高考-高中物理-力學(xué)專題-整體法和隔離法

1、專題 整體法和隔離法一、靜力學(xué)中的整體與隔離通常在分析外力對系統(tǒng)的作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體各局部間相互作用時，用隔離法解題中應(yīng)遵循“先整體、后隔離的原那么。bcam1m2【例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(zhì)量為m1和m2的兩個木塊b和c，如下圖，m1m2，三木塊均處于靜止，那么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AOBPQ【例2】有一個直角支架 AOB，AO水平放置，外表粗糙，OB豎直向下，外表光滑，AO上套有小環(huán)P，OB上套有小

2、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)再次到達(dá)平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比擬，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ABF【例3】如下圖，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？2假設(shè)A、B間1=0.4，B與地間2=0.l，那么F多大才能產(chǎn)生相對滑動？FABC【例4】將長方形均勻木塊鋸成如下圖的三局部，其中B、C兩局

3、部完全對稱，現(xiàn)將三局部拼在一起放在粗糙水平面上，當(dāng)用與木塊左側(cè)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B、A與C均無相對滑動，圖中的角及F為，求A與B之間的壓力為多少？【例5】如下圖，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，那么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【例6】如下圖，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

4、時，兩球?qū)l(fā)生滑動？【例8】如下圖，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，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？【例9】如下圖，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，直到它剛離開上面彈簧。在這過程中下面木塊移動的距離為【二、牛頓運動定律中的整體與隔離當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度時，應(yīng)先把這個系統(tǒng)當(dāng)作一個整體即看成一個質(zhì)點，分析受到的外力及運動情況，利用牛頓第二定律求出加速度如假設(shè)要求系統(tǒng)內(nèi)各物

5、體相互作用的內(nèi)力，那么把物體隔離，對某個物體單獨進(jìn)行受力分析，再利用牛頓第二定律對該物體列式求解隔離物體時應(yīng)對受力少的物體進(jìn)行隔離比擬方便。FABC【例11】如下圖的三個物體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)量均不計為使三物體間無相對運動，那么水平推力的大小應(yīng)為F_。ABv【例12】如圖，底座A上裝有一根直立豎桿，其總質(zhì)量為M，桿上套有質(zhì)量為m的環(huán)B，它與桿有摩擦。當(dāng)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？【MAmBC【例13】如圖，質(zhì)量M=10kg的木楔A

6、BC靜置于粗糙水平地面上，與地面動摩擦因數(shù)=0.02在木楔的傾角為300的斜面上，有一質(zhì)量為m=1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑。當(dāng)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大小和方向。重力加速度g=10m/s2三、連接體中的整體與隔離F12345【例15】如下圖，五個木塊并排放在水平地面上，它們的質(zhì)量相同，與地面的摩擦不計。當(dāng)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_?！綧Fm【例16】如下圖，物體M、m緊靠著置于摩擦系數(shù)為的斜面上，斜面的傾角為，現(xiàn)施加一水平力F作用于M，M、m共同向上作加速運動，求它們之間相互作用力

7、的大小?！靖子?xùn)練：1.如下圖，質(zhì)量分別為M、m的滑塊A、B疊放在固定的、傾角為的斜面上，A與斜面間、A與B之間的動摩擦因數(shù)分別為1，2，當(dāng)A、B從靜止開始以相同的加速度下滑時，B受到摩擦力A.等于零 B.方向平行于斜面向上C.大小為1mgcos D.大小為2mgcosmM2.如下圖，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端固定一個質(zhì)量為m的小球。小球上下振動時，框架始終沒有跳起，當(dāng)框架對地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為A.gB.C.0D.ABCTaTb3.如圖，用力F拉A、B、C三個物體在光滑水平面上運動，現(xiàn)在中間的B物體上加一個小物體，它和中間的物體一起運動，且原拉

8、力F不變，那么加上物體以后，兩段繩中的拉力Fa和Fb的變化情況是A.Ta增大 B.Tb增大MmC.Ta變小 D.Tb不變4.如下圖為雜技“頂竿表演，一人站在地上，肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時，竿對“底人的壓力大小為A.M+mgB.M+mgmaC.M+mg+maD.Mmg F5.如圖，在豎直立在水平面的輕彈簧上面固定一塊質(zhì)量不計的薄板，將薄板上放一重物，并用手將重物往下壓，然后突然將手撤去，重物即被彈射出去，那么在彈射過程中，即重物與彈簧脫離之前，重物的運動情況是A.一直加速 B.先減速，后加速ABCC.先加速、后減速 D.勻加速6.如下圖，木塊A和B用一

9、輕彈簧相連，豎直放在木塊C上，三者靜置于地面，它們的質(zhì)量之比是1:2:3，設(shè)所有接觸面都光滑，當(dāng)沿水平方向抽出木塊C的瞬時，A和B的加速度分別是aA= ，aB=。aPA45°7.如下圖，一細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零。當(dāng)滑塊以a2g的加速度向左運動時，線的拉力大小F。8.如下圖，質(zhì)量分別為m和2m的兩物體A、B疊放在一起，放在光滑的水平地面上，A、B間的最大摩擦力為A物體重力的倍，假設(shè)用水平力分別作用在A或B上，使A、B保持相對靜止做加速運動，那么作用于A、B上

10、的最大拉力FA與FB之比為多少？ABFM9.如下圖，質(zhì)量為80kg的物體放在安裝在小車上的水平磅稱上，小車沿斜面無摩擦地向下運動，現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)只有600N，那么斜面的傾角為多少？物體對磅秤的靜摩擦力為多少？10.如下圖，一根輕彈簧上端固定，下端掛一質(zhì)量為mo的平盤，盤中有一物體，質(zhì)量為m，當(dāng)盤靜止時，彈簧的長度比自然長度伸長了L。今向下拉盤使彈簧再伸長L后停止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處在彈性限度以內(nèi)，剛剛松開手時盤對物體的支持力等于多少？圖21111.如圖2-11所示，半徑為R的光滑圓柱體，由支架固定于地面上，用一條質(zhì)量可以忽略的細(xì)繩，將質(zhì)量為m1和m2的兩個可看作質(zhì)點的小球連接，

11、放在圓柱體上，兩球和圓心O在同一水平面上，在此位置將兩物體由靜止開始釋放，問在什么條件下m2能通過圓柱體的最高點且對圓柱體有壓力？圖2-1212.如圖2-12所示，一輕繩兩端各系一小球可視為質(zhì)點，質(zhì)量分別為M和mMm,跨放在一個光滑的半圓柱體上.兩球從水平直徑AB的兩端由靜止釋放開始運動.當(dāng)m剛好到達(dá)圓柱體側(cè)面最高點C處時，恰脫離圓柱體.那么兩球質(zhì)量之比Mm=?直擊高考：1(·遼寧、寧夏理綜)如下圖，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜皮膚止在木板上，木板和物塊間有摩擦現(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運動

12、情況為 ()A物塊先向左運動，再向右運動B物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻速運動C木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻速運動D木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零【】 2(·黃岡質(zhì)檢)如下圖，在傾角為的光滑斜面上有兩個用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B，質(zhì)量均為m，開始時兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)下壓A再靜止釋放使A開始運動，當(dāng)物塊B剛要離開擋板時，A的加速度的大小和方向為 ()A0B2gsin，方向沿斜面向下C2gsin，方向沿斜面向上Dgsin，方向沿斜面向下【】3(·北京西城區(qū)抽樣)如下圖是一種升降電梯的示意圖，A為載人箱，B為平衡重物，它們的質(zhì)量均為M，上下均

13、由跨過滑輪的鋼索系住，在電動機(jī)的牽引下使電梯上下運動如果電梯中人的總質(zhì)量為m，勻速上升的速度為v，電梯即將到頂層前關(guān)閉電動機(jī)，依靠慣性上升h高度后停止，在不計空氣和摩擦阻力的情況下，h為()A. B.C. D.【】4(2021·江西師大附中、臨川一中聯(lián)考)如下圖，小物塊A質(zhì)量為M10kg，B質(zhì)量為m2.5kg.A、B用一輕繩連接跨過無阻力的定滑輪且處于靜止?fàn)顟B(tài)A與平臺間動摩擦因數(shù)0.25(與最大靜摩擦因數(shù)相等)現(xiàn)用豎直向上的力F拉A，且F由零線性增大至100N的過程中，B的下降高度恰為h2m，(A未與滑輪相碰)那么上述過程中的最大速度為(g10m/s2) ()A1m/s B2m/s

14、C3m/s D0【】5(2021·福建銘選中學(xué)質(zhì)檢)如下圖，某斜面體由兩種材料拼接而成，BC界面平行于底面DE，兩側(cè)面與水平面夾角分別為30°和60°.一物體從A點靜止下滑，加速至B點，勻速至D點假設(shè)該物塊靜止從A點沿另一側(cè)面下滑，那么有 ()A一直加速運動到E，但AC段的加速度比CE段小BAB段的運動時間大于AC段的運動時間C將加速至C點，勻速至E點D通過C點的速率等于通過B點的速率【6一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m15kg的重物重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m110kg的猴子，從繩的另一端沿繩向上爬，如下圖，不計滑輪摩擦，在重物不

15、離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為(g取10m/s2) ()A25m/s2 B5m/s2C10m/s2 D15m/s2【7如圖(a)所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運動，如圖(b)所示研究從力F剛作用在木塊A的瞬間到木塊B剛離開地面的瞬間這個過程，并且選定這個過程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點，那么下列圖所示的圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是 ()【8如下圖的彈簧秤質(zhì)量為m，掛鉤下面懸掛一個質(zhì)量為m0的重物，現(xiàn)用一方向豎直向上的外力F拉著彈簧秤，使其向上做勻加速直線運動，那么彈

16、簧秤的示數(shù)與拉力F之比為 ()Am0：m Bm：m0Cm0：(mm0) Dm：(mm0)【9如下圖，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一質(zhì)量為m0的秤盤，盤中有物體質(zhì)量為m，當(dāng)盤靜止時，彈簧伸長為l，現(xiàn)向下拉盤使彈簧再伸長l后停止，然后松開手，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，那么剛松開手時盤對物體的支持力等于 ()A(1)(mm0)g B(1)mgC.mg D.(mm0)g【10(2007·高考江蘇卷)如下圖，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是mg.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為2m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，那么輕繩對m的最大拉力為 ()A. B.C. D3mg【11如下圖，把長方體分割成A、B兩斜面體，質(zhì)量分別