高考物理整體法隔離法解決物理試題專題訓練答案一、整體法隔離法解決物理試題1．兩傾斜的平行桿上分別套著a、b兩相同圓環(huán)，兩環(huán)上均用細線懸吊著相同的小球，如圖所示。當它們都沿桿向下滑動，各自的環(huán)與小球保持相對靜止時，a的懸線與桿垂直，b的懸線沿豎直方向，下列說法正確的是A．a環(huán)與桿有摩擦力B．d球處于失重狀態(tài)C．桿對a、b環(huán)的彈力大小相等D．細線對c、d球的彈力大小可能相等【答案】C【解析】【詳解】對c球單獨進行受力分析，受力分析圖如下，c球受重力和繩的拉力F，物體沿桿滑動，因此在垂直于桿的方向加速度和速度都為零，由力的合成及牛頓第二定律可知物體合力，因a和c球相對靜止，因此c球的加速度也為gsina，將a和c球以及繩看成一個整體，在只受重力和支持力的情況下加速度為gsina，因此a球和桿的摩擦力為零，故A錯誤；對球d單獨進行受力分離，只受重力和豎直方向的拉力，因此球d的加速度為零，因為b和d相對靜止，因此b的加速度也為零，故d球處于平衡狀態(tài)，加速度為零，不是失重狀態(tài)，故B錯；細線對c球的拉力，對d球的拉力，因此不相等，故D錯誤；對a和c整體受力分析有，對b和d整體受力分析，因a和b一樣的環(huán)，b和d一樣的球，因此受力相等，故C正確。2．如圖所示，傾角為θ的斜面A固定在水平地面上，質量為M的斜劈B置于斜面A上，質量為m的物塊C置于斜劈B上，A、B、C均處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g．下列說法錯誤的是()A．BC整體受到的合力為零B．斜面A受到斜劈B的作用力大小為Mgcosθ+mgC．斜劈B受到斜面A的摩擦力方向沿斜面A向上D．物塊C受到斜劈B的摩擦力大小為mgcosθ【答案】B【解析】【分析】【詳解】A、斜劈B和物塊C整體處于平衡狀態(tài)，則整體受到的合力大小為0，A正確．B、對B、C組成的整體進行受力分析可知，A對B的作用力與B、C受到的重力大小相等，方向相反．所以A對B的作用力大小為Mg+mg，根據牛頓第三定律可知，斜面A受到斜劈B的作用力大小為Mg+mg，故B錯誤．C、根據B和C的整體平衡可知A對B的靜摩擦力沿斜面向上，大小等于兩重力的下滑分力，C正確．D、C受到B對C的摩擦力為mgcosθ，方向垂直斜面A向上，D正確．本題選錯誤的故選B．【點睛】若一個系統(tǒng)中涉及兩個或者兩個以上物體的問題，在選取研究對象時，要靈活運用整體法和隔離法．對于多物體問題，如果不求物體間的相互作用力，我們優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便；很多情況下，通常采用整體法和隔離法相結合的方法．3．在如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動變阻器．當R2的滑動觸點在a端時合上開關S，此時三個電表A1、A2和V的示數分別為I1、I2和U．現將R2的滑動觸點向b端移動，則三個電表示數的變化情況是A．I1增大，I2不變，U增大B．I1減小，I2增大，U減小C．I1增大，I2減小，U增大D．I1減小，I2不變，U減小【答案】B【解析】【分析】【詳解】R2的滑動觸點向b端移動時，R2減小，整個電路的總電阻減小，總電流增大，內電壓增大，外電壓減小，即電壓表示數減小，R3電壓增大，R1、R2并聯(lián)電壓減小，通過R1的電流I1減小，即A1示數減小，而總電流I增大，則流過R2的電流I2增大，即A2示數增大．故A、C、D錯誤，B正確．4．如圖所示，質量為M的板置于水平地面，其上放置一質量為m的物體，物體與板，板與地面間的滑動摩檫系數分別為、。當作用在板上的水平拉力為F時能將板從物體下拉出，則F的取值范圍為（）A．F>B．F>C．F>D．F>【答案】D【解析】【詳解】當M和m發(fā)生相對滑動時，才有可能將M從m下抽出，此時對應的臨界狀態(tài)為：M與m間的摩擦力為最大靜摩擦力，且m運動的加速度為二者共同運動的最大加速度，對m有：，設此時作用與板的力為，以M、m整體為研究對象，有：，解得，當時，才能將M抽出，即，故D正確，ABC錯誤。5．如圖，放置于水平面上的楔形物體，兩側傾角均為30°，左右兩表面光滑且足夠長，上端固定一光滑滑輪，一根很長且不可伸長的輕繩跨過定滑輪分別與左右兩側斜面平行，繩上系著三個物體A、B、C，三物體組成的系統(tǒng)保持靜止.A物體質量為m，B物體質量為3m，現突然剪斷A物體和B物體之間的繩子，不計空氣阻力(重力加速度為g)，三物體均可視為質點，則A．繩剪斷瞬間，A物體的加速度為B．繩剪斷瞬間，C物體的加速度為C．繩剪斷瞬間，楔形物體對地面的壓力不變D．繩剪斷瞬間，A、C間繩的拉力為2mg【答案】A【解析】【詳解】ABD．設C的質量為m′．繩剪斷前，由平衡條件知：（3m+m）gsin30°=m′gsin30°得m′=4m繩剪斷瞬間，以A為研究對象，根據牛頓第二定律得：T-mgsin30°=ma以C為研究對象，根據牛頓第二定律得：4mgsin30°-T=4ma聯(lián)立解得：即繩剪斷瞬間，A、C物體的加速度大小均為，A、C間繩的拉力為，故A正確，BD錯誤．C．繩剪斷前，A、C間繩的拉力為：T′=（3m+m）gsin30°=2mg繩剪斷瞬間，A、C間繩的拉力為，則AC間繩對定滑輪的壓力發(fā)生改變，而三個物體對楔形物體的壓力不變，可知，繩剪斷瞬間，楔形物體對地面的壓力發(fā)生變化，故C錯誤．6．如圖所示，質量為m的球置于斜面上，被一個拴在斜面上的細繩拉住?，F用一個力F推斜面，使斜面在水平面上和小球一起做加速度為a的勻加速直線運動，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是A．若加速度足夠小，細繩對球的彈力可能為零B．細繩對球的彈力可能為零C．斜面和細繩對球的彈力的合力一定等于maD．當F變化時，斜面對球的彈力不變【答案】B【解析】A、B、D、對小球和斜面的整體分析可知，推力越大整體的加速度越大，當推力達到一臨界值時，斜面的加速度足夠大使得小球相對斜面產生上滑趨勢，此時繩子的拉力為零，故A、D錯誤，B正確。C、對小球受力可知重力和斜面的彈力、繩的拉力，由牛頓第二定律知三個力的合力為ma，故C錯誤。故選B?！军c睛】本題運用正交分解法，根據牛頓第二定律研究物體的受力情況，要正確作出物體的受力圖，并抓住豎直方向沒有加速度，找到臨界情況．7．如圖所示，電源電動勢為，內電阻為，、是兩個小燈泡，是滑動變阻器，V1、V2可視為理想電壓表．閉合開關，將滑動變阻器的滑動片由最左端向最右端滑動，小燈泡的阻值可視為不變，下列說法正確的是（）A．小燈泡變暗，V1表的示數變小，V2表的示數變大B．小燈泡變亮，V1表的示數變大，V2表的示數變小C．小燈泡變暗，V1表的示數變小，V2表的示數變大D．小燈泡變亮，V1表的示數變大，V2表的示數變大【答案】D【解析】將滑動變阻器的觸片由左端向右滑動時，變阻器接入電路的電阻變大，變阻器與燈泡L2并聯(lián)的電阻變大，外電路總電阻增大，則路端電壓隨之增大，即V1表的讀數變大．由閉合電路歐姆定律可知，流過電源的電流減小，燈泡L1變暗，電壓表V2讀數變?。疅襞軱2的電壓U2=E-I(r+RL1)增大，I減小，則U2增大，燈泡L2變亮．故D正確．故選D．【點睛】本題是電路中動態(tài)分析問題．對于路端電壓可以直接根據路端電壓隨外電阻增大而增大，減小而減小判斷．8．如圖所示，A、B兩物體質量均為m，疊放在輕質彈簧上(彈簧下端固定于地面上)。對A施加一豎直向下、大小為F(F＞2mg)的力，將彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內)而處于平衡狀態(tài)?，F突然撤去力F，設兩物體向上運動過程中A、B間的相互作用力大小為FN。不計空氣阻力，關于FN的說法正確的是(重力加速度為g)()A．剛撤去力F時，FN＝ B．彈簧彈力大小為F時，FN＝C．A、B的速度最大時，FN＝mg D．彈簧恢復原長時，FN＝0【答案】BCD【解析】【詳解】A.在突然撤去F的瞬間，AB整體的合力向上，大小為F，根據牛頓第二定律，有：F=2ma解得：對物體A受力分析，受重力和支持力，根據牛頓第二定律，有：FN-mg=ma聯(lián)立解得：，故A錯誤；B.彈簧彈力等于F時，根據牛頓第二定律得：對整體有：F-2mg=2ma對A有：FN-mg=ma聯(lián)立解得：，故B正確；D.當物體的合力為零時，速度最大，對A，由平衡條件得FN=mg，故C正確。C.當彈簧恢復原長時，根據牛頓第二定律得：對整體有：2mg=2ma對A有：mg-FN=ma聯(lián)立解得FN=0，故D正確；9．在如圖所示電路中，R1、R2為定值電阻，閉合電鍵S后，帶電粒子恰處于靜止狀態(tài)，現將滑動變阻器的滑片向下滑動，理想電壓表V1，V2，V3示數變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想電流表A示數變化量的絕對值為ΔI，則()A．V1示數減小，V2和V3示數增大B．帶電粒子將向上運動C．ΔU3＞ΔU1D．此過程中保持不變【答案】BCD【解析】【詳解】A．將滑動變阻器的滑片向下滑動，滑動變阻器的阻值減小，電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律知，總電流增大，則V1示數U1增大．內電壓增大，路端電壓U減小，而路端電壓，可知，V3示數U3減?。甊2兩端電壓增大，所以V2示數減小，故A錯誤；B．R2兩端電壓增大，則電容器板間電壓增大，板間場強增大，帶電粒子所受的電場力增大，因此帶電粒子將向上運動，故B正確；C．因為，U3減小，U1增大，而U減小，所以．故C正確；D．根據閉合電路歐姆定律知：得保持不變，故D正確．故選BCD．10．在如圖所示的電路中，燈L1、L2的電阻分別為R1、R2，滑動變阻器的最大阻值為R0，若有電流通過，燈就發(fā)光，假設燈的電阻不變，當滑動變阻器的滑片P由a端向b端移動時，燈L1、L2的亮度變化情況是()A．當時，燈L1變暗，燈L2變亮B．當時，燈L1先變暗后變亮，燈L2先變亮后變暗C．當時，燈L1先變暗后變亮，燈L2不斷變暗D．當時，燈L1先變暗后變亮，燈L2不斷變亮【答案】AD【解析】【詳解】AB.當時，燈L2與滑動變阻器的左部分串聯(lián)的總電阻一定大于右部分的電阻，當變阻器的滑片P由a端向b端移動時，電路總電阻增大，總電流減小，所以通過燈L1的電流減小，燈L1變暗，通過燈L2的電流變大，燈L2變亮，故A項符合題意，B項不合題意；CD.當時，燈L2與滑動變阻器的左部分串聯(lián)的總電阻先大于后小于右部分的電阻，則當滑動變阻器的滑片P由a端向b端移動時，總電阻先增大，后減小，所以總電流先減小后增大，所以通過燈L1的電流先減小后增大，故燈L1先變暗后變亮，而通過L2的電流一直變大，燈L2不斷變亮，故C項不合題意，D項符合題意．11．傾角為θ的斜面體M靜止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的．已知質量為m的物塊恰可沿其斜面勻速下滑．今對下滑的物塊m施加一個向右的水平拉力F，物塊仍沿斜面向下運動，斜面體M始終保持靜止．則此時（）A．物塊m下滑的加速度等于Fcosθ/mB．物塊m下滑的加速度大于Fcosθ/mC．水平面對斜面體M的靜摩擦力方向水平向左D．水平面對斜面體M的靜摩擦力大小為零【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．對物體B受力分析，受到重力、支持力和滑動摩擦力，如圖根據平衡條件，有mgsinθ=f，mgcosθ=N；其中f=μN；解得：μ=tanθ當加上推力后，將推力按照作用效果正交分解，如圖根據牛頓第二定律，有mgsinθ+Fcosθ-μ(mgcosθ-Fsinθ)=ma，解得選項A錯誤，B正確；CD．無拉力時，對斜面受力分析，受到重力Mg，壓力、滑塊的摩擦力和地面的支持力，其中壓力和摩擦力的合力豎直向下，如圖當有拉力后，壓力和摩擦力都成比例的減小，但其合力依然向下，故地面與斜面體間無摩擦力，故CD錯誤；故選BD．【點睛】本題關鍵是先對物體B受力分析，得到動摩擦因數μ=tanθ，然后得到物體B對斜面題的摩擦力和壓力的合力一定豎直向下．12．如圖所示，一質量為M的斜面體靜止在水平地面上，物體A、B疊放在斜面體上，物體B受沿斜面向上的力F作用沿斜面勻速上滑，A、B之間的動摩擦因數為μ，μ<tanθ，且A、B質量均為m，則()A．A、B保持相對靜止B．地面對斜面體的摩擦力等于C．地面受到的壓力等于(M＋2m)gD．B與斜面間的動摩擦因數為【答案】BD【解析】A、對A分析，因為μ<tanθ，則mgsinθ>μmgcosθ，所以A、B不能保持相對靜止，故A錯誤．B、以A為研究對象，A受到重力、支持力和B對A的摩擦力，如圖甲所示．N＝mgcosθ，mgsinθ－μN＝ma，由于μ<tanθ，則ma＝mgsinθ－μmgcosθ>0.將B和斜面體視為整體，受力分析如圖乙所示．可知地面對斜面體的摩擦力等于mg(sinθ－μcosθ)cosθ＋Fcosθ；故B正確；C、以三者整體為研究對象：A有沿斜面向下的加速度，故地面受到的壓力不等于(M＋2m)g，C錯誤．D、B與斜面體間的正壓力N′＝2mgcosθ，對B分析，根據共點力平衡有F＝mgsinθ＋μmgcosθ＋f′，則B與斜面間的動摩擦因數，故D正確．故選BD13．如圖所示，粗糙的水平地面上有三塊材料完全相同的木塊A、B、C，質量均為m．中間用細繩l、2連接，現用一水平恒力F作用在C上，三者開始一起做勻加速運動，運動過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面，系統(tǒng)仍加速運動，則下列說法正確的是[

]A．無論粘在哪個木塊上面，系統(tǒng)加速度都將減小B．若粘在A木塊上面，繩l的拉力增大，繩2的拉力不變C．若粘在B木塊上面，繩1的拉力減小，繩2的拉力增大D．若粘在C木塊上面，繩l、2的拉力都減小【答案】ACD【解析】【詳解】A．將三個物體看作整體，整體水平方向受拉力和摩擦力；由牛頓第二定律可得F-μ?3mg=3ma；當粘上橡皮泥后，不論放在哪個物體上，都增大了摩擦力及總質量；故加速度減?。还蔄正確；B．若橡皮泥粘在A木塊上面，根據牛頓第二定律得：對BC整體：F-μ?2mg-F1=2ma，得F1=F-μ?2mg-2ma，a減小，F1增大．對C：F-μmg-F2=ma，得F2=F-μmg-ma，a減小，F2增大．故B錯誤．C．若橡皮泥粘在B木塊上面，根據牛頓第二定律得：對A：F1-μmg=ma，a減小，F1減?。畬：F-μmg-F2=ma，a減小，F2增大．故C正確．D．若橡皮泥粘在C木塊上面，分別以A、B為研究對象，同理可得繩l、2的拉力都減?。蔇正確．故選ACD．【點睛】對于連接體問題一定要正確選取研究對象，用好整體法與隔離法再由牛頓第二定律即可求解．14．如圖所示，水平面上有兩個質量分別為m1和m2的木塊1和2，中間用一條輕繩連接，兩物體的材料相同，現用力F向右拉木塊2，當兩木塊一起向右做勻加速直線運動時，下列說法正確的是A．繩的拉力大小與水平面是否粗糙有關B．繩的拉力大小與水平面是否粗糙無關C．若水平面是光滑的，則繩的拉