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高中物理整体法隔离法解决物理试题答题技巧及练习题
确。
2.a、b 两物体的质量分别为 m1、m2,由轻质弹簧相连。当用大小为 F 的恒力沿水平方向 拉着 a,使 a、b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为 x1;当用恒力 F 竖
直向上拉着 a,使 a、b 一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为 x2 ;当用恒力 F 倾斜 向上向上拉着 a,使 a、b 一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为 x3,如 图所示。则( )
D.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大;因不明确内外电阻的关系,故无法明确功 率的变化情况;故 D 错误。 故选 C。
6.质量为 m 的光滑圆柱体 A 放在质量也为 m 的光滑“V 型槽 B 上,如图,α=60°,另有质量为 M 的物体 C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与 B 相连,现将 C 自由释放,则下列说法正确 的是( )
则根据牛顿第二定律及平衡条件可得:
FN cos mg
FNsin ma
解得:
FN
mg cos
将两物体看做一个整体,
F M ma
FNsin ma
所以解得
mF
,
M msin
综上所述本题正确答案为 D。
9.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 FN。不计空气阻力,关于 FN 的说法正确的是(重力加速度为 g)( )
F1=mg sin a=ma a=gina ,因 a 和 c 球相对静止,因此 c 球的加速度也为 gsina,将 a 和
c 球以及绳看成一个整体,在只受重力和支持力的情况下加速度为 gsina,因此 a 球和杆的 摩擦力为零,故 A 错误;
对球 d 单独进行受力分离,只受重力和竖直方向的拉力,因此球 d 的加速度为零,因为 b 和 d 相对静止,因此 b 的加速度也为零,故 d 球处于平衡状态,加速度为零,不是失重状
对 A 有:
2mg=2ma
联立解得 FN=0,故 D 正确;
mg-FN=ma
10.如图所示的电路中,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时,四个理想
C.电源的效率降低了 I1 r E
【答案】C 【解析】
U B. I1 的大小变大
D.电源的输出功率一定增大了
【详解】
A.要使电流表 A1 示数增大,则 R 应减小;因总电流增大,则内阻及 R2 分压增大,并联部 分电压减小,则流过 R1 的电流减小,因此流过 R 的电流增大,即 A2 的示数变大,因
态,故 B 错;细线对 c 球的拉力Tc mg cos a ,对 d 球的拉力Td mg ,因此不相等,故
D 错误;对 a 和 c 整体受力分析有 Fna ma mc g cos a ,对 b 和 d 整体受力分析 Fnb mb md g cos a ,因 a 和 b 一样的环,b 和 d 一样的球,因此受力相等,故 C 正
I2 ( ) IR1( ) I1( )
则
故 A 错误。 B.根据
I2 I1
可得:
E U1 Ur
U Ur
则
U Ur r I1 I1
故其大小不会随 R 的变化而变化;故 B 错误。 C.电源的效率
U 100% E
因电压的改变量为△I1r;故说明电源的效率降低了 I1 r ;故 D 正确。 E
A.若 A 相对 B 未发生滑动,则 A、B、C 三者加速度相同 B.当 M=2m 时,A 和 B 共同运动的加速度大小为 g
C.当 M 3( 3 1) m 时,A 和 B 之间的正压力刚好为零 2
D.当 M ( 3 1)m 时,A 相对 B 刚好发生滑动
【答案】D 【解析】 【分析】 由题中“有质量为 M 的物体 C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与 B 相连”可知,本题考 查牛顿第二定律和受力分析,运用整体法和隔离法可分析本题。 【详解】 A、若 A 相对 B 未发生滑动,则 AB 可看做整体,加速度相同,C 的运动方向向下,加速度 方向与 AB 不同,故 A 错误; B、若 A 和 B 共同运动的加速度大小为 g 时,则 C 得加速度大小也为 g,但对 C 隔离分
采用正交分解法,在平行斜面方向,有:Ff-mgsinθ=macosθ,在垂直斜面方向,有: mgcosθ-FN=masinθ,联立解得:Ff=m(gsin θ+acosθ),FN=m(gcosθ-asinθ);故 A 正确,B,C,D 错误;故选 A. 【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住物体与斜面的加速度相等,结合牛顿 第二定律进行求解.
FN-mg=ma
联立解得: FN
mg
F 2
,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:
对 A 有:
F-2mg=2ma
FN-mg=ma
联立解得: FN
F 2
,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 FN=mg,故 C 正确。
C.当弹簧恢复原长时,根据牛顿第二定律得:对整体有:
5.如图所示的电路中,电源电动势为 E,内阻为 r( R2 r R1 R2 ),电表均视为理想 电表。闭合开关 S 后,调节 R 的阻值,使电流表 A1 的示数增大了 I 1,在这一过程中,电 流表的 A2 示数变化量的大小为 I 2,电压表示数的变化量的大小为 U ,则
A.A2 增大,且 I 2< I 1
4.如图所示,水平地面上有一楔形物块 a,其斜面上有一小物块 b,b 与平行于斜面的细 绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a 与 b 之间光滑,a 和 b 以共同速度在地面轨 道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能正确的是
A.绳的张力减小,斜面对 b 的支持力不变 B.绳的张力增加,斜面对 b 的支持力减小 C.绳的张力减小,地面对 a 的支持力不变 D.绳的张力增加,地面对 a 的支持力减小 【答案】C 【解析】 【详解】 在光滑段运动时,物块 a 及物块 b 均处于平衡状态,对 a、b 整体受力分析,受重力和支 持力,二力平衡; 对 b 受力分析,如图,受重力、支持力、绳子的拉力,
根据共点力平衡条件,有 Fcosθ-FNsinθ=0 ①; Fsinθ+FNcosθ-mg=0 ②; 由①②两式解得:F=mgsinθ,FN=mgcosθ; 当它们刚运行至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,此时有两种可
能; ①物块 a、b 仍相对静止,竖直方向加速度为零,由牛顿第二定律得到: Fsinθ+FNcosθ-mg=0 ③; FNsinθ-Fcosθ=ma ④; 由③④两式解得:F=mgsinθ-macosθ,FN=mgcosθ+masinθ; 即绳的张力 F 将减小,而 a 对 b 的支持力变大; 再对 a、b 整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,重力和支持力 二力平衡,故地面对 a 支持力不变. ②物块 b 相对于 a 向上滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超 重,支持力的竖直分力大于重力,因此 a 对 b 的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上 的加速度,也是超重,故地面对 a 的支持力也增大. 综合上述讨论,结论应该为:绳子拉力一定减小;地面对 a 的支持力可能增加或不变;a 对 b 的支持力一定增加;故 A,B,D 错误,C 正确. 故选 C.
A.x1= x2= x3 B.x1 >x3= x2 C.若 m1>m2,则 x1>x3= x2 D.若 m1<m2,则 x1<x3= x2 【答案】A 【解析】 【详解】 通过整体法求出加速度,再利用隔离法求出弹簧的弹力,从而求出弹簧的伸长量。对右
图,运用整体法,由牛顿第二定律得整体的加速度为:
;对 b 物体有:
解答此题注意应用整体与隔离法,一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析,如
果不能得出答案再分析其他物体.
3.在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R1 和 R3 均为定值电阻,R2 为滑 动变阻器.当 R2 的滑动触点在 a 端时合上开关 S,此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分别为 I1、I2 和 U.现将 R2 的滑动触点向 b 端移动,则三个电表示数的变化情况是
A.刚撤去力 F 时,FN= mg F 2
B.弹簧弹力大小为 F 时,FN= F 2
C.A、B 的速度最大时,FN=mg
D.弹簧恢复原长时,FN=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: a F 2m
对物体 A 受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:
析,C 不可能做自由落体,因此不论 M 等于多少,加速度不能是 g,故 B 错误; CD、若 A 和 B 之间的正压力刚好为零,则此时加速度设为 a,对 A 受力分析可得
F cos ma , F sin mg
解得
a 3g 3
对 A、B、C 整体运用牛顿第二定律可得
Mg (M 2m)a
解得
故 C 错误 D 正确;
A. I1 增大,I2 不变,U 增大
B. I1 减小,I2 增大,U 减小 C. I1 增大,I2 减小,U 增大 D. I1 减小,I2 不变,U 减小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 R2 的滑动触点向 b 端移动时,R2 减小,整个电路的总电阻减小,总电流增大,内电压增 大,外电压减小,即电压表示数减小,R3 电压增大,R1、R2 并联电压减小,通过 R1 的电流 I1 减小,即 A1 示数减小,而总电流 I 增大,则流过 R2 的电流 I2 增大,即 A2 示数增大.故 A、C、D 错误,B 正确.