整體法隔離法題組

整體法隔離法題組【典例】（2018?杭州七校聯(lián)考）如圖19所示，甲、乙兩個(gè)小球的質(zhì)量均為m,兩球間用細(xì)線(xiàn)連接，甲球用細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上?，F(xiàn)分別用大小相等的力F水平向左、向右拉兩球，平衡時(shí)細(xì)線(xiàn)都被拉緊。則平衡時(shí)兩球的可能位置是下面的（ ）圖19解析用整體法分析，把兩個(gè)小球看做一個(gè)整體，此整體受到的外力為豎直向下的重力2mg、水平向左的力F（甲受到的）、水平向右的力F（乙受到的）和細(xì)線(xiàn)1的拉力，兩水平力相互平衡，故細(xì)線(xiàn)1的拉力一定與重力2mg等大反向，即細(xì)線(xiàn)1一定豎直；再用隔離法，分析乙球受力的情況，乙球受到向下的重力mg，水平向右的拉力F，細(xì)線(xiàn)2的拉力尸2。要使得乙球受力平衡，細(xì)線(xiàn)2必須向右傾斜。選項(xiàng)A正確。答案A【拓展1】把［典例］圖中的乙球放在光滑的斜面上如圖所示，甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的球用線(xiàn)連接，甲球用線(xiàn)掛在天花板上，乙球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止（線(xiàn)的質(zhì)量不計(jì)），以下圖示正確的是（）

答案B【拓展2】 在［典例］中，如果作用在乙球上的力大小為F，作用在甲球上的力大小為2F大小為2F，則此裝置平衡時(shí)的位置可能是（）解析將甲、乙兩個(gè)小球作為一個(gè)整體，受力分析如圖所示，設(shè)上面的繩子與豎直方向的夾角為a，則根據(jù)平衡條件可得tana=F-；再單獨(dú)研究乙球，設(shè)下面2mg的繩子與豎直方向的夾角為P，根據(jù)平衡條件可得tanP=F，因此4>a,因此甲mg球在豎直線(xiàn)的右側(cè)，而乙球在豎直線(xiàn)的左側(cè)，選項(xiàng)C正確。答案C答案C【拓展3】在［典例］中，用力F拉小球b，使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線(xiàn)Oa與豎直方向的夾角保持8=30°,如圖20所示，重力加速度為g，則F達(dá)到最小值時(shí)Oa繩上的拉力為（）圖20A.到最小值時(shí)Oa繩上的拉力為（）圖20A.3mgB．mgC岑mg1D，2mg解析以?xún)蓚€(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力，作出F在三個(gè)方向時(shí)整體的受力圖，根據(jù)平衡條件得知：F與T的合力與重力mg總是大小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當(dāng)F與繩子Oa垂直時(shí)，F(xiàn)有最小值，即圖中2位置，F(xiàn)有最小值，根據(jù)平衡條件得F=2mgsin30°=mg,T=2mgcos30°=小mg,選項(xiàng)A正確。答案A8.疊放在水平地面上的四個(gè)完全相同的排球如圖8所示，質(zhì)量均為m，相互接觸，球與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度為g，則（）圖8A.上方球與下方三個(gè)球間均沒(méi)有彈力B.下方三個(gè)球與水平地面間均沒(méi)有摩擦力4C.水平地面對(duì)下方三個(gè)球的支持力均為3mg4D.水平地面對(duì)下方三個(gè)球的摩擦力均為3同ng答案C解析將四個(gè)球看成一個(gè)整體，地面的支持力與球的重力平衡，設(shè)下方三個(gè)球中的一個(gè)球受到的支持力大小為FN，則3FN=4mg,即FN=|mg,所以選項(xiàng)C正確；由力的平衡條件知，下面三個(gè)球?qū)ψ钌厦娴那蛴袕椓Γ首钌厦娴那驅(qū)ο旅嫒齻€(gè)球肯定有彈力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

對(duì)地面上的其中一個(gè)球進(jìn)行受力分析，如圖所示.由受力分析可知，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于排球受到地面的靜摩擦力，因此不能通過(guò)Ff=好N求解此摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.圖56.兩個(gè)中間有孔的質(zhì)量為M的小球A、B用一輕彈簧相連，套在一根光滑水平桿上。兩個(gè)小球下面分別連有一輕彈簧。兩輕彈簧下端系在同一小球C上，如圖5所示。已知小球C的質(zhì)量為m，三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k，三根輕彈簧剛好構(gòu)成一個(gè)等邊三角形。則( )圖5從水平桿對(duì)質(zhì)量為M的小球的支持力為(M+m)gB.連接質(zhì)量為m的小球的輕彈簧的彈力為mC.連接質(zhì)量為m的小球的輕彈簧的伸長(zhǎng)量為^mgJ/vd.套在光滑水平桿上的輕彈簧的形變量為3mg^Vz/v解析以三個(gè)小球和三根彈簧組成的整體為研究對(duì)象，由平衡條件可得水平桿對(duì)質(zhì)量為M的小球的支持力F=(M+m)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；單獨(dú)研究質(zhì)量為m的小球，由平衡條件可得連接質(zhì)量為m的小球的輕彈簧的彈力F二孚，再由胡克定律可得連接質(zhì)量為m的小球的輕彈簧的伸長(zhǎng)量x二F二孕g(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，Ck 3k正確；單獨(dú)研究質(zhì)量為M的小球，由平衡條件可得套在水平桿上的彈簧的彈力F="，由胡克定律可得該彈簧的形變量x.皿，故選項(xiàng)D正確。6 6k答案CD1.(2020?山西晉中市適應(yīng)性調(diào)研)用一輕繩將小球尸系于光滑豎直墻壁上的。點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q,如圖1所示.P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()圖1A.若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大B.小球P受4個(gè)力的作用C.物塊Q受到3個(gè)力的作用D.若繩子變短，繩子的拉力將變小答案B解析Q受到的靜摩擦力豎直向上，與其重力平衡，與繩子長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，所以若繩子變短，Q受到的靜摩擦力不變，故A錯(cuò)誤；P受到重力、Q的支持力、Q的靜摩擦力、繩子的拉力，共4個(gè)力作用，故B正確；Q受到重力、墻壁的彈力、P的壓力和靜摩擦力，共4個(gè)力作用，故C錯(cuò)誤；設(shè)繩子與豎直方向的夾角為a，P的重力為G，繩子的拉力大小為Ft，則由平衡條件得：Ff二GQ,Gp+Ff=FTcosa,Ff=Ff則GP+GQ=FTcosa,GP與GQ不變，若繩子變短，a變大，cosa變小，則FTT變大，故D錯(cuò)誤.1.如圖4所示，物體A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于物體A所受的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）圖4A.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相同B.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相反C.甲、乙兩圖中物體A均不受摩擦力D.甲圖中物體A不受