高中物理整體法和隔離法試題

PAGEPAGE1整體法和隔離法bcambcam1m2A．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確定D．沒(méi)有摩擦力的作用2.有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸展的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖。現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是（）A．N不變，T變大B．N不變，T變小C．N變大，T變大D．N變大，T變小ABF3.如圖所示，設(shè)A重10N，B重20N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，B與地面的摩擦因數(shù)為0.2．問(wèn)：（1）至少對(duì)B向左施多大的力，才能使A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？（2）若A、B間μ1=0.4，B與地間μ2=0ABFFABCθFABCθ5.如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有質(zhì)量均為m的四塊相同的磚，用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板，使磚靜止不動(dòng)，則左邊木板對(duì)第一塊磚，第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力分別為（）A．4mg、2mgB．2mg、0C．2mg、mgD．4mg、mg6.如圖所示，兩個(gè)完全相同的重為G的球，兩球與水平地面間的動(dòng)摩擦因市委都是μ，一根輕繩兩端固接在兩個(gè)球上，在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為θ。問(wèn)當(dāng)F至少多大時(shí)，兩球?qū)l(fā)生滑動(dòng)？7.如圖所示，重為8N的球靜止在與水平面成370角的光滑斜面上，并通過(guò)定滑輪與重4N的物體A相連，光滑擋板與水平而垂直，不計(jì)滑輪的摩擦，繩子的質(zhì)量，求斜面和擋板所受的壓力（sin370=0.6）。8.如圖所示，光滑的金屬球B放在縱截面為等邊三角形的物體A與堅(jiān)直墻之間，恰好勻速下滑，已知物體A的重力是B重力的6倍，不計(jì)球跟斜面和墻之間的摩擦，問(wèn)：物體A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多少？9.如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面彈簧。在這過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離為（）10.如圖所示，有兩本完全相同的書(shū)A、B，書(shū)重均為5N，若將兩本書(shū)等分成若干份后，交叉地疊放在一起置于光滑桌面上，并將書(shū)A固定不動(dòng)，用水平向右的力F把書(shū)B(niǎo)勻速抽出。觀測(cè)得一組數(shù)據(jù)如下：根據(jù)以上數(shù)據(jù)，試求：（1）若將書(shū)分成32份，力F應(yīng)為多大？（2）該書(shū)的頁(yè)數(shù)。（3）若兩本書(shū)任意兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相等，則μ為多少？FABC11.如圖所示的三個(gè)物體A、B、C，其質(zhì)量分別為m1、m2、m3，帶有滑輪的物體B放在光滑平面上，滑輪和所有接觸面間的摩擦及繩子的質(zhì)量均不計(jì)．為使三物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則水平推力的大小應(yīng)為F＝FABC整體法和隔離法答案1.【解析】由于三物體均靜止，故可將三物體視為一個(gè)物體，它靜止于水平面上，必?zé)o摩擦力作用，故選D．2.【解析】隔離法：設(shè)PQ與OA的夾角為α，對(duì)P有：mg＋Tsinα=N對(duì)Q有：Tsinα=mg所以N=2mg，T=mg/sinα故N不變，T變大．答案為B整體法：選P、Q整體為研究對(duì)象，在豎直方向上受到的合外力為零，直接可得N=2mg，再選P或Q中任一為研究對(duì)象，受力分析可求出T=mg/sinαABFTTfBABFTTfBF=fB+2T選A為研究對(duì)象，由平衡條件有ATfAT=fAfA=0.1×10=1NfB=0.2×30=6NATfA（2）同理F=11N。4.【解析】以整體為研究對(duì)象，木塊平衡得F=f合θf(wàn)Bf1F1又因?yàn)閙Aθf(wàn)Bf1F1所以fB=F/4再以B為研究對(duì)象，受力如圖所示，因B平衡，所以F1=fBsinθ即：F1=Fsinθ/45.【解析】設(shè)左、右木板對(duì)磚摩擦力為f1，第3塊磚對(duì)第2塊磚摩擦為f2，則對(duì)四塊磚作整體有：2f1=4mg，∴f1=2mg。對(duì)1、2塊磚平衡有：f1+f2=2mg，∴f2=0，故B正確。6.【解析】首先選用整體法，由平衡條件得F＋2N=2G①再隔離任一球，由平衡條件得Tsin(θ/2)=μN(yùn)②2·Tcos(θ/2)=F③①②③聯(lián)立解之。7.【解析】分別隔離物體A、球，并進(jìn)行受力分析，如圖所示：由平衡條件可得：T=4NTsin370+N2cos370=8N2sin370=N1+Tcos370得N1=1NN2=7N。8.【解析】首先以B為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析如圖由平衡條件可得：N2=mBgcot300①再以A、B為系統(tǒng)為研究對(duì)象．受力分析如圖。由平衡條件得：N2=f，f=μ(mA+mB)g②解得μ=√3/79.【解析】本題主要是胡克定律的應(yīng)用，同時(shí)要求考生能形成正確的物理圖景，合理選擇研究對(duì)象，并能進(jìn)行正確的受力分析。求彈簧2原來(lái)的壓縮量時(shí)，應(yīng)把m1、m2看做一個(gè)整體，2的壓縮量x1=(m1+m2)g/k2。m1脫離彈簧后，把m2作為對(duì)象，2的壓縮量x2=m2g/k2。d=x1-x2=m1g/k2。答案為10.【解析】（l）從表中可看出，將書(shū)分成2，4，8，16，…是2倍數(shù)份時(shí)，拉力F將分別增加6N，12N，24N，…，增加恰為2的倍數(shù)，故將書(shū)分成32份時(shí)，增加拉力應(yīng)為48N，故力F=46．5＋48=94.5N；（2）逐頁(yè)交叉時(shí)，需拉力F=190．5N，恰好是把書(shū)分成64份時(shí)，增加拉力48×2=96N，需拉力F=94.5＋96=190.5N可見(jiàn)，逐頁(yè)交叉剛好分為64份，即該書(shū)有64頁(yè)；（3）兩張紙之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則F=190．5=μG/64+μ2G/64+μ3G/64+……+μ128G/64=μG/64·(1+2+3+……+128)=129μ×5∴μ=190.5/(129×5)=0.3。11.【解析】以F1表示繞過(guò)滑輪的繩子的張力，為使三物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則對(duì)于物體C有：F1＝m3g，以a表示物體A在拉力F1作用下的加速度，則有，由于三物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則上述的a也就是三物體作為一個(gè)整物體運(yùn)動(dòng)的加速度，故得F＝（m1＋m2＋m3）a＝（m1＋m2＋m3）g12.【解析】采用隔離法：選環(huán)為研究對(duì)象，則f+mg=ma(1)選底座為研究對(duì)象，有F+f’-Mg=0(2)又f=f’(3)(M(M+m)gFAB采用整體法：選A、B整體為研究對(duì)象，其受力如圖，A的加速度為a，向下；B的加速度為0．選向下為正方向，有：(M+m)g-F=ma解之：F=Mg-m(a-g)θf(wàn)mmgF113.【解析】由勻加速運(yùn)動(dòng)的公式v2=voθf(wàn)mmgF1由于=5m/s2，可知物塊受到摩擦力作用。分析物塊受力，它受三個(gè)力，如圖．對(duì)于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛頓定律，有MgAMgAf2θBCF2F1(3)分析木楔受力，它受五個(gè)力作用，如圖．對(duì)于水平方向，由牛頓定律，有(4)由此可解的地面對(duì)木楔的摩擦力NMAMAmθBC(M+m)gFfaasinθacosθ上面是用隔離法解得，下面我們用整體法求解（1）式同上。選M、m組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)受到的外力如圖．將加速度a分解為水平的acosθ和豎直的asinθ，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用牛頓定律（M加速度為0），有水平方向：N“-”表示方向與圖示方向相反豎直方向：可解出地面對(duì)M的支持力。14.【解析】A、B有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以以整體為研究對(duì)象。求A、B間作用力可以A為研究對(duì)象。對(duì)整體F=（M+m）a對(duì)木塊AT=ma15.【解析】五個(gè)木塊具有相同的加速度，可以把它們當(dāng)作一個(gè)整體。這個(gè)整體在水平方向受到的合外力為F，則F=5ma．所以。要求第2塊對(duì)第3塊的作用力F23，要在2于3之間隔離開(kāi)。把3、4、5當(dāng)成一個(gè)小整體，可得這一小整體在水平方向只受2對(duì)3的推力F23，則。θf(wàn)F(M+m)gxθf(wàn)F(M+m)gxyFa（2）且：（3）θf(wàn)θf(wàn)F’mgxyF2a(4)（5）且：（6）聯(lián)立以上方程組，解之：17.【解析】以鐵塊、木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在繩斷前、斷后所受合外力均為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒。根據(jù)題意有：（M+m）v=Mv’。上題中如系統(tǒng)以加速度a加速下沉，當(dāng)速度為v時(shí)細(xì)繩突然斷裂，過(guò)時(shí)間t后木塊速度為0，求此時(shí)鐵塊的速度。以系統(tǒng)為研究對(duì)象，在繩斷前、斷后系統(tǒng)所受合外力不變，為：(M+m)a根據(jù)動(dòng)量定理有：(M+m)at=Mv’-(m+M)v。18.【解析】（1）以系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理有：Ft=2mv19.【解析】從初始至兩棒達(dá)到速度相同的過(guò)程中，兩棒總動(dòng)量守恒，有ｍｖ０＝2ｍｖ，

根據(jù)能量守恒，整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的總熱量為Ｑ＝（1／2）ｍｖ０２－（1／2）（2ｍ）ｖ２＝（1／4）ｍｖ０２。20.【解析】以汽車和拖車系統(tǒng)為研究對(duì)象，全過(guò)程系統(tǒng)受的合外力始終為，該過(guò)程經(jīng)歷時(shí)間為v0/μg，末狀態(tài)拖車的動(dòng)量為零。全過(guò)程對(duì)系統(tǒng)用動(dòng)量定理可得：21.【解析】由于Eq＞f，故小物體在任何一個(gè)x≠0的位置，其受力均不可能平衡，則小物體最后靜止只可能是靠在墻上，即位于x＝0處，比較小物體的初末兩態(tài)，知其動(dòng)能和電勢(shì)能都減少了，從能量的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系看，其損失的動(dòng)能和電勢(shì)能都是由于小物體在運(yùn)動(dòng)中克服摩擦阻力做功而轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，這一關(guān)系為：，。21.【解析】此題看似一道屬于二個(gè)過(guò)程的過(guò)程隔離問(wèn)題，但是由于小球與下板的碰撞無(wú)機(jī)械能損失，所以可用運(yùn)動(dòng)整體法研究小球運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程。設(shè)小球下落高度h1，上升高度h2，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律，在全過(guò)程中qEh2-mg(h2-h1)=0(V/m)根據(jù)U=Ed=25(V)(F)VAVB22.【解析】測(cè)量辦法如下：設(shè)兩電壓表的內(nèi)電阻分別為RA和R