）如图4所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。下列说法正确的是（）A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B.上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力610（2007年高考江苏物理）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为A、5mg3B、4mg3C、2mg3D、mg3【点评】选择隔离的研究对象时，一定要选择所受的力是确定的物体，不要选择所受的力是不确定的物体，此题中由于左边木块之间的摩擦力尚未达到最大，因此不能隔离左边木块作为研究对象。1.计算题11.（2010上海物理）倾角=37°，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m，在此过程中斜面保持静止（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2），求：（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向。7（2）地面对斜面的支持力大小。【解析】（1）物块在斜面上匀加速下滑，L=12at2解得加速度a=2m/s2。设斜面对木块摩擦力为f1，支持力N1。隔离木块分析受力，由牛顿第二定律得：mgsin-f1=ma，mgcos-N1=0，【点评】此题考查叠加体受力分析、牛顿运动定律、物体平衡条件等知识点。12（2009年安徽卷）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，试求：（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。解析：解法一:(1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，由牛顿第二定律：ammgmm-2F椅人椅人[来源:学§科§网Z§X§X§K]解得F=440N。由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力F’=440N（2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析如图所示，则有：amgm-FFN人人，解得FN=275N。由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275N。8解法二:设运动员和吊椅的质量分别为M和m；运动员竖直向下的拉力为F，对吊椅的压力大小为FN。根据牛顿第三定律，绳对学科网运动员的拉力大小为F，吊椅对运动员的支持力为FN。分别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律MagM-FFN①mamgFFN②由①②得F=440N，FN=275N。13．(2015河北省邯郸摸底测试)如图，一个倾角θ＝30°的光滑直角三角形斜劈固定在水平地面上，顶端连有一轻质光滑定滑轮。质量为m的A物体置于地面，上端与劲度系数为k的竖直轻弹簧相连。一条轻质绳跨过定滑轮，一端与斜面上质量为m的B物体相连，另一端与弹簧上端连接。调整细线和A、B物体的位置，使弹簧处于原长状态，且细绳自然伸直并与三角斜劈的两个面平行。现将B物体由静止释放，已知B物体恰好能使A物体刚要离开地面但不继续上升。求：21*cnjy*com(1)B物体在斜面上下滑的最大距离x；(2)B物体下滑到最低点时的加速度大小和方向；(3)若将B物体换成质量为2m的C物体，C物体由上述初始位置静止释放，当A物体刚好要离开地面时，C物体的速度大小v。9B物体加速度的方向沿斜面向上..................................⑦14（2015山东师大附中模拟）如图所示，固定在水乎面上的斜面其倾角37o，长方形木块A的MN面上钉着一颗钉子，质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直。木块与斜面间的动摩擦因数0.5。现将木块由静止释放，木块与小球将一起沿斜面下滑。求在木块下滑的过程中；(1)木块与小球的共同加速度的大小(2)小球对木块MN面的压力的大小和方向。10(取g=l0m／s2)