高考-高中物理-力學(xué)專(zhuān)題-整體法和隔離法

..可編輯可編輯.可編輯專(zhuān)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(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體〔各局部〕間相互作用時(shí)，用隔離法．解題中應(yīng)遵循“先整體、后隔離〞的原那么。bcambcam1m2A．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(méi)有摩擦力的作用AAOBPQ【例2】有一個(gè)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(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比擬，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)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ABF【例3】如下圖，設(shè)A重10N，B重20N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，B與地面的摩擦因數(shù)為0.2．問(wèn)：〔1〕至少對(duì)B向左施多大的力，才能使A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？〔2〕假設(shè)A、B間μ1=0.4，B與地間μ2=0ABFFABCFABCθ【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(gè)大小均為F的水平力壓木板，使磚靜止不動(dòng)，那么左邊木板對(duì)第一塊磚，第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力分別為A．4mg、2mgB．2mg、0C．2mg、mgD．4mg、mg【例6】如下圖，兩個(gè)完全相同的重為G的球，兩球與水平地面間的動(dòng)摩擦因市委都是μ，一根輕繩兩端固接在兩個(gè)球上，在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為θ。問(wèn)當(dāng)F至少多大時(shí)，兩球?qū)l(fā)生滑動(dòng)？【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(jiān)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(jì)球跟斜面和墻之間的摩擦，問(wèn)：物體A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ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(gè)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(kāi)上面彈簧。在這過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離為【二、牛頓運(yùn)動(dòng)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(shí)，應(yīng)先把這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)作一個(gè)整體〔即看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)〕，分析受到的外力及運(yùn)動(dòng)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)各物體相互作用的內(nèi)力，那么把物體隔離，對(duì)某個(gè)物體單獨(dú)進(jìn)行受力分析，再利用牛頓第二定律對(duì)該物體列式求解．隔離物體時(shí)應(yīng)對(duì)受力少的物體進(jìn)行隔離比擬方便。FABC【例11】如下圖的三個(gè)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(jì)．為使三物體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那么水平推力的大小應(yīng)為F＝FABCABv【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。ABv【MAmθBC【例13】如圖，質(zhì)量M=10kg的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，與地面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.02．在木楔的傾角θ為300的斜面上，有一質(zhì)量為m=1.0kg的物塊由靜止開(kāi)始沿斜面下滑。當(dāng)滑行路程s=1.4m時(shí)，其速度v=1.4m/s。在這個(gè)過(guò)程中木楔沒(méi)有動(dòng)。求地面對(duì)木楔的摩擦力的大小和方向。MAmθBC三、連接體中的整體與隔離F12345【例15F12345【MFmθ【例16】如下圖，物體M、m緊靠著置于摩擦系數(shù)為μ的斜面上，斜面的傾角為MFmθ【根底訓(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θ的斜面上，A與斜面間、A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1，μ2，當(dāng)A、B從靜止開(kāi)始以相同的加速度下滑時(shí)，B受到摩擦力〔〕A.等于零 B.方向平行于斜面向上C.大小為μ1mgcosθ D.大小為μ2mgcosθmMmM沒(méi)有跳起，當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為〔〕A.gB.C.0D.ABCTaTABCTaTbA.Ta增大 B.Tb增大MmC.Ta變小 D.TbMm4.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(shí)，竿對(duì)“底人〞的壓力大小為〔〕A.〔M+m〕gB.〔M+m〕g－maC.〔M+m〕g+maD.〔M－m〕g 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(jì)F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(guò)程中，〔即重物與彈簧脫離之前〕，重物的運(yùn)動(dòng)情況是〔〕A.一直加速 B.先減速，后加速ABABC6.如下圖，木塊A和B用一輕彈簧相連，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(shí)，A和B的加速度分別是aA=，aB=。aPA45aPA45°A的頂端P處，細(xì)線(xiàn)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(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)瑝K的壓力等于零。當(dāng)滑塊以a＝2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)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μ倍，假設(shè)用水平力分別作用在A或B上，使A、B保持相對(duì)靜止做加速運(yùn)動(dòng)，那么作用于A、B上的最大拉力FA與FB之比為多少？AABFθM9.如下圖，質(zhì)量為80kg的物體放在安裝在小車(chē)上的水平磅稱(chēng)上，小車(chē)沿斜面無(wú)摩擦地向下運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)只有600N，那么斜面的傾角θθM10.如下圖，一根輕彈簧上端固定，下端掛一質(zhì)量為mo的平盤(pán)，盤(pán)中有一物體，質(zhì)量為m，當(dāng)盤(pán)靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度比自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了L。今向下拉盤(pán)使彈簧再伸長(zhǎng)△L后停止，然后松手放開(kāi)，設(shè)彈簧總處在彈性限度以?xún)?nèi)，剛剛松開(kāi)手時(shí)盤(pán)對(duì)物體的支持力等于多少？圖2—1111.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(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)的小球連接，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(kāi)始釋放，問(wèn)在什么條件下m圖2—11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(diǎn)〕，質(zhì)量分別為M和m〔M＞m〕,跨放在一個(gè)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(kāi)始運(yùn)動(dòng).當(dāng)m剛好到達(dá)圓柱體側(cè)面最高點(diǎn)C處時(shí)，恰脫離圓柱體.那么兩球質(zhì)量之比M∶m=?圖2-12直擊高考：1．(·遼寧、寧夏理綜)如下圖，一足夠長(zhǎng)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(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為 ()A．物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B．物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C．木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)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θ的光滑斜面上有兩個(gè)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(kāi)始時(shí)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)擋板時(shí)，A的加速度的大小和方向?yàn)? ()A．0B．2gsinθ，方向沿斜面向下C．2gsinθ，方向沿斜面向上D．gsinθ，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，上下均由跨過(guò)滑輪的鋼索系住，在電動(dòng)機(jī)的牽引下使電梯上下運(yùn)動(dòng)．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(dòng)機(jī)，依靠慣性上升h高度后停止，在不計(jì)空氣和摩擦阻力的情況下，h為()A.eq\f(v2,2g) B.eq\f((M＋m)v2,2mg)C.eq\f((M＋m)v2,mg) D.eq\f((2M＋m)v2,2mg)【】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M＝10kg，B質(zhì)量為m＝2.5kg.A、B用一輕繩連接跨過(guò)無(wú)阻力的定滑輪且處于靜止?fàn)顟B(tài)．A與平臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝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(xiàn)性增大至100N的過(guò)程中，B的下降高度恰為h＝2m，(A未與滑輪相碰)那么上述過(guò)程中的最大速度為(g＝10m/s2)． ()A．1m/sB．2m/s C．3m/s D．0【【】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(diǎn)靜止下滑，加速至B點(diǎn)，勻速至D點(diǎn)．假設(shè)該物塊靜止從A點(diǎn)沿另一側(cè)面下滑，那么有 ()A．一直加速運(yùn)動(dòng)到E，但AC段的加速度比CE段小B．AB段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于AC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．將加速至C點(diǎn)，勻速至E點(diǎn)D．通過(guò)C點(diǎn)的速率等于通過(guò)B點(diǎn)的速率【6．一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m＝15kg的重物．重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m1＝10kg的猴子，從繩的另一端沿繩向上爬，如下圖，不計(jì)滑輪摩擦，在重物不離開(kāi)地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為(g取10m/s2) ()A．25m/s2 B．5m/s2C．10m/s2 D．15m/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(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，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(kāi)地面的瞬間這個(gè)過(guò)程，并且選定這個(gè)過(guò)程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，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(gè)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么彈簧秤的示數(shù)與拉力F之比為 ()A．m0：m B．m：m0C．m0：(m＋m0) D．m：(m－m0)【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(pán)，盤(pán)中有物體質(zhì)量為m，當(dāng)盤(pán)靜止時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)為l，現(xiàn)向下拉盤(pán)使彈簧再伸長(zhǎng)Δl后停止，然后松開(kāi)手，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，那么剛松開(kāi)手時(shí)盤(pán)對(duì)物體的支持力等于 ()A．(1＋eq\f(Δl,l))(m＋m0)g B．(1＋eq\f(Δl,l))mgC.eq\f(Δl,l)mg D.eq\f(Δl,l)(m＋m0)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(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，那么輕繩對(duì)m的最大拉力為 ()A.eq\f(3μmg,5) B.eq\f(3μmg,4)C.eq\f(3μmg,2) D．3μmg．【11．如下圖，把長(zhǎng)方體分割成A、B兩斜面體，質(zhì)量分別為mA和mB，切面與水平桌面成θ角