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）問的相 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5a 一定受到4個力b可能受到4個力a與墻壁之間一定有彈力和摩擦力a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

2、彈 力和摩擦力作用；對物體b進行受力分析，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，用輕純拴 住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).已知斜面傾角9 = 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 mg1B.輕純對小球的作用力大小為2mgC.斜面體對水平面的壓力大小為（M + m）g3D.斜面體與水平面向的摩擦力大小為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 0 Ft = 0Fn

3、mgcos 仁 0由兩式可得1Ft= mgsin 8= 2mg3Fn= mgcos 仁-2mg13即輕純對小球的作用力（拉力）2mg,斜面對小球的作用力（支持力）為與 mg.A 錯，B 對.把小球和斜面體作為一個整體進行研究，其受重力 （M + m）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狀態(tài)，所以由平衡條件可得：Ff- Ftcos 4 0Fn + FTsin 9-（M + m）g = 0聯(lián)立式可得：,3FN =Mg + mg, Ff= 4 mg3由牛頓第二定律可知斜面體對水平面的壓力為Mg + 3mg.C錯，D對.答案 BD趁熱打鐵如圖11

4、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 錯誤的是（）圖11A受到地面的支持力為4mgB受到A的支持力為3mgB受到C的拉力約為3 mgC受到A的推力約為乎mg解析 對A、B、C、D四個人組成的整體進行受力分析，豎直方向上受重力 4mg和地面的支持力Fn而平衡，故FN = 4mg,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Fn =3mg,而A對

5、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9,因四人的臂長相等，則 CB=2CA,故8 = 30,故F拉cos仁mg,可 得F拉丁mgA =23mg，故C正確；F推=F拉sin 8 =3mg,故D錯誤.故COS 33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用細線連接，用 平行于傳送帶的細線拉住a,兩木塊均處于靜止狀態(tài).關(guān)于木塊受力個數(shù)， 正確的是（）圖15a受4個，b受5個a受4個，b受4個a受5個，b受5個a受5個，b受4個 答案 D3

6、、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與天花板之間的細繩沿豎直方向，關(guān)于兩木塊的受力，下列說法正確 的是 （）圖1A. A、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D B 受到的地面的支持力一定大于木塊 B 的重力答案B解析當繩對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

7、 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7A 3 個B 4 個C 5 個D 6 個答案 B解析 A 與 B 相對靜止一起沿斜面勻速下滑，可先將二者當做整體進行受力分析，再對B 單獨進行受力分析

8、，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始終都處于靜止狀態(tài)，則（）圖9A. B對地面的壓力大小為3mgB.地面對A的作用力沿AC方向l越小，A、C間的彈力越小l越小，地面對A、B的摩擦力越大 答案 C解析 由整體法知：B對地面的壓力Fn= m+mj2m g =2mg, 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

9、反方向，肯定不是AC方向，B項錯；當l越小時，由圖看出8越小， 而2Faccos42mg,因而Fac隨之變小，C項正確；而地面對 A的摩擦力Ff = FCAsin 9,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，小球處于靜止狀態(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 247A. # ： 4B. 4 ：血C. 1 ： 2D. 2 ： 1解析這是典型的平衡模型，解題的要點是對兩小球進行受力分析、列平衡 方程，若取兩小球作為一個整體來研究會更方便.方法1:

10、分別對兩小球受力分析，如圖所示FAsin 30 FBsin a= 0Fb sin a Fc = 0, Fb=Fb得Fa=2Fc,即彈簧A、C的伸長量之比為2： 1,選項D正確.方法2:將兩球作為一個整體，進行受力分析，如圖所示由平衡條件知:Fa_ _1 FT = sin 30即 Fa =2Fc又Fa =Fa,則Fa=2Fc,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 245A 一定受到四個力B可能受到四個力B與墻壁之間一定

11、有彈力和摩擦力A與B之間一定有摩擦力解析 對A、B整體受力分析，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，如圖內(nèi)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 AD TOC o 1-5 h z 9、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均處于靜止狀態(tài)，下列說法中正確的是（）B受到向左的摩擦力 像B對A的摩擦力向右第C.地面對A的摩擦力向右

12、邛泄尊怨妙念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,整個裝置處于靜止狀態(tài).如圖 2-4-21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 2 4 21A. MN對Q的彈力逐漸減小B.地面對P的摩擦力逐漸增大P、Q間的彈力先減小后增大Q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

13、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 Gi,重力為G2的物體在一水 平推力F的作用下處于靜止狀態(tài).若斜面的傾角為9,則().圖9A. F = G2cos 9B. F = G2sin 9C.斜面對地面的壓力Fn = Gicos 9 D.物體對斜面的壓力Fn -G cos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F = Gtan 9,

14、 Fn=Fn =J,故只有D選項正確.cos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10C受到地面的摩擦力大小為F,方向水平向左A受到水平向右的摩擦力作用B對C的摩擦力大小為F,方向水平向右C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

15、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1,則彈簧原長10和推力F的大 小分別為（）.b. Jm圖11A. 10=1 + mg2 3F= 3 mgF = 2V3mg得 F=mg;解析 以A、B整體為研究對象，則 Fcos 30 = 2mgsin 30 ；隔離A球有kx= mgsin

16、30 ；得彈簧原長為10=1 x=1mg,則可彳4選項B、2kC正確.答案 BC14、如圖12所示，球A重G1 = 60 N,斜面體B重G2=100 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均處于靜止狀態(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進行受力分析，建立直角坐標系如圖 甲、乙所示，由共點力平衡條件可得對 A 有 Fzsin 30 = Fi , F2cos 30 工 Gi對 B有 F=F2 sin 30,F3=F2 cos 30 4 G2其中F2和F2是一對相互作用力，即F2=F2代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得 F = F1 =

17、 20 x/3 N, F3=160 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 20V3 N、160 N. 方法二（整體法）將A、B視為一個整體，該整體處于靜止狀態(tài)，所受合力為零.對整體進行受力分析如產(chǎn)圖內(nèi)所示，由平衡條件得F Gt+G.1 f II iF = Fi, F3=Gi + G2=160 N再隔離B進行受力分析如圖乙所示，由平衡條件可得F = F2 sin 30F3=F2 cos 30 + G2聯(lián)立解得 F2 =40 x/3 N, Fi = F = 20V3 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 20V3 N、160 N.答案 20 3 N 20 ： 3

18、 N 160 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120NB.人拉繩的力是100NC.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dDm2,三木塊均處于靜止,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

19、于水平面上, 必無摩擦力作用，故選D.19、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 純相連，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【解析】隔離法：設(shè)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

20、=mg/sina 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/sina20、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(2)若A、B問1=(4, B與地問 修=0.1,則F多大才能產(chǎn)生相對滑動【解析】(1)設(shè)A、B恰好滑動，則B對地也要恰好滑rI T動,選A、B為研究對象，受力如圖，由平衡條件得：J4F=fB+2TF 1 B f選A為研究對象，由平衡條件有f

21、A/- A 4TT=fA fA=0.1X10=1NfB=0.2X30=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 口磚靜止不動，則左邊木板對第一塊磚，第二塊磚對第三塊 “34磚的摩擦力分別為A. 4mg、2mg B. 2mg、02mg、mg4mg、mg設(shè)左、右木板對磚摩擦力為f1 ,第3塊磚對第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，兩球與水平地面問 的動摩擦因市委

22、都是 山一根輕純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,兩段純間的夾角為8。問當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F+2N=2G再隔離任一球，由平衡條件得Tsin( 9 /2)= N 2 - Tcos( 9 /2)=F聯(lián)立解之g2Msetg 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，并進行受力分析，如圖所示：rL l * *; #由平衡條件可得：T=4NTsin370+N2cos370=8N2sin370=N1+Tcos370得 N1=1NN2=7NO24、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)小是多少【解析】首先以B為研究對象，進行受力分析如圖 TOC o 1-5 h z 由平衡條件可得：N2=mBgcot300再以A、B為系統(tǒng)為研究對象.受力分析如圖。由平衡條件得：N2=f, f=p(mA+mB)g