專題一整體法隔離法受力分析解析版

1、專題一 整體法隔離法受力分析整體法和隔離法的使用技巧當(dāng)分析相互作用的兩個或兩個以上物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個物體各部分)間的相互作用時常用隔離法整體法和隔離法不是獨立的，對一些較復(fù)雜問題，通常需要多次選取研究對象，交替使用整體法和隔離法口訣（外整內(nèi)分）例如圖5所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運動，則關(guān)于它們受力情況的說法正確的是()圖5Aa一定受到4個力Bb可能受到4個力Ca與墻壁之間一定有彈力和摩擦力Da與b之間一定有摩擦力答案AD解析將a、b看成整體，其受力圖如圖甲所示，說明a與墻壁之間沒有彈力和摩擦力作

2、用；對物體b進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，b受到3個力作用，所以a受到4個力作用【即學(xué)即練】如圖6所示，質(zhì)量為M的斜面體A置于粗糙水平面上，用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)已知斜面傾角30，輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上，不計小球與斜面間的摩擦，則()圖6A斜面體對小球的作用力大小為mgB輕繩對小球的作用力大小為mgC斜面體對水平面的壓力大小為(Mm)gD斜面體與水平面間的摩擦力大小為mg解析以小球為研究對象，對其受力分析如圖因小球保持靜止，所以由共點力的平衡條件可得：mgsin FT0FNmgcos 0由兩式可得FTmgsin mgFNmgcos mg即輕繩對小

3、球的作用力(拉力)為mg，斜面對小球的作用力(支持力)為mg.A錯，B對把小球和斜面體作為一個整體進(jìn)行研究，其受重力(Mm)g，水平面的支持力FN、摩擦力Ff以及輕繩的拉力FT.受力情況如圖所示因研究對象處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以由平衡條件可得：FfFTcos 0FNFTsin (Mm)g0聯(lián)立式可得：FNMgmg，F(xiàn)fmg由牛頓第三定律可知斜面體對水平面的壓力為Mgmg.C錯，D對答案BD趁熱打鐵1、如圖11所示，A、B、C、D四個人做雜技表演，B站在A的肩上，雙手拉著C和D，A撐開雙手水平支持著C和D.若四個人的質(zhì)量均為m，他們的臂長相等，重力加速度為g，不計A手掌與C、D身體間的摩擦下列結(jié)論錯誤

4、的是()圖11AA受到地面的支持力為4mgBB受到A的支持力為3mgCB受到C的拉力約為mgDC受到A的推力約為mg解析對A、B、C、D四個人組成的整體進(jìn)行受力分析，豎直方向上受重力4mg和地面的支持力FN而平衡，故FN4mg，而支持力作用在A上，即A受到地面的支持力為4mg，故A項正確；將B、C、D視為一個整體，受重力3mg和A對整體的支持力FN而平衡，故FN3mg，而A對B、C、D的支持力作用在B上，故B受到A的支持力為3mg，B正確；對C隔離分析：C受重力mg，A對C水平向左的推力F推，B對C的拉力F拉，設(shè)CBA為，因四人的臂長相等，則CB2CA，故 30，故F拉 cos mg，可得F拉

5、mg，故C正確；F推F拉 sin mg，故D錯誤故本題選D. 答案D2、如圖15所示，傳送帶沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動小木塊a、b用細(xì)線連接，用平行于傳送帶的細(xì)線拉住a，兩木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)關(guān)于木塊受力個數(shù)，正確的是()圖15Aa受4個，b受5個Ba受4個，b受4個Ca受5個，b受5個Da受5個，b受4個答案D3、如圖1所示，兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上，A、B之間的接觸面傾斜連接A與天花板之間的細(xì)繩沿豎直方向，關(guān)于兩木塊的受力，下列說法正確的是()圖1AA、B之間一定存在摩擦力作用B木塊A可能受三個力作用C木塊B可能受到地面的摩擦力作用DB受到的地面的支持力一定大于木塊B的重力答案B解析當(dāng)繩對

6、A的拉力等于A的重力時，A、B之間沒有彈力，也一定沒有摩擦力，此時地面對B的支持力等于B的重力，因此選項A、D錯誤當(dāng)繩對A的拉力為零時，由力的平衡知，A應(yīng)受重力、彈力和B對A的摩擦力共三個力的作用，選項B正確由整體法可知，地面對B的摩擦力一定為零，選項C錯誤4、如圖2所示，一個質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30，則()圖2A彈簧一定處于壓縮狀態(tài)B滑塊可能受到三個力作用C斜面對滑塊的支持力不能為零D斜面對滑塊的摩擦力大小等于mg答案BC5、如圖7所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對靜止一起沿

7、固定粗糙斜面勻速下滑，在下滑過程中B的受力個數(shù)為()圖7A3個B4個C5個D6個答案B解析A與B相對靜止一起沿斜面勻速下滑，可先將二者當(dāng)做整體進(jìn)行受力分析，再對B單獨進(jìn)行受力分析，可知B受到的力有：重力GB、A對B的壓力、斜面對B的支持力和摩擦力，選項B正確6、如圖9所示，兩個截面半徑均為r、質(zhì)量均為m的半圓柱體A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圓心間的距離為l.在A、B上放一個截面半徑為r、質(zhì)量為2m的光滑圓柱體C，A、B、C始終都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()圖9AB對地面的壓力大小為3mgB地面對A的作用力沿AC方向Cl越小，A、C間的彈力越小Dl越小，地面對A、B的摩擦力越大答案C解析由整體法知

8、：B對地面的壓力FN2mg，A項錯；對A受力分析如圖，A受四個力作用，地面對A的作用力的方向為FCA與mg合力的反方向，肯定不是AC方向，B項錯；當(dāng)l越小時，由圖看出越小，而2FACcos 2mg，因而FAC隨之變小，C項正確；而地面對A的摩擦力FfFCAsin ，可判得Ff也變小，D項錯，正確選項為C.7、(2013山東卷，15)如圖247所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為()圖247A4B4C12D21解析這是典型的平衡模型，解題的要點是對兩小球進(jìn)行受力分析、列平衡方程，若取兩

9、小球作為一個整體來研究會更方便方法1：分別對兩小球受力分析，如圖所示FAsin 30FBsin 0FBsin FC0，F(xiàn)BFB得FA2FC，即彈簧A、C的伸長量之比為21，選項D正確方法2：將兩球作為一個整體，進(jìn)行受力分析，如圖所示由平衡條件知：即FA2FC又FAFA，則FA2FC，故選項D正確答案D反思總結(jié)求共點力作用下物體平衡問題的一般步驟8、 如圖245所示，兩個相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說法正確的是()圖245AA一定受到四個力BB可能受到四個力CB與墻壁之間一定有彈力和摩擦力DA與B之間一定有摩擦力解析對A、B整體

10、受力分析，如圖甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡條件可知B與墻壁之間不可能有彈力，因此也不可能有摩擦力，故C錯；對B受力分析如圖乙所示，其受到重力、A對B的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)，故B只能受到三個力，B錯；對A受力分析，如圖丙所示，受到重力、推力、B對A的彈力和摩擦力，共四個力，A、D對答案AD9、放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B.A和B之間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧。A. B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是（ ）A. B受到向左的摩擦力B. B對A的摩擦力向右C. 地面對A的摩擦力向右 D. 地面對A沒有摩擦力 10、(單選)半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置

11、的豎直擋板MN.在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)如圖2421所示是這個裝置的縱截面圖若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止在此過程中，下列說法中正確的是()圖2421AMN對Q的彈力逐漸減小B地面對P的摩擦力逐漸增大CP、Q間的彈力先減小后增大DQ所受的合力逐漸增大解析對圓柱體Q受力分析如圖所示，P對Q的彈力為F，MN對Q的彈力為FN，擋板MN向右運動時，F(xiàn)和豎直方向的夾角逐漸增大，如圖所示，而圓柱體所受重力大小不變，所以F和FN的合力大小不變，故D選項錯誤；由圖可知，F(xiàn)和FN都在不斷增大，故A、C兩項都錯；對P、Q整體受力

12、分析知，地面對P的摩擦力大小就等于FN，所以地面對P的摩擦力也逐漸增大故選B.答案B11、如圖9所示，一光滑斜面固定在地面上重力為G1，重力為G2的物體在一水平推力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)若斜面的傾角為，則()圖9AFG2cos BFG2sin C斜面對地面的壓力FNG1cos D物體對斜面的壓力解析物體所受三力如圖所示，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)、FN的合力與重力等大反向，有FGtan ，F(xiàn)NFN，故只有D選項正確答案D12、3個相同的物體疊放在一起，置于粗糙的水平地面上，物體之間不光滑，如圖10所示現(xiàn)用一水平力F作用在B物體上，物體仍保持靜止下列說法正確的是()圖10AC受到地面的摩擦力大小為F，方向

13、水平向左BA受到水平向右的摩擦力作用CB對C的摩擦力大小為F，方向水平向右DC受到5個力作用解析在選項A中，以A、B、C三者的整體為研究對象，此整體在水平方向上受平衡力的作用，因此C受到地面的摩擦力等于拉力F，方向向左，A選項正確；在選項B中，以A為研究對象，A不受摩擦力，選項B錯誤；在選項C中，B對C的摩擦力與C對B的摩擦力大小相等，方向相反，由此可知，B對C的摩擦力的大小等于F，方向水平向右，故選項C正確；對于選項D，可將C隔離開作為隔離體進(jìn)行分析，C受到5個力的作用，選項D正確選A、C、D.答案ACD13、如圖11所示，水平固定傾角為30的光滑斜面上有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁

14、度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)對B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時彈簧的長度為l，則彈簧原長l0和推力F的大小分別為()圖11Al0lBl0lCFmgDF2mg解析以A、B整體為研究對象，則Fcos 302mgsin 30，得Fmg；隔離A球有kxmgsin 30，得彈簧原長為l0lxl，則可得選項B、C正確答案BC14、如圖12所示，球A重G160 N，斜面體B重G2100 N，斜面傾角為30，一切摩擦均不計則水平力F為多大時，才能使A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)？此時豎直墻壁和水平面受到的壓力各為多大？圖12解析方法一(隔離法)分別對A、B進(jìn)行受力分析，建立直角坐標(biāo)系如圖甲、乙所示，

15、由共點力平衡條件可得對A有F2sin 30F1，F(xiàn)2cos 30G1對B有FF2sin 30，F(xiàn)3F2cos 30G2其中F2和F2是一對相互作用力，即F2F2代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得FF120 N，F(xiàn)3160 N由牛頓第三定律可知，豎直墻壁和水平面受到的壓力分別為20 N、160 N.方法二(整體法)將A、B視為一個整體，該整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力為零對整體進(jìn)行受力分析如圖丙所示，由平衡條件得FF1，F(xiàn)3G1G2160 N再隔離B進(jìn)行受力分析如圖乙所示，由平衡條件可得FF2sin 30F3F2cos 30G2聯(lián)立解得F240 N，F(xiàn)1F20 N由牛頓第三定律可知，豎直墻壁和水平面受到的壓力分別為

16、20 N、160 N.答案20 N20 N160 N15、如圖所示，人重600N，大木塊重400N，人與木塊、木塊與水平地面間的動 摩擦因數(shù)均為0.2，現(xiàn)在人用力拉繩使人與木塊一起向右勻速運動，則 （ ） A.人拉繩的力是120N B.人拉繩的力是100N C.人的腳給木塊的摩擦力向右 D.人的腳與木塊間會發(fā)生相對滑動答案：BC16、如圖所示，光滑的兩個球體，直徑均為d,置直徑為D的圓通內(nèi)，且dD2d,在桶與球接觸的三點A、B、C，受到的作用力大小分別為F1、F2、F3.如果將桶的直徑加大，但仍小于2d,判斷F1、F2、F3的大小變化情況。A. F1增大，F(xiàn)2不變，F(xiàn)3增大B. F1減小，F(xiàn)2

17、不變，F(xiàn)3減小C. F1減小，F(xiàn)2減小，F(xiàn)3增大D. F1增大，F(xiàn)2減小，F(xiàn)3減小 17、用輕質(zhì)細(xì)線把兩個未知的小球懸掛起來，如圖所示，今對小球持續(xù)施加一個向左偏下30N的恒力，并對小球b持續(xù)施加一個向右偏上30N的同樣大的恒力，最后達(dá)到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是（ ）解析：用整體法求解，以a、b兩球及連接a、b球間的繩為一系統(tǒng)，因為施加在a、b兩球上的兩個恒力F等值反向，所以這兩個力的合力為零，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。由于它們所受重力是豎直向下的，所以連接懸掛點及a球的那段繩也必然是豎直的，所以，四個圖中只有A正確。bcam1m218、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

18、別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個木塊b和c，如圖所示，已知m1m2，三木塊均處于靜止，則粗糙地面對于三角形木塊（） 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確定D沒有摩擦力的作用【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?zé)o摩擦力作用，故選DAOBPQ19、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(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?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動后的

19、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(xì)繩上的拉力T的變化情況是（ ）AN不變，T變大 BN不變，T變小CN變大，T變大 DN變大，T變小【解析】隔離法：設(shè)PQ與OA的夾角為，對P有：mgTsin=N對Q有：Tsin=mg所以 N=2mg， T=mg/sin 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/sinABF20、如所示，設(shè)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向左施多大的力，才能使A、B發(fā)生相對滑動

20、？（2）若A、B間1=0.4，B與地間2=0.l，則F多大才能產(chǎn)生相對滑動？ABFTTfB【解析】（1）設(shè)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=fB+2T選A為研究對象，由平衡條件有ATfAT=fA fA=0.110=1N fB=0.230=6N F=8N。（2）同理F=11N。21、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，用兩個大小均為F的水平力壓木板，使磚靜止不動，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 A4mg、2mg B2mg、0 C2mg、mg D4mg、mg設(shè)左、右木板對磚摩擦力為f1，第 3塊磚

21、對第2塊磚摩擦為f2，則對四塊磚作整體有：2f1=4mg， f1=2mg。對1、2塊磚平衡有：f1+f2=2mg， f2=0，故B正確。22、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(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為。問當(dāng)F至少多大時，兩球?qū)l(fā)生滑動？【解析】首先選用整體法，由平衡條件得F2N=2G 再隔離任一球，由平衡條件得Tsin(/2)=N 2Tcos(/2)=F 聯(lián)立解之。23、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，并通過定滑輪與重4N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(zhì)量，求斜面和擋板所受的壓力（sin370=0.6）?！窘馕觥糠謩e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=4N Tsin370+N2cos370=8 N2sin370=N1+Tcos370得 N1=1N N2=7N。24、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)是多少？【解析】首先以B為研究對象，進(jìn)行受力分析如圖由平衡條件可得： N2=mBgcot300 再以A、B為系統(tǒng)為研究對象受力分