高中物理整体法和隔离法试题

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1、1 整体法和隔离法 1. 在粗糙水平面上有一个三角形木块a，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1 和 m2的两个木块b 和 c，如图所示，已知m1 m2 ，三木块均处于静止，则粗糙地面对于三 角形木块（） 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确定 D没有摩擦力的作用 2. 有一个直角支架 AOB， AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有 小环 P，OB上套有小环 Q，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细 绳相连，并在某一位置平衡，如图。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，

2、那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对 P 环的支持力N和细绳上的拉 力 T 的变化情况是（） A N不变， T 变大 B N 不变， T 变小 C N变大， T 变大 D N 变大， T 变小 3. 如图所示，设A重 10N，B重 20N，A、B间的动摩擦因数 为 0.1 ，B与地面的摩擦因数为0.2 问： （ 1）至少对B 向 左施多大的力，才能使A、B 发生相对滑动？（2）若 A、B 间 1=0.4 ，B 与地间2=0.l ，则 F 多大才能产生相对滑 动？ 4. 将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分，其中 B、C两部分完 全对称，现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上，当用与

3、木块左 侧垂直的水平向右力F 作用时，木块恰能向右匀速运动，且A与 B、 A与 C 均无相对滑动，图中的 角及 F 为已知，求A 与 B 之 间的压力为多少？ 5. 如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为m的四块 相同的砖， 用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖静止不动， 则左边木板对第一块砖，第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为 （） A 4mg 、 2mg B 2mg、0 C 2mg、mg D 4mg 、 mg 6. 如图所示，两个完全相同的重为G的球，两球与水平地面间的动摩擦因市委都是， 一根轻绳两端固接在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后， 两段绳间的夹角为

4、。问当F 至少多大时，两球将发生滑动？ b c a m1 m2 F A B C A B F 2 7. 如图所示， 重为 8N 的球静止在与水平面成37 0 角的光滑斜面上，并通过定滑轮与重4N 的物体A 相连，光滑挡板与水平而垂直，不计滑轮的摩擦，绳子 的质量，求斜面和挡板所受的压力（sin37 0=0.6 ） 。 8. 如图所示，光滑的金属球B放在纵截面为等边三角形的物体A 与坚直墙之间，恰好匀速下滑，已知物体A 的重力是B 重力的6 倍，不计球跟斜面和墙之间的摩擦，问：物体A 与水平面之间的 动摩擦因数 是多少？ 9. 如图所示，两木块的质量分别为m1和 m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为

5、k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状 态现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面 木块移动的距离为（） 10. 如图所示，有两本完全相同的书A、B，书重均为5N，若将两本书等分成若干份后， 交叉地叠放在一起置于光滑桌面上，并将书A固定不动，用水平向右的力F 把书 B匀速 抽出。观测得一组数据如下： 根据以上数据，试求： （ 1）若将书分成32 份，力 F 应为多大？ （ 2）该书的页数。 （ 3）若两本书任意两张纸之间的动摩擦因数 相等，则 为多少？ 11. 如图所示的三个物体A、 B、C，其质量分别为m1、m2、m3， 带有滑轮的物体B放在

6、光滑平面上，滑轮和所有接触面间的摩 擦及绳子的质量均不计为使三物体间无相对运动，则水平推 力的大小应为F_ 。 F A B C 3 A B v 12. 如图，底座A 上装有一根直立竖杆，其总质量为M ，杆上套有质 量为 m的环 B，它与杆有摩擦。当环从底座以初速向上飞起时（底 座保持静止） ，环的加速度为a，求环在升起的过程中，底座对水平 面的压力分别是多大？ 13. 如图，质量M=10kg 的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，与 地面动摩擦因数 =0.02 在木楔的倾角 为 30 0 的斜面上， 有一质量为m=1.0kg 的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路 程 s=1.4m 时，其速度v=1

7、.4m/s 。在这个过程中木楔没有动。 求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。（重力加速度g=10m/s 2） 14. 如图所示，木块A、B 质量分别为m 、M，用一轻绳连接， 在水平力F 的作用下沿光滑水平面加速运动，求 A、B 间轻绳 的张力T。 15. 如图所示，五个木块并排放在水平地面 上，它们的质量相同，与地面的摩擦不计。 当用力F 推第一块使它们共同加速运动时， 第 2 块对第3 块的推力为_ 。 16. 如图所示， 物体 M 、 m紧靠着置于摩擦系数为 的斜面上， 斜面的倾角为，现施加一水平力F 作用于M ，M 、m共同向 上作加速运动，求它们之间相互作用力的大小。 17 质量分别为

8、M 、m的铁块、木块在水中以速度v 匀速下沉，某时刻细绳突然断裂，当 木块速度为0 时，求铁块的速度。 18. 质量为 m 、带电量为 +q 的甲乙两小球，静止于水平面上，相距 L。某时刻由静止释放， 且甲球始终受一恒力F 作用，过t 秒后两球距离最短。（ 1）求此时两球的速度（2）若甲 球速度达到最大时，两球相距L/2 ，求开始运动时甲乙两球的加速度之比。 （ 2）以甲球为研究对象，甲球速度最大时其所受合力为0，所以，此时两球间库仑力F =F，则开始时两球间库仑力为F /4 。分别以甲、乙两球为研究对象，甲球所受合外力 为 F-F/4=3F/4，乙球所受合外力为F/4 ，由此可得：开始时两球

9、加速度之比为：3/1 。 M F m A B F F 1 2 3 4 5 M A m B C 4 19. 两根足够长的固定的平行金属导轨位 于同一水平面内，两导轨间的距离为导 轨上面横放着两根导体棒和，构 成矩形回路，如图所示两根导体棒的质 量皆为，电阻皆为，回路中其余部分 的电阻可不计在整个导轨平面内都有竖 直向上的匀强磁场，磁感强度为设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行开始时，棒 静止， 棒有指向棒的初速度 （见图）若两导体棒在运动中始终不接触， 求在运动中产生的焦耳热最多是多少? 20. 质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进， 当速度为 v0时拖车突然与汽车脱 钩

10、，到拖车停下瞬间司 机才发现。若汽车的牵 引力一直未变，车与路 面的动摩擦因数为 ，那么拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大？ 21. 一个质量为m ，带有电荷为q 的小物体可在水平轨 道 Ox上运动， O端有一与轨道垂直的固定墙，场强大小 为 E，方向沿x 正方向，如图今小物体以初速度v0从 x0点沿 Ox轨道运动， 运动中受到大小不变的摩擦阻力f 作用，且f Eq设小物体与墙碰撞时不损失机械能且 其电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s。 22. 充电后平行板电容器水平放置，如图所示。两班间距离5cm，在 距下板2cm处有一质量2kg 的不带电小球由静止开始下落，小球与 下板碰撞时获

11、得210 -8 C的负电荷，并能反跳到距下板4cm高处， 设小球与下板的碰撞无机械能损失，已知上板带电量为+110 -6 C， 试求板间场强E的大小及电容器的电容C。 23. 有一电源，其内电阻甚大，但不知其具体数值有两只电压表VA和 VB，已知此两表 的量程均大于上述电源的电动势，但不知此两电压表的内电阻的大小。要求只用这两只 电压表和若干导线、开关组成电路，测出此电源的电动势，试说明你的办法。 E x O x0 m + - m M v0 v / 5 整体法和隔离法答案 1. 【解析】由于三物体均静止，故可将三物体视为一个物体，它静止于水平面上，必无 摩擦力作用，故选D 2. 【解析】隔离法

12、：设PQ与 OA的夹角为，对 P有： mgTsin =N 对 Q有： Tsin =mg 所以 N=2mg， T=mg/sin故 N 不变， T 变大答案为B 整体法：选P、 Q整体为研究对象，在竖直方向上受到的合外力为零，直接可得N=2mg ， 再选 P或 Q中任一为研究对象，受力分析可求出T=mg/sin 3.【解析】（ 1）设 A、B恰好滑动， 则 B对地也要恰好滑动， 选 A、B 为研究对象，受力如图，由平衡条件得： F=fB+2T 选 A 为研究对象，由平衡条件有 T=fA fA=0.110=1N fB=0.230=6N F=8N。 （ 2）同理 F=11N。 4. 【解析】以整体为研

13、究对象，木块平衡得F=f合 又因为 mA=2mB=2mC且动摩擦因数相同， 所以 fB=F/4 再以 B为研究对象，受力如图所示，因B 平衡，所以 F1=fBsin 即： F1=Fsin /4 5. 【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1 ，第 3 块砖对第2 块砖摩擦为f2 ，则对四块 砖作整体有：2f1=4mg ， f1=2mg 。 对 1、2 块砖平衡有：f1+f2=2mg ， f2=0 ，故 B 正确。 6. 【解析】首先选用整体法，由平衡条件得 F 2N=2G 再隔离任一球，由平衡条件得 Tsin( /2)= N 2T cos( /2)=F 联立解之 。 7. 【解析】分别隔离物体A、

14、球，并进行受力分析，如图所示： 由平衡条件可得： T=4N Tsin37 0+N 2cos37 0=8 N2sin37 0=N 1+Tcos37 0 A B F T T fB A T fA fB f1 F1 6 得 N1=1N N2=7N。 8. 【解析】首先以B 为研究对象，进行受力分析如图 由平衡条件可得： N2=mBgcot30 0 再以 A、 B为系统为研究对象受力分析如图。 由平衡条件得：N2=f ， f= (mA+mB)g 解得 =3/7 9. 【解析】本题主要是胡克定律的应用，同时要求考生能形成正确的物理图景，合理选 择研究对象，并能进行正确的受力分析。求弹簧2 原来的压缩量时，

15、应把m1、 m2看做一 个整体， 2 的压缩量x1=(m1+m2)g/k 2。 m1脱离弹簧后， 把 m2作为对象， 2 的压缩量x2=m2g/k2。 d=x1-x2=m1g/k2。答案为C。 10. 【解析】（ l ）从表中可看出，将书分成 2 ，4， 8，16，是 2 倍数份时，拉力F 将分 别增加6N，12N，24N，增加恰为2 的倍数， 故将书分成32 份时， 增加拉力应为 48N ， 故力 F=46 548=94.5N ； （ 2）逐页交叉时，需拉力F=1905N，恰好是把书分成 64 份时，增加拉力482=96N ， 需拉力 F=94.5 96=190.5N 可见，逐页交叉刚好分为

16、64 份，即该书有64 页； （ 3）两张纸之间动摩擦因数为，则 F=190 5=G/64+2G/64+ 3G/64+ 128G/64= G/64(1+2+3+128)=129 5 =190.5/(129 5)=0.3 。 11. 【解析】以F1表示绕过滑轮的绳子的张力，为使三物体间无相对运动，则对于物体C 有： F1 m3g，以 a 表示物体A 在拉力F1作用下的加速度，则有 g m m m F a 1 3 1 1 ，由于三 物体间无相对运动，则上述的a 也就是三物体作为一个整物体运动的加速度，故得F （ m1 m2 m3） a 1 3 m m （m1m2 m3）g 12. 【解析】采用隔离法：选环为研究对象，则 f+mg=ma (1) 选底座为研究对象，有F+f -Mg=0 (2) 又 f=f (3) 联立（ 1） （2） （ 3）解得： F=Mg-m(a-g) 采用整体法