高中物理整體法和隔離法試題演示教學

1、精品文檔A.有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右mi b整體法和隔離法1.在粗糙水平面上有一個三角形木塊a,在它的兩個粗糙斜面上分別放有質量為ml和m2的兩個木塊 b和c,如圖所示，已知 m1>m2,三木塊均處于靜止，則粗糙地面對于三角形木塊（）八精品文檔B.有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左a -C.有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能確定D.沒有摩擦力的作用2.有一個直角支架 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)質量均為 m,兩環(huán)間由一根質量可忽略、不可伸展的細繩相連，并在某一位置平衡，如圖?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再

2、次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力N和細繩上的拉力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3 .如圖所示，設 A重10N, B重20N, A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1 , B與地面的摩擦因數(shù)為 0.2.問：（1）至少對B向 FA F左施多大的力，才能使 A、B發(fā)生相對滑動？ （ 2）若A、B .;X?間科1=0.4 , B與地間科2=0.1 ,則F多大才能產生相對滑動？4 .將長方形均勻木塊鋸成如圖所示的三部分，其中B、C兩部分完全對稱，現(xiàn)將三部分拼在一起放在粗糙水平面上，當用與木塊左、（

3、<B側垂直的水平向右力 F作用時，木塊恰能向右勻速運動，且 A與-，AB A與C均無相對滑動，圖中的 0角及F為已知，求 A與B之/ 間的壓力為多少?5 .如圖所示，在兩塊相同的豎直木板間，有質量均為m的四塊相同的穆，用兩個大小均為 F的水平力壓木板， 使穆靜止不動，匚 則左邊木板對第一塊磚，第二塊磚對第三塊磚的摩擦力分別為1（）UA. 4mg 2mg B . 2mg、0 C . 2mg、mg D. 4m4 mg6 .如圖所示，兩個完全相同的重為G的球，兩球與水平地面間的動摩擦因市委都是一根輕繩兩端固接在兩個球上，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力，當繩被拉直后， 兩段繩間的夾角為 0 o

4、問當F至少多大時，兩球將發(fā)生滑動？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,的物體A相連，光滑擋板與水平而垂直，不計滑輪的摩擦，繩子 的質量，求斜面和擋板所受的壓力( sin37 0=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 與堅直墻之間，恰好勻速下滑，已知物體A的重力是B重力的倍，不計球跟斜面和墻之間的摩擦，問：物體 A與水平面之間的 動摩擦因數(shù)科是多少？并通過定滑輪與重 4N9 .如圖所示，兩木塊的質量分別為m和ma,兩輕質彈簧的勁度系數(shù)分別為ki和k2,上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢向上提上面的木

5、塊，直到它剛離開上面彈簧。在這過程中下面木塊移動的距離為()10 .如圖所示，有兩本完全相同的書A、B,書重均為5N,若將兩本書等分成若干份后,交叉地疊放在一起置于光滑桌面上，并將書A固定不動，用水平向右的力F把書B勻速抽出。觀測得一組數(shù)據如下:實驗次數(shù)I234n將書分成的份數(shù)248*逐頁交叉力F的大小(牛)4- 510.5想546. 5190.5根據以上數(shù)據，試求:(1)若將書分成 32份，力F應為多大?(2)該書的頁數(shù)。(3)若兩本書任意兩張紙之間的動摩擦因數(shù)科相等，則 科為多少?11.如圖所示的三個物體 A、B C,其質量分別為 m、m2、m3, 帶有滑輪的物體 B放在光滑平面上，滑輪和

6、所有接觸面間的摩 擦及繩子的質量均不計.為使三物體間無相對運動，則水平推 力的大小應為 F =。12 .如圖，底座 A上裝有一根直立豎桿，其總質量為 M桿上套有質量為m的環(huán)B,它與桿有摩擦。當環(huán)從底座以初速向上飛起時（底 座保持靜止），環(huán)的加速度為 a,求環(huán)在升起的過程中，底座對水平 面的壓力分別是多大？AB F13 .如圖，質量 M=10kg的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，與 地面動摩擦因數(shù)科=0.02 .在木楔的傾角0為300的斜面上,有一質量為m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑。當滑行路 程s=1.4m時，其速度 v=1.4m/s 。在這個過程中木楔沒有動。求地面對木楔的摩擦力的

7、大小和方向。（重力加速度 g=10m/s2）14 .如圖所示，木塊 A、B質量分別為 n Ml,用一輕繩連接，在水平力F的作用下沿光滑水平面加速運動，求A、B間輕繩的張力To科的斜面上，M M m共同向15 .如圖所示，五個木塊并排放在水平地面上，它們的質量相同，與地面的摩擦不計。當用力F推第一塊使它們共同加速運動時， 第2塊對第3塊的推力為。16 .如圖所示，物體M m緊靠著置于摩擦系數(shù)為 斜面的傾角為 0 ,現(xiàn)施加一水平力 F作用于 上作加速運動，求它們之間相互作用力的大小。17質量分別為 M m的鐵塊、木塊在水中以速度v勻速下沉，某時刻細繩突然斷裂，當木塊速度為0時，求鐵塊的速度。18

8、.質量為nr帶電量為+q的甲乙兩小球， 靜止于水平面上，相距L。某時刻由靜止釋放，且甲球始終受一恒力F作用，過t秒后兩球距離最短。（1）求此時兩球的速度（2）若甲球速度達到最大時，兩球相距L/2 ,求開始運動時甲乙兩球的加速度之比。（2）以甲球為研究對象，甲球速度最大時其所受合力為0,所以，此時兩球間庫侖力 F'=F,則開始時兩球間庫侖力為F' /4。分別以甲、乙兩球為研究對象，甲球所受合外力為F-F/4=3F/4 ,乙球所受合外力為F/4 ,由此可得：開始時兩球加速度之比為：3/1 。19 .兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位 于同一水平面內，兩導軌間的距離為1 . 軌上面橫放

9、著兩根導體棒a b和c d ,構 成矩形回路，如圖所示.兩根導體棒的質 量皆為m,電阻皆為R,回路中其余部分 的電阻可不計.在整個導軌平面內都有豎 直向上的勻強磁場，磁感強度為B.設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行.開始時，棒c d靜止，棒a b有指向棒c d的初速度v。（見圖）.若兩導體棒在運動中始終不接觸,求在運動中產生的焦耳熱最多是多少？20 .質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上以加速度a勻加速前進，當速度為V0時拖車突然與汽車脫,那么拖車剛停下時，汽車的瞬時速度是多大?鉤，到拖車停下瞬間司 機才發(fā)現(xiàn)。若汽車的牽 引力一直未變，車與路 面的動摩擦因數(shù)為科21 . 一個質量為 3帶

10、有電荷為一q的小物體可在水平軌道Ox上運動，O端有一與軌道垂直的固定墻，場強大小為E,方向沿x正方向，如圖.今小物體以初速度vo從xo點沿Ox軌道運動，運動中受到大小不變的摩擦阻力f作用，且fvEq.設小物體與墻碰撞時不損失機械能且其電量保持不變，求它在停止運動前所通過的總路程So22 .充電后平行板電容器水平放置，如圖所示。兩班間距離5cm,在+ =距下板2cm處有一質量2kg的不帶電小球由靜止開始下落，小球與下板碰撞時獲得 2X10-8C的負電荷，并能反跳到距下板4cm高處， - 設小球與下板的碰撞無機械能損失，已知上板帶電量為+1X10-6C,_試求板間場強 E的大小及電容器的電容Co2

11、3 .有一電源，其內電阻甚大，但不知其具體數(shù)值.有兩只電壓表Va和Vb,已知此兩表的量程均大于上述電源的電動勢，但不知此兩電壓表的內電阻的大小。要求只用這兩只 電壓表和若干導線、開關組成電路，測出此電源的電動勢，試說明你的辦法。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物體，它靜止于水平面上，必無摩擦力作用，故選 D.2.【解析】隔離法：設 PQ與OA的夾角為 a ,對P有: mg+ Tsin a =N對 Q 有：Tsin a =mg所以 N=2mg, T=mg/sin a故N不變，T變大.答案為 B整體法：選 P、Q整體為研究對象，在豎直方向上受到的合外力為零，直接

12、可得N=2mg再選P或Q中任一為研究對象，受力分析可求出T=mg/sin3 .【解析】(1)設A、B恰好滑動，則B對地也要恰好滑動， 選A、B為研究對象，受力如圖，由平衡條件得： F=f b+2T選A為研究對象，由平衡條件有T=f A f A=0.1 X10=1N f B=0.2X30=6N F=8N 。(2)同理 F=11N。4 .【解析】以整體為研究對象，木塊平衡得F=f合又因為mA=2m?=2nc且動摩擦因數(shù)相同，所以 f b=F/4再以B為研究對象，受力如圖所示，因B平衡，所以Fi =f Bsin 0 即：Fi=Fsin 0 /45 .【解析】設左、右木板對科摩擦力為 fi ,第3塊磚

13、對第 磚作整體有：2f1=4mg ,f1=2mg 。對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*TK fBfA- A >T2塊磚摩擦為f2 ,則對四塊F+ 2N=2G再隔離任一球，由平衡條件得Tsin( 0 /2)=科 N 2 T cos( 0 /2)=F聯(lián)立解之§ZpGcig F=y7.【解析】分別隔離物體A、球，并進行受力分析，如圖所示:由平衡條件可得：T=4NTsin37 0+N2cos370=8N2sin37 °=Ni+Tcos37°得 Ni=1N N 2=7No8 .【解析】首先以B為

14、研究對象，進行受力分析如圖由平衡條件可得：N2=mBgcot30 0八再以A、B為系統(tǒng)為研究對象.受力分析如圖。、盧；''公二由平衡條件得：N2=f , f=(mA+mB)g“根1解得3/7m£g9 .【解析】本題主要是胡克定律的應用，同時要求考生能形成正確的物理圖景，合理選擇研究對象，并能進行正確的受力分析。求彈簧2原來的壓縮量時，應把 m、m2看做一個整體，2的壓縮量xi=(mi+m)g/k 2。m脫離彈簧后，把已作為對象，2的壓縮量X2=mg/k2。 d=xi-x 2=mg/k 2。答案為 C。10 .【解析】(l)從表中可看出，將書分成 2,4, 8, 16,

15、是2倍數(shù)份時，拉力 F將分 別增加6N, 12N, 24N,，增加恰為2的倍數(shù)，故將書分成32份時，增加拉力應為 48N , 故力 F=46 . 5 + 48=94.5N ;(2)逐頁交叉時，需拉力 F=190. 5N,恰好是把書分成 64份時，增加拉力 48X2=96N, 需拉力 F=94.5 +96=190.5N可見，逐頁交叉剛好分為64份，即該書有 64頁；(3)兩張紙之間動摩擦因數(shù)為科，則F=190 . 5=科 G/64+ 科 2G/64+ 科 3G/64+ 科 128G/64=科 G/64 - (1+2+3+128)=129 WX5科=190.5/(129 X 5)=0.3。11 .

16、【解析】以Fi表示繞過滑輪的繩子的張力，為使三物體間無相對運動，則對于物體CFi m3 a =g有：F1=m3g,以a表示物體A在拉力Fi作用下的加速度，則有m1 m1 ,由于三物體間無相對運動，則上述的a也就是三物體作為一個整物體運動的加速度，故得F=m3(m+ m>+ mO a= m1(m + m>+ m3) g12 .【解析】采用隔離法：選環(huán)為研究對象，則 f+mg=ma (1)選底座為研究對象，有 F+f ' -Mg=0 (2)又 f=f '(3)聯(lián)立(1) (2) (3)解得：F=Mg-m(a-g)采用整體法：選 A、B整體為研究對象，其受力如圖， A的加

17、速度為 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)mg13 .【解析】由勻加速運動的公式v2=vo2+2as,得物塊沿斜面下滑2va 二的加速度為 2 s1.422 1.4=0.72 m/s由于a < g sin 6 =5m/s2,可知物塊受到摩擦力作用。分析物塊受力，它受三個力，如圖.對 于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛頓定律，有mg sin 二-f1 = ma(2)mg cos 二-F1 =0分析木楔受力，它受五個力作用，如圖.對于水平方向，由牛頓 定律，有f2 f1 cos【-F1 sin 1-0(4)由此可解的地面對木楔

18、的摩擦力f2 = F1 sin【-f1 cos 二-mg cos sin 二-(mg sin【-ma) cos?= macos? - 0.61 n此力方向與圖中所設的一致(由C指向B的方向).上面是用隔離法解得，下面我們用整體法求解(1)式同上。選 Mk m組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)受到的外力 如圖.將加速度 a分解為水平的 acos 0和豎直的asin 0 ,對系 統(tǒng)運用牛頓定律(M加速度為0),有 水平方向：f =macos1-0.61 N“-”表示方向與圖示方向相反豎直方向：(M +m)gF=masin 8可解出地面對 M的支持力。14 .【解析】A、B有相同的運動狀態(tài)，可以以整體為研究

19、對象。求 A、B間作用力可以 A 為研究對象。對整體F= (M+m a 對木塊A T=ma15 .【解析】五個木塊具有相同的加速度，可以把它們當作一個整體。這個整體在水平方Fa 二向受到的合外力為 F,則F=5ma.所以 5m。要求第2塊對第3塊的作用力F23,要在2于3之間隔離開。把 3、4、5當成一個小整體，可得這一小整體在水平方向只受2對3F23 = (3m)a = 3F的推力F23,則5 。16 .【解析】兩個物體具有相同的沿斜面向上的加速度，可以把它們當成一個整體(看作一個質點)，其受力如圖所示，建立坐標系，則：F1 =(M m)gcos" Fsin ) (1)(2)F c

20、os 二-f1TM m)g sin -(M m)a且：”明 (3)要求兩物體間的相互作用力，應把兩物體隔離開.對m受力如圖所示，則F2 - mg cos 1 - 0(4)Ff2 - mg sin 二-ma(5)且：f2 =F2(6)聯(lián)立以上方程組，解之:(cos1-1'- sin i)mFF 二(M m)17.【解析】以鐵塊、木塊組成的系統(tǒng)為研究對象，在繩斷前、斷后所受合外力均為零,所以系統(tǒng)動量守恒。根據題意有：(M+m v=Mv'。上題中如系統(tǒng)以加速度a加速下沉，當速度為v時細繩突然斷裂，過時間 t后木塊速度為0,求此時鐵塊的速度。以系統(tǒng)為研究對象，在繩斷前、斷后系統(tǒng)所受合外

21、力不變，為：(M+m)a 根據動量定理有：(M+m)at=Mv ' -(m+M)v。18 .【解析】(1)以系統(tǒng)為研究對象，根據動量定理有：Ft=2mv19 .【解析】從初始至兩棒達到速度相同的過程中，兩棒總動量守恒，有 m v o = 2 m v ,根據能量守恒，整個過程中產生的總熱量為Q = (1/2) m v o 2 (1/2) (2m) v 2 = (1/4) mv o2 o20.【解析】以汽車和拖車系統(tǒng)為研究對象，全過程系統(tǒng)受的合外力始終為(M +m)a ,該過程經歷時間為 V0/科g,末狀態(tài)拖車的動量為零。全過程對系統(tǒng)用動量定理可得：Vo. M m a gM m a - = Mv -