物理整体法隔离法解决物理试题易错剖析一、整体法隔离法解决物理试题1.在如图所示的电路中,当开关S 闭合后,电压表有示数,调节可变电阻R 的阻值,使电压表的示数增大ΔU ,则( )A .可变电阻R 被调到较小的阻值B .电阻R 2两端的电压减小,减小量等于ΔUC .通过电阻R 2的电流减小,减小量小于D .通过电阻R 2的电流减小,减小量等于【答案】C【解析】【详解】A.由题意知,要使电压表的示数增大,则需电阻R 和R 1并联后的总电阻增大,则需将可变电阻R 增大,即可变电阻R 被调到较大的阻值,故A 项不合题意;BCD.当R 增大时,外电阻增大,干路电流减小,电阻R 2两端的电压减小,且路端电压增大,所以电阻R 2两端的电压减小量小于ΔU ,由欧姆定律知,通过电阻R 2的电流也减小,减小量小于,故B 项不合题意、D 项不合题意,C 项符合题意.2.如图所示,质量为M 的板置于水平地面,其上放置一质量为m 的物体,物体与板,板与地面间的滑动摩檫系数分别为μ、2μ。
当作用在板上的水平拉力为F 时能将板从物体下拉出,则F 的取值范围为( )A .F >mg μB .F >()m M g μ+C .F >2()m M g μ+D .F >3()m M g μ+【答案】D【解析】【详解】当M 和m 发生相对滑动时,才有可能将M 从m 下抽出,此时对应的临界状态为:M 与m 间的摩擦力为最大静摩擦力m f ,且m 运动的加速度为二者共同运动的最大加速度m a ,对m 有:m m f mg a g m mμμ===,设此时作用与板的力为F ',以M 、m 整体为研究对象,有:()()2m F M m g M m a μ'-+=+,解得()3F M m g μ'=+,当F F '>时,才能将M 抽出,即()3F M m g μ>+,故D 正确,ABC 错误。
3.如图所示电路中,电源内阻不能忽略.闭合开关S 后,调节R 的阻值,使电压表示数增大ΔU ,在此过程中有( )A .R 2两端电压减小ΔUB .通过R 1的电流增大C .通过R 2的电流减小量大于D .路端电压增大量为ΔU【答案】B【解析】【详解】A.因电压表示数增大,可知并联部分的总电阻增大,则整个电路总电阻增大,总电流减小,R 2两端电压减小,电源内阻分担电压减小,路端电压增大,所以R 2两端电压减小量小于ΔU ,故A 项不合题意.B.电压表示数增大ΔU ,R 1是定值电阻,根据欧姆定律可知通过R 1的电流增大量等于,故B 项符合题意.CD. 因R 2两端电压减小量小于ΔU ,有通过R 2的电流减小量小于;由于R 2两端电压减小,则知路端电压增大量小于ΔU ,故C 项不合题意,D 项不合题意.4.在如图所示的电路中,已知电源的电动势E =5 V ,内阻不计,R 1=8 Ω,R 2=2 Ω,R 3=5 Ω,R =6 Ω,滑动变阻器的最大阻值R 4=20 Ω,电容器电容C =2 μF ,不计电表内阻的影响,闭合开关,在滑片从a 端滑到b 端的过程中,下列说法中正确的是( )A.电流表的示数变大B.电压表的示数变大C.电源的总功率变大D.电容器先放电后充电【答案】D【解析】A、C、当P从a滑到b时,电路总电阻变大,总电流变小,电流表的示数变小,电源的总功率变小A、C错误;B、总电流变小,R1、R2支路的电流不变,通过R3的电流变小,故电压表示数变小,B正确;D、当P在a端时电容器与R2并联,电容器两端电压U C1=1V,上极板带正电;当P在b端时,电容器两端电压U C2=3V,上极板带负电,所以电容器先放电后充电,D正确.故选BD.【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律中的含容电路;要注意当无法明确电容器的串并联关系时则应先求出两端的电势,再求出两端的电势差即可求解.5.如图所示,质量为M的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为,若要以水平外力F将木板抽出,则力F的大小至少为()A.mgB.(M+m)gC.(m+2M)gD.2(M+m) g【答案】D【解析】【详解】对m与M分别进行受力分析如;如图所示;对m有:f1=ma1 …①f1=μmg…②由①和②得:a1=μg对M进行受力分析有:F-f-f2=M•a2…③f1和f2互为作用力与反作用力故有:f1=f2=μ•mg…④f=μ(M+m)•g…⑤由③④⑤可得a2=-μg要将木板从木块下抽出,必须使a2>a1解得:F>2μ(M+m)g故选D。
【点睛】正确的受力分析,知道能将木板从木块下抽出的条件是木板产生的加速度比木块产生的加速度来得大这是解决本题的关键.6.如图,放置于水平面上的楔形物体,两侧倾角均为30°,左右两表面光滑且足够长,上端固定一光滑滑轮,一根很长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮分别与左右两侧斜面平行,绳上系着三个物体A、B、C,三物体组成的系统保持静止.A物体质量为m,B物体质量为3m,现突然剪断A物体和B物体之间的绳子,不计空气阻力(重力加速度为g),三物体均可视为质点,则A.绳剪断瞬间,A物体的加速度为3 10gB.绳剪断瞬间,C物体的加速度为1 2 gC.绳剪断瞬间,楔形物体对地面的压力不变D.绳剪断瞬间,A、C间绳的拉力为2mg【答案】A【解析】【详解】ABD.设C的质量为m′.绳剪断前,由平衡条件知:(3m+m)g sin30°=m′g sin30°得m′=4m绳剪断瞬间,以A为研究对象,根据牛顿第二定律得:T-mg sin30°=ma以C 为研究对象,根据牛顿第二定律得:4mg sin30°-T =4ma联立解得: 310a g =45T mg =即绳剪断瞬间,A 、C 物体的加速度大小均为310g ,A 、C 间绳的拉力为45mg ,故A 正确,BD 错误.C .绳剪断前,A 、C 间绳的拉力为: T ′=(3m +m )g sin30°=2mg绳剪断瞬间,A 、C 间绳的拉力为45mg ,则AC 间绳对定滑轮的压力发生改变,而三个物体对楔形物体的压力不变,可知,绳剪断瞬间,楔形物体对地面的压力发生变化,故C 错误.7.如图所示,两块连接在一起的物块a 和b ,质量分别为m a 和m b ,放在水平的光滑桌面上,现同时施给它们方向如图所示的推力F a 和拉力F b ,已知F a >F b ,则关于a 对b 的作用力,下列说法正确的是 ( )A .必为推力B .必为拉力C .可能为推力,也可能为拉力D .不可能为零【答案】C【解析】试题分析: 整体水平方向受两推力而做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得:a b a bF F a m m +=+,对a 由牛顿第二定律可得:a a F F m a +=,则a b b a a a a b m F m F F m a F m m -=-=+.若b a a b m F m F >,F 为负值,b 对a 为推力;若b a a b m F m F <,F 为正值,则b 对a 为拉力;若b a a b m F m F =,F 为零.故C 正确,A 、B 、D 错误.故选C .考点:考查牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.8.直流电路如图所示,电源的内阻不能忽略不计,在滑动变阻器的滑片P 由图示位置向右移动时,电源的A .效率一定增大B .总功率一定增大C .热功率一定增大D .输出功率一定先增大后减小【答案】A【解析】由电路图可知,当滑动变阻滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路总电阻变大,电源电动势不变,由闭合电路的欧姆定律可知,电路总电流I 变小;A 、电源的效率UIR EI R rη==+,电源内阻r 不变,滑动变阻器阻值R 变大,则电源效率增大,故A 正确;B 、电源电动势E 不变,电流I 变小,电源总功率P =EI 减小,故B 错误;C 、电源内阻r 不变,电流I 减小,源的热功率P Q =I 2r 减小,故C 错误;D 、当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时,电源输出功率最大,由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系,因此无法判断电源输出功率如何变化,故D 错误;故选A .【点睛】知道电路串并联中的电流电压关系,并熟练应用闭合电路欧姆定律、电功率公式即可正确解题.9.如图所示的电路中,电源内阻一定,电压表和电流表均为理想电表.现使滑动变阻器R 滑片向左滑动一小段距离,测得电压表V 1的示数变化大小为ΔU 1,电压表V 2的示数变化大小为ΔU 2,电流表A 的示数变化大小为ΔI ,对于此过程下列说法正确的是( )A .通过电阻R 1的电流变化量大小等于11U R ∆ B .R 0两端的电压的变化量大小等于ΔU 2-ΔU 1C .路端电压的增加量等于ΔU 2D .1U I∆∆为一定值 【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A、电压表V1测量路端电压,即R1两端的电压,根据欧姆定律可知,R1的电流变化量大小等于11UR∆;故A正确.B、C、D、使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离,电阻变大,总电阻变大,总电流变小,内阻所占电压减小,路端电压增大,所以路端电压增大△U1,并联部分的电压增大△U1,通过R1的电流增大,所以通过滑动变阻器的电流减小,R0上的电压减小,R上的电压增大△U2,所以R0两端的电压的变化量大小等于△U2-△U1,电压表V1测量路端电压,根据欧姆定律可知1UrI∆=∆为定值,所以1UI∆∆为定值,故B,D正确,C错误.故选ABD.【点睛】闭合电路欧姆定律的动态分析类题目,一般可按外电路—内电路—外电路的分析思路进行分析,在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质.10.如图所示,A、B两物体质量均为m,叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)。
对A施加一竖直向下、大小为F(F>2mg)的力,将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态。
现突然撤去力F,设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为F N。
不计空气阻力,关于F N的说法正确的是(重力加速度为g)()A.刚撤去力F时,F N=2mg F+B.弹簧弹力大小为F时,F N=2FC.A、B的速度最大时,F N=mg D.弹簧恢复原长时,F N=0【答案】BCD【解析】【详解】A.在突然撤去F的瞬间,AB整体的合力向上,大小为F,根据牛顿第二定律,有:F=2ma解得:2Fam=对物体A受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:F N-mg=ma联立解得:2NFF mg=+,故A错误;B.弹簧弹力等于F时,根据牛顿第二定律得:对整体有:F-2mg=2ma对A有:F N-mg=ma联立解得:2N F F ,故B 正确; D.当物体的合力为零时,速度最大,对A ,由平衡条件得F N =mg ,故C 正确。