（物理）物理整體法隔離法解決物理試題提高訓練含解析一、整體法隔離法解決物理試題1．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．2．如圖所示的電路中，電源電動勢為E．內阻為R，L1和L2為相同的燈泡，每個燈泡的電阻和定值電阻阻值均為R．電壓表為理想電表，K為單刀雙擲開關，當開關由1位置擲到2位置時，下列說法中正確的是（）A．L1亮度不變，L2將變暗B．L1將變亮，L2將變暗C．電源內阻的發(fā)熱功率將變小D．電壓表示數將變小【答案】D【解析】開關在位置1時，外電路總電阻R總=，電壓表示數U=E=，同理，兩燈電壓U1=U2=E，電源內阻的發(fā)熱功率為P熱==。開關在位置2時，外電路總電阻R總′=R，電壓表示數U′=E=，燈泡L1的電壓U1′=E，L2′的電壓U2′=，電源內阻的發(fā)熱功率為，A、由上可知，L1亮度不變，L2將變亮。故AB錯誤。C、電源內阻的發(fā)熱功率將變大。故C錯誤D、電壓表讀數變小。故D正確。故選：D。3．如圖所示，等邊直角三角形斜邊上豎直擋板擋住質量為m的球置于斜面上，現用一個恒力F拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度為a的勻加速直線運動，忽略一切摩擦，重力加速度為g,以下說法中正確的是A．豎直擋板對球的彈力為B．斜面對球的彈力為2mgC．加速度越大斜面對球的彈力越大．D．斜面、擋板對球的彈力與球的重力三者的合力大于ma【答案】A【解析】A、B、C、對球受力分析如圖所示:由牛頓第二定律得FN1-FN2sinθ=ma，FN2cosθ=mg，，由以上兩式可得：，，即豎直擋板對球的彈力為，斜面對球的彈力為，且加速度越大斜面對球的彈力不變，故A正確，B、C均錯誤.D、由牛頓第二定律可知，斜面、擋板對球的彈力與球的重力三者的合力等于ma．故D錯誤．故選A.【點睛】本題考查牛頓第二定律的應用和受力分析規(guī)律的應用，要注意明確加速度沿水平方向，豎直方向上的合力為零，分別對兩個方向進行分析求解即可．4．在如圖所示的電路中，已知電源的電動勢E＝5V，內阻不計，R1＝8Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，R＝6Ω，滑動變阻器的最大阻值R4＝20Ω，電容器電容C＝2μF，不計電表內阻的影響，閉合開關，在滑片從a端滑到b端的過程中，下列說法中正確的是()A．電流表的示數變大B．電壓表的示數變大C．電源的總功率變大D．電容器先放電后充電【答案】D【解析】A、C、當P從a滑到b時，電路總電阻變大，總電流變小，電流表的示數變小，電源的總功率變小A、C錯誤；B、總電流變小，R1、R2支路的電流不變，通過R3的電流變小，故電壓表示數變小，B正確；D、當P在a端時電容器與R2并聯，電容器兩端電壓UC1＝1V，上極板帶正電；當P在b端時，電容器兩端電壓UC2＝3V，上極板帶負電，所以電容器先放電后充電，D正確．故選BD.【點睛】本題考查閉合電路歐姆定律中的含容電路；要注意當無法明確電容器的串并聯關系時則應先求出兩端的電勢，再求出兩端的電勢差即可求解．5．如圖所示，質量相等、材料相同的兩個小球A、B間用一勁度系數為k的輕質彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運動，一段時間后一起做勻加速運動，當它們的總動能為4Ek時撤去外力F，最后停止運動．不計空氣阻力，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則在從撤去外力F到停止運動的過程中，下列說法正確的是()A．撤去外力F的瞬間，彈簧的壓縮量為B．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為C．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機械能的減少量D．A克服外力所做的總功等于2Ek【答案】D【解析】【分析】根據受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長量；根據動能定理分析A克服外力所做的總功；根據功能關系分析系統(tǒng)克服摩擦力所做的功．【詳解】AB．當A與B一起做加速運動的過程中，對整體：F-2f=2ma對小球A：kx-f=ma聯立得：x=即撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為．故AB錯誤；C．根據功能關系可知，整個的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于A、B的動能以及彈簧減少的彈性勢能的和，即等于系統(tǒng)機械能的減少量．故C錯誤．D．A克服外力所做的總功等于A的動能，由于是當它們的總動能為4Ek時撤去外力F，所以A與B開始時的動能都是2Ek，即A克服外力所做的總功等于2Ek．故D正確；故選D．【點睛】此題考查了兩個物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動B運動時，由于桿的摩擦力，A物體會瞬時不動，從而彈簧就有拉長，存在彈性勢能，是解決此題的關鍵．6．如圖，斜面體a放置在水平地面上。一根跨過光滑定滑輪的輕繩，左側平行斜面與斜面上的物塊b相連，另一端與小球c相連，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F對c施加一水平力F，使小球緩慢上升一小段距離，整個過程中a、b保持靜止狀態(tài)。則該過程中（）A．輕繩的拉力一定不變B．a、b間的摩擦力一定增大C．地面對a的摩擦力可能不變D．地面對a的彈力一定減小【答案】D【解析】【詳解】A．對小球ｃ受力分析，如圖所示：三個力構成動態(tài)平衡，由圖解法可知，繩的拉力逐漸增大，水平力F逐漸增大，故A錯誤；B．對b物體分析，由于不知變化前b所受摩擦力方向，故繩的拉力增大時，b物體的滑動趨勢無法確定，則a、b間的摩擦力可能增大或減小，故B錯誤；CD．以a、b為整體分析，如圖所示：由平衡條件可得：因繩的拉力變大，可知a與地間的摩擦力一定增大，地面對a的彈力一定減小，故C錯誤，D正確；故選D。7．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聯立解得FN=0，故D正確；8．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BD9．如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r，電壓表V1、V2、V3為理想電壓表，R1、R3為定值電阻，R2為熱敏電阻(其阻值隨溫度升高而減小)，C為電容器，閉合開關S，電容器C中的微粒A恰好靜止．當室溫從25℃升高到35℃的過程中，流過電源的電流變化量是ΔI，三只電壓表的示數變化量是ΔU1、ΔU2和ΔU3.則在此過程中()A．V1示數減小B．C．Q點電勢升高D．R3中的電流方向由M向N，微粒A勻加速下移【答案】BC【解析】【詳解】A.室溫從25℃升高到35℃的過程中，R2的阻值減小，總電阻減小，由閉合電路歐姆定律得，總電流增大，外電壓減小，V1示數為U1=IR1增大，故A錯誤；B.由得由得則有：故B正確；C.由于外電壓減小，V1示數增大，所以V2示數減小，而：且，所以Q點電勢升高，故C正確；D.V3測量的是電源路端電壓，由：得U3減小，電容器兩端電壓減小，電容電荷量減少，電容放電，形成從M到N的電流，兩板間場強降低，電荷受的電場力減小，故將下移，但電場強度不斷減小，由得加速度增大，微粒做加速度增大的加速運動，故D錯誤。10．如圖所示的電路，R1、R2是兩個定值電阻，R′是滑動變阻器，R3為小燈泡，電源內阻為r．開關閉合后，當滑動變阻器觸頭P向上移動時（）A．電壓表示數變大B．小燈泡亮度變大C．電容器充電D．電源的總功率變大【答案】AC【解析】【分析】【詳解】閉合開關后，當滑動變阻器觸頭P向上移動時，增大，外電路總電阻增大，干路中電流減小，則小燈泡亮度變小．電源的內電壓減小，路端電壓增大，則電壓表的示數變大，故AB錯誤；電路穩(wěn)定時電容器的電壓等于、串聯總電壓，根據串聯電路電壓分配規(guī)律可知，增大，電容器的電壓增大，則電容器充電，故C正確；電源的總功率為，干路電流I減小，則電源的總功率變小，故D錯誤．【點睛】本題按“部分→整體→部分”的思路進行動態(tài)變化分析．對于電壓表的示數，可以直接根據路端電壓隨外電阻而增大的結論進行分析．根據串聯電路電壓與電阻成正比的特點，分析各部分電壓的變化，比較簡便．11．有一種游戲，游戲者手持丘乓球拍托球移動，距離大者獲勝．若某人在游戲中沿水平面做勻加速直線運動，球拍與球保持相對靠止且球拍平面和水平面之間的夾角為θ，如圖所示．設球拍和球質量分別為M、m，不計球拍和球之間的摩擦，不計空氣阻力，則A．運動員的加速度大小為gtanθB．球拍對球的作用力大小為mgC．球拍對球的作用力大小為mgcosθD．運動員對球拍的作用力大小為【答案】AD【解析】A、球和運動員具有相同的加速度，對小球分析如圖所示：則小球所受的合力為mgtanθ，根據牛頓第二定律得：，故A正確．B、C、根據平行四邊形定則知，球拍對球的作用力，故B、C錯誤．D、對球拍和球整體分析，整體的合力為（M+m）a，根據平行四邊形定則知，運動員對球拍的作用力為：，故D正確．故選AD．【點睛】解決本題的關鍵知道球、球拍和人具有相同的加速度，結合牛頓第二定律進行求解，掌握整體法、隔離法的運用．12．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，下列說法正確的是A．電表A1的示數I1減小B．電表A2的示數I2減小C．電表V的示數U增大D．電阻R3的電功率增大【答案】AD【解析】【分析】本題考查閉合電路中的動態(tài)分析問題【詳解】將R2的滑動觸點向b端移動過程中，電路中總電阻減小，主路電流則會增大，A．因主路電流增大，電源內電壓增大，R3的電壓也會增大，則R1的電壓會變小，I1的電流會減小，故A選項正確；B．因主路電流增大而I1的電流會減小，則I2的電流會增大，故B選項錯誤；C．電源內壓增大，則路端電壓會減小即電表V的示數U減小，故C選項錯誤；D．電阻R3的電功率隨主路電流的增大而增大，故D選項正確；綜上所述，本題正確答案選AD。13．如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的光滑滑輪O，傾角為30°的斜面體置于水平地面上．A的質量為m，B的質量為6m，斜面體質量為m．開始時，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無拉力），OB繩平行于斜面，此時B靜止不動．現將A由靜止釋放，在其下擺過程中（未與斜面體相碰），斜面體始終保持靜止，不計空氣阻力，下列判斷中正確的是A．物塊B受到的摩擦力先減小后增大B．地面對斜面體的摩擦力方向一直向右C．小球A的機械能守恒D．地面對斜面體的支持力最大為10mg【答案】BCD【解析】小球A擺下過程，只有重力做功，機械能守恒，有，在最低點有：，解得：，再對物體B受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，此時支持力最大，為，重力沿斜面向下的分力為，故靜摩擦力一直減小，故A錯誤，CD正確．對物體B和斜面體整體受力分析，由于A球向左下方拉物體B和斜面體整體，故一定受到地面對其向右的靜摩擦力．故B正確．故選BCD．【點睛】小物體B一直保持靜止，小球A擺下過程，只有重力做功，機械能守恒，細線的拉力從零增加到最大，再對物體B受力分析，根據平衡條件判斷靜摩擦力的變化情況．對B與斜面整體受力分析，判斷地面對斜面體摩擦力的方向以及壓力的大?。?4．在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數都發(fā)生變化，電表的示數分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數變化量的大小分別用△I、△U1、△U2和△U3表示．下列比值正確的是A．△U1>△U2,△U2>△U3B．U1:I不變,△U1:△I不變C．U2:I變大,△U2:△I變大D．U3:I變大,△U3:△I不變【答案】BD【解析】A、當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，接入電路的電阻增大，電路中電流的減小，根據串聯電路的特點可知，R1的電壓減小，R2的電壓增加．電源的內電壓減小，則路端電壓增大，因為U1+U2=U3，所以R1的電壓減小量小于R2的電壓增加量，即有：|△U1|＜|△U2|，且有|△U2|＞|△U3|．故A錯誤．B、由于R1是定值電阻，根據歐姆定律得知，保持不變，故B正確．C、，變大．根據閉合電路歐姆定律知：U2=E-I(R1+r)，則得，保持不變，故C錯誤．D、,變大；根據閉合電