2020年高考物理二輪專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練卷 專(zhuān)題05 整體與隔離法在兩種力學(xué)狀態(tài)下的應(yīng)用規(guī)律(含解析)

專(zhuān)題整體與隔離法在種力學(xué)狀態(tài)的應(yīng)用規(guī)律1.（2018·重慶市一診）如圖所示，有個(gè)完全相同的長(zhǎng)方體木板放在一起，每個(gè)木板的質(zhì)量為g某人用手在這疊木板的兩側(cè)各加一水平壓力，木板水平靜止。若手與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，木板與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力取10則水平壓力至為)A8NC．N

B．15ND．N【答案】B【解析圖所示，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，分析可得4之無(wú)摩擦力，對(duì)擦力向上f＝3摩擦力向下f＝1,2間摩擦力最大，以整體為研究對(duì)象，受力分析如圖乙所示，″＝3F得F＝＝15，正。甲乙（2018·連港高三檢測(cè)]如圖，支架固定在水平地面，其傾斜的光滑直桿與地面成30°角，兩圓環(huán)A、B穿在直桿上，并用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩連接，滑輪的大小不計(jì)，整個(gè)裝置處于同一豎直平面。圓環(huán)平衡時(shí)，繩豎，繩與桿間夾角為30°。則環(huán)、B的量之比()ABA131231ABA1312311A1C.3

B．1∶2∶2【答案】A【解析別、B兩環(huán)受力分析如圖，以為究對(duì)象，則只受到重力和子的拉力的作用，桿對(duì)A沒(méi)有力的作用，否則A平方向受力不能平衡。所以＝；以為研究對(duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，結(jié)合圖可知，繩子的拉力與受的支持力N與直方向之間的夾角都是，所以與大相等，得：gT＝T，∶∶3A正。長(zhǎng)沙模擬）如圖所示的是一個(gè)力學(xué)平衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)由三條輕質(zhì)細(xì)繩將質(zhì)量均為兩個(gè)小球連接懸掛組成，小球直徑相比輕繩長(zhǎng)度可以忽略，輕豎直方向的夾角為30°，輕繩2與豎直方向的夾角大于，輕繩3水。當(dāng)此系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，輕23的拉力分別為FFF，較三力的大小，下列結(jié)論正確的()A<

B．F

C．>F

D．【答案】C12321212N111N12321212N111N423【解析兩的整體受力分析，根據(jù)平衡條件可知＝＝mg；F＝2mgtan30°＝，13F>，A錯(cuò)誤；對(duì)下方小球受力分析，因F是角三角形的斜邊，而mg和是直角邊，由輕繩2與直方向的夾角θ>45°知>F錯(cuò)上小分析平方向Fsin30°＝θ>45°FF，C正D錯(cuò)。哈爾濱六中摸底）一個(gè)截面是直角三角形的木塊放在水平面上，在斜面上放個(gè)光滑球，球的一側(cè)靠在豎直墻上塊于靜止圖示在光滑球的最高點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的力F仍于靜止，則木塊對(duì)地面的壓力N和擦力f變化情況()AN增大

Bf增

．不

D．f不【答案】【解析】以整體為研究對(duì)象受力分析如圖甲：施加以后很明顯地面對(duì)木塊的支持力M＋)變(＋m＋，木塊對(duì)地面的壓力變。水平方向＝。隔離球受力如圖乙：豎直方向：cos＝mgF水平方向：sin＝

N由豎直方向知加后F變大，則由水平方向知F變大，聯(lián)系整體知木塊對(duì)地面的摩擦力f變，故選A、B杭州七校聯(lián))如圖所示，甲、乙兩個(gè)小球質(zhì)量均為m兩球間用細(xì)線連接，甲球用細(xì)線懸掛在天花板上。現(xiàn)分別用大小相等的力F水向左、向右拉兩球，平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊。則平衡時(shí)兩球的可能位置是下面的()2TTTT2TTTT【答案A【解析整法分析，把兩個(gè)小球看作一個(gè)整體，此整體受到的外力為豎直向下的重力、水平向左的力F(甲受到的、水平右的力(乙受到的和細(xì)線1的力，兩水平力相互平衡，故細(xì)線1的力一定與重力2mg等反，即細(xì)線一定豎直；再用隔離法，分析乙球受的情況，乙球受到向下的重力g水平向右的拉力F，細(xì)線2的力F。要使得乙球受力平衡，細(xì)線必向右傾斜。6.(10分)如圖所示，質(zhì)量M＝23的塊A在水平桿上，并用輕繩將木塊A質(zhì)量＝3的小球B相今與水平方向成＝角的力F＝103拉著小球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中A相對(duì)位置保持不變，?。?0/s2求：運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向夾角；木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?！敬鸢浮?2)

【解析設(shè)輕繩對(duì)B的力為F，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象析受力，作出受力圖如圖甲，由平衡條件可得：＝cos，30°Fθ代解得，＝103Ntan＝

，即θ＝。(2)以木塊和小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖乙。由衡條件得fNfN12A1AB2fBNB2BfNfN12A1AB2fBNB2BfN＝F＋Fsin＝(M＋，又F＝30°解得μ＝＝。msin30°57.(15分)所受重力G＝8N的塊懸掛在繩和的點(diǎn)上。偏離豎直方向37°角，在平方向，且連在所受重力為G＝100N木塊上，木塊靜止于傾角為的斜面上，如圖所示，試求＝，＝0.6，重力加速度g取10m/s)木塊與斜面間的摩擦力大小；木塊所受斜面的彈力大小?！敬鸢浮?1)64.8NN【解析】如圖甲所示，分析P點(diǎn)力，由平衡條件可得cos37°＝G，＝可解得F＝N

B再分析G的受力情況如圖乙所示，由平衡條件可得F＝G＋′cos37°＋F＝Gcos37°，F(xiàn)＝F，求得＝N，＝N8.(選)新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ在一東西向的水平直鐵軌上停放著一列已用掛鉤連接好的車(chē)機(jī)車(chē)在東邊拉著這列車(chē)廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，連接某兩相鄰車(chē)廂的鉤P和間拉大小為；當(dāng)機(jī)車(chē)在西邊拉著車(chē)廂以大小為的速度向行駛時(shí)和間的拉力大小仍為F。不計(jì)車(chē)廂與軌間的摩擦，每節(jié)車(chē)廂質(zhì)量相同，則這列車(chē)廂的節(jié)數(shù)可能()A8．112111121111T112111121111T111C．

D．【答案BC【解析每車(chē)廂的質(zhì)量為m這列車(chē)廂的節(jié)數(shù)為n東邊車(chē)廂的節(jié)數(shù)為x，西邊車(chē)廂的節(jié)數(shù)為－x。當(dāng)機(jī)車(chē)在東邊拉車(chē)廂時(shí)，對(duì)西邊車(chē)廂受力分析，由牛頓第二定律可得＝－x)·ma；機(jī)車(chē)在西邊拉車(chē)廂5時(shí)，對(duì)東邊車(chē)廂受力分析，由牛頓第二定律可得Fmax聯(lián)立可得＝x，為倍數(shù)，則5的倍3數(shù)，選項(xiàng)B、正確，選項(xiàng)A、D錯(cuò)。如圖所，質(zhì)量分別為m、的個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力F的用下一起沿水平方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)在滑地面上m在中。已知力與平方向的夾角為。m的速度大小為()Fθm＋FθC.m

FsinθBm＋FθD．m【答案A【解析、m看一個(gè)整體，在水平方向上加速度相同，由牛頓第二定律可得θ＝(m＋)，F(xiàn)θ所以＝，項(xiàng)A正。m＋10.如所示，有材料相的、Q兩塊通過(guò)輕繩相連，并在拉力F作下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，輕繩與拉力F的向均平行于斜面。當(dāng)拉力一時(shí)Q受繩的拉力．與斜面傾角關(guān)．與動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)．與系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)．僅與兩物塊質(zhì)量有關(guān)【答案D【解析設(shè)P、Q的質(zhì)量分別為m、，Q受繩的拉力大小為F，塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。根據(jù)牛頓第二定律對(duì)整體進(jìn)行析有F－(mmgsinθ－(m＋m)gcos＝＋)對(duì)進(jìn)分析，2T222TT100TTTTTTTTTTTTTTTT0002T222TT100TTTTTTTTTTTTTTTT0000AAm＋1m有F－gsinθ－gcos＝a解＝可Q到繩的拉力F與面傾角動(dòng)摩擦因數(shù)m＋μ和統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無(wú)關(guān)，僅與兩物塊質(zhì)量F有關(guān)，選項(xiàng)D正。11.如圖甲所示質(zhì)量為m的車(chē)放在光滑水平面上，小車(chē)上用細(xì)線懸吊一質(zhì)量為m的球m，用一力F水向右拉小球使球和車(chē)一起以加速度a向運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)線與豎直方向成α角線的拉力為F。若用一力F水向左拉小車(chē)，使小球和車(chē)一起以加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向也成角如圖乙所示，細(xì)線的拉力為F。則()A＝，＝FC．′<F，′>

B．′>，＝D．′<，F(xiàn)【答案B【解析對(duì)球進(jìn)行受力分析，由于小球豎直方向上所受合力為零，可知α＝mgF′cos＝，所以F＝。對(duì)于題圖乙中的小球，水平方向有F′sinα，對(duì)于題圖甲中的小車(chē)，水平方向有Fα＝a因?yàn)閙，所以aa對(duì)小球與車(chē)組成的整體，由牛頓第二定律得F＝(＋m)a＝(m＋)，所以FF，選項(xiàng)B正確。福建寧德一模）如圖所示，質(zhì)量為0.2kg的體A靜在豎直的輕簧上，質(zhì)量為0.6物體B由細(xì)線懸掛在天花板上B與A剛接觸但不擠壓?，F(xiàn)將細(xì)線突然剪斷，則在剪斷細(xì)線的瞬AB間的作用力大小為(10)()A0.5NB．N．

D．N【答案】D【解析】剪斷細(xì)線前B間壓，則彈簧的彈力F＝2，在剪斷細(xì)線的瞬間，對(duì)整體受力分析，得整體加速度a＝

m＋g－＝7.5m/s隔分析有g(shù)－＝a＝m－ma1.5N。BNBNBA故選D。鹽城月考）一輛小車(chē)靜止在水平地面上是定在車(chē)上的一根水平桿，物塊M穿桿上M通過(guò)細(xì)線懸吊著小物體，m在車(chē)的水平底上，小車(chē)未動(dòng)時(shí)細(xì)線恰好在豎直方向上?，F(xiàn)使小車(chē)如下圖分四次分別以、、、a的速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)，四種情況下Mm均車(chē)保持相對(duì)靜止，且圖甲和1241212134123合3443431122121241212134123合344343112212111AB11AAB222BAABC圖乙中細(xì)線仍處于豎直方向，已知∶a∶a∶a＝1∶2∶M受的摩擦力大小依次為ffff，則錯(cuò)誤的是()Af∶∶2C．∶f＝∶2

B．∶＝∶3D．tan＝θ【答案】B【解析】甲、乙圖中由于M水方向只受靜摩擦力，由牛頓第二定律知fMa所以f∶f＝∶＝∶2故A正、錯(cuò)誤；丙、丁圖中以M整為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有f＝(＋ma所以∶f＝a∶＝∶2正圖以為究對(duì)象受力分析知受拉力和重力為F＝tan，tana所以a∶a＝tan∶tan，故＝＝，即tan＝2tan，D正。tan長(zhǎng)質(zhì)監(jiān)二如圖所示物塊AB質(zhì)相等在力F作下在平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若物塊與水平面間接觸面光滑，物塊的速度大為，塊、B間相互作用力大小為；物塊與水平面間接觸面粗糙，且物塊A、與平面間的動(dòng)擦因數(shù)相同，物塊的速度大小為a，塊A、B間相互作用力大小為N，以下判斷正確的()Aa＝aC．N

B．a(chǎn)aD．F【答案】BCDF【解析】接觸面光滑時(shí)，整體分析，由牛頓第二定律可得＝＋m)，得＝＝；m＋2mF受力分析，由牛頓第二定律可得Nm＝。接觸面粗糙時(shí)，整體分析，由牛頓第二定律可得F－＝1BF－fFffF(m＋)a，得a＝＝－；B受分析N＝ma＋＝，以A錯(cuò)誤BCD正。m＋m22．內(nèi)古呼和浩特三校聯(lián)考）分如圖所示、B、三物體以輕質(zhì)細(xì)繩相連m＝kg，m＝3kg，m＝kg，、與平桌面間的動(dòng)摩擦因＝＝10，求：BAABACA11C1CC22ABAABACA11C1CC22ACAC2ACAC2系統(tǒng)的加速度；繩繩2中張大小?！敬鸢浮?1)3.75

(2)6.25NN【解析】對(duì)A、、C系由牛頓第二定律得mg(m)＝(m＋mam－＋解得＝＝m＋＋

。(2)設(shè)繩的張力大小為F，C由頓第二定律得F－gma解得F＝＋＝6.25N設(shè)繩的力大小為F，、C整由牛頓第二定律得F－m＋)＝(m＋)解得F＝(m＋)aμ(m＋)g。16.如所示AB兩體的質(zhì)量分別為和m靜止疊放在水平地面上A間動(dòng)摩擦因數(shù)μB與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g現(xiàn)對(duì)A加一水平拉力，則()A．當(dāng)＜時(shí)A、B都相對(duì)地面靜止B．當(dāng)＝時(shí)A的加速度為μgC．F＞時(shí)A相滑D．論為值B的速度不會(huì)超過(guò)【答案】【解析】對(duì)AB整，地面對(duì)B的最大靜摩擦力為μmg，故當(dāng)F>時(shí)，A、相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)，故Aμ錯(cuò)誤對(duì)A整應(yīng)用牛頓第二定F－＝B在A恰好要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)μ－×3mgma，兩式聯(lián)立解得＝μmg，可見(jiàn)，當(dāng)F3A相B能滑動(dòng)C正確。＝μmgBm1Bm11時(shí)A相對(duì)靜止，對(duì)整體有：－×3mg＝a＝μg，故正。無(wú)論F為值，B所最大的－動(dòng)力為A對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力2μmg，的最大加