-整体法隔离法习题附答案.pdf

1 1如图为一直角支架如图为一直角支架 AOBAOB，AOAO 水平放置，表面粗糙，水平放置，表面粗糙，OBOB 竖直向下，表面光滑。竖直向下，表面光滑。AOAO 上套有小上套有小环环 P P，OBOB 上套有小环上套有小环 Q Q，两环质量均为，两环质量均为m m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在图示位置平衡。现将在图示位置平衡。现将P P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，和原来的平衡状态比较，AOAO 杆对杆对 P P 环的支持力环的支持力 F FN N和摩擦力和摩擦力 f f的变化情况是（）的变化情况是（）A AF FN N不变，不变，f f变大变大 B BF FN N不变，不变，f f变小变小C CF FN N变大，变大，f f变大变大 D DF FN N变大，变大，f f变小变小【答案】【答案】B B【解析】分析受力作出示意图。再把两环、细绳作为“整体”研究可知，小环【解析】分析受力作出示意图。再把两环、细绳作为“整体”研究可知，小环P P 所受支持力等所受支持力等于于 2mg2mg 即即FNOPOPAQBfAmgQFN/BmgFN2mg/FNf其中，其中，F FN N、F FN N/分别为环分别为环 P P、Q Q 所受支持力。由式可知，所受支持力。由式可知，F FN N大小不变。大小不变。然后然后,依依“极限思维”“极限思维”分析，分析，当环当环 P P 向左移至向左移至 O O 点时，点时，环环 Q Q 所受的拉力所受的拉力 T T、支持力支持力 F FN N/逐渐减小为逐渐减小为 mgmg、0 0。由此可知，由此可知，左移时环左移时环 P P 所受摩擦力将减小。所受摩擦力将减小。因此，正确的答案为：选因此，正确的答案为：选 B B。静力学中存在着大量的类似此例的“连接体”问题。解题思维方法，无非为“整体”静力学中存在着大量的类似此例的“连接体”问题。解题思维方法，无非为“整体”、“隔离”两种分析方法的交替“隔离”两种分析方法的交替使用，至于是先“整体”使用，至于是先“整体”、还是“隔离”、还是“隔离”，则因题而异，变通确定。，则因题而异，变通确定。2 2如图所示，叠放在一起的如图所示，叠放在一起的A A、B B 两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B B 带带+Q+Q 的电量，的电量，A A 不带电；它们不带电；它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使 B B 带电量消失，带电量消失，A A 带上带上+Q+Q 的电量，则的电量，则 A A、B B 的运动状态可能为的运动状态可能为A A一起匀速一起匀速B B一起加速一起加速C C一起减速一起减速D DA A 加速，加速，B B 匀速匀速【答案】【答案】A A【解析】【解析】试题分析：试题分析：由题意知由题意知 B B 受到的向右的电场力与地面对受到的向右的电场力与地面对 B B 向左的摩擦力大小相等，向左的摩擦力大小相等，当当 B B 带电量消失，带电量消失，A A 带上带上+Q+Q 的电量的电量时，时，要讨论要讨论 ABAB 间的的摩擦力与地面对间的的摩擦力与地面对 B B 的摩擦力之间的大小关系，的摩擦力之间的大小关系，当当 ABAB 间的的摩擦力大于或等于地面对间的的摩擦力大于或等于地面对 B B 的摩擦的摩擦力时，力时，ABAB 还是一起运动，可把还是一起运动，可把 ABAB 看成整体，整体受到的电场力与摩擦力平衡，所以仍然一起做匀速运动，看成整体，整体受到的电场力与摩擦力平衡，所以仍然一起做匀速运动，A A 对，对，BCBC 错；当错；当 ABAB 间的的摩擦力小于地面对间的的摩擦力小于地面对 B B 的摩擦力时，此时的摩擦力时，此时 A A 做加速运动，做加速运动，B B 做减速运动，做减速运动，D D 错。错。考点：本题考查受力分析，整体法考点：本题考查受力分析，整体法点评：点评：本题学生要讨论本题学生要讨论 ABAB 间的的摩擦力与地面对间的的摩擦力与地面对 B B 的摩擦力之间的大小关系，的摩擦力之间的大小关系，从而去判断从而去判断 ABAB 是一起运动还是分开是一起运动还是分开运动。运动。3 3两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为 E E 的匀强电场中，小球的匀强电场中，小球 1 1 带正电带正电,电量为电量为 2q,2q,小小球球 2 2 带负电，电量大小为带负电，电量大小为 q q。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力释放后细线中的张力 T T 为（不计重力及两小球间的库仑力为（不计重力及两小球间的库仑力）试卷第 1 页，总 8 页E球 2球 1A AT35qE B BTqE22C CTqE D DT3qE【答案】【答案】A A【解析】【解析】试题分析：试题分析：把球把球 1 1 球球 2 2 及细线看成一个整体，及细线看成一个整体，整体在水平方向受到的合力为整体在水平方向受到的合力为F合2Eq-EqEq，由由F合2ma得得到到aEq，对球，对球 2 2 进行受力分析得到进行受力分析得到TEqma，把，把 a a 代入解得代入解得 T=T=EqmaEqmEq3Eq，A A 对，对，BCDBCD2m2m2错。错。考点：本题考查受力分析，整体法，隔离法考点：本题考查受力分析，整体法，隔离法点评：本题学生明确用整体法求出加速度，即是整体中每个物体的加速度，然后再隔离物体进行分析，去求所要求点评：本题学生明确用整体法求出加速度，即是整体中每个物体的加速度，然后再隔离物体进行分析，去求所要求的物理量。的物理量。4 4如图所示，两光滑斜面的倾角分别为如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30和30和 45，质量分别为45，质量分别为 2 2和和的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接连接(不计滑轮的质量和摩擦不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述两种情形中正确的有两种情形中正确的有A A质量为质量为 2 2的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B B质量为质量为的滑块均沿斜面向上运动的滑块均沿斜面向上运动C C绳对质量为绳对质量为滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D D系统在运动中机械能均守恒系统在运动中机械能均守恒【答案】【答案】BDBD【解析】考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、斜面的支持【解析】考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、斜面的支持力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，A A 错；对错；对 B B 选项，物体选项，物体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于 2 2m m质量的滑块的重力沿着斜面的下滑质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为分力较大，故质量为m m的滑块必定沿着斜面向上运动，的滑块必定沿着斜面向上运动，B B 对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向，大反向，C C 错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，守恒，D D 对。对。5 5A A、B B、C C 三物块的质量分别为三物块的质量分别为 M M，m m 和和 m m0 0，作如图所示的联结绳子，作如图所示的联结绳子不可伸长，且绳不可伸长，且绳子和滑轮的质量、子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计滑轮的摩擦均可不计 若若 B B 随随 A A 一起沿水平桌面做匀一起沿水平桌面做匀速运动，则可以速运动，则可以断定（）断定（）A.A.物块物块 A A 与桌面之间有摩擦力，大小为与桌面之间有摩擦力，大小为 m m0 0g gB.B.物块物块 A A 与与 B B 之间有摩擦力，大小为之间有摩擦力，大小为 m m0 0g gC.C.桌面对桌面对 A A，B B 对对 A A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为，都有摩擦力，两者方向相同，合力为 m mo og gD.D.桌面对桌面对 A A，B B 对对 A A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为，都有摩擦力，两者方向相反，合力为 m m0 0g g【答案】【答案】A A【解析】：将【解析】：将 A A、B B 视为“整体”视为“整体”，对其进行受力分析，如图所示，据物体平衡条件：，对其进行受力分析，如图所示，据物体平衡条件：F=0F=0，有，有 T T；隔离；隔离 C C分析，如图所示，有分析，如图所示，有T Tm m0 0g g，所以，所以 f fm m0 0g g，故，故 A A 选项正确；隔离选项正确；隔离 B B 分析时，由于分析时，由于B B 匀速运动，其合外力为零，水匀速运动，其合外力为零，水平方向上不能有平方向上不能有 A A 对对 B B 的摩擦力，所以的摩擦力，所以 B B、C C、D D 选项错误！选项错误！，试卷第 2 页，总 8 页领悟：不能把整体法和隔离法孤立起来，要将他们结合使用，起到相辅相成的作用！领悟：不能把整体法和隔离法孤立起来，要将他们结合使用，起到相辅相成的作用！6 6如图，在倾角为如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的质量的 2 2 倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（）加速度为（）gsin23C Cgsin2A AB BgsinD D2 2gsin【答案】【答案】C C【解析】绳子剪断，以猫为研究对象，保持平衡要求木板提供的摩擦力【解析】绳子剪断，以猫为研究对象，保持平衡要求木板提供的摩擦力f f等于猫自身重力沿斜面的分力等于猫自身重力沿斜面的分力 mgsinmgsin；以；以木板为研究对象，由牛顿第二定律得木板为研究对象，由牛顿第二定律得 F F合合=G=G分力分力+f f=2mgsin=2mgsin+mgsin+mgsin=2m=2m a a，得，得 a a=3 3/2 2gsingsin 7 7如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块 A A 和和 B B 紧挨着匀速下滑，紧挨着匀速下滑，A A 与与 B B 间的接触面光滑。已知间的接触面光滑。已知 A A 与斜与斜面之间的动摩擦因数是面之间的动摩擦因数是 B B 与斜面之间动摩擦因数的与斜面之间动摩擦因数的 2 2 倍，斜面倾角为倍，斜面倾角为。B B 与斜面之间的动摩擦因数是与斜面之间的动摩擦因数是2tan32C Ccot D Dcot3A Atan B B【答案】【答案】B B【解析】对整体应用平衡条件分析求解【解析】对整体应用平衡条件分析求解1 18 8在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为截面为4 4圆的柱状物体甲放在斜面上，圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图所示。现在从球心夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图所示。现在从球心 O O1 1处对甲施加一平行于斜面向下的处对甲施加一平行于斜面向下的力力 F F，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力F F1 1，甲对斜面的压力为，甲对斜面的压力为 F F2 2，在，在此过程中此过程中A AF F1 1缓慢增大，缓慢增大，F F2 2缓慢增大缓慢增大B BF F1 1缓慢增大，缓慢增大，F F2 2缓慢减小缓慢减小C CF F1 1缓慢减小，缓慢减小，F F2 2缓慢增大缓慢增大D DF F1 1缓慢减小，缓慢减小，F F2 2缓慢不变缓慢不变试卷第 3 页，总 8 页乙O2甲FO1【答案】【答案】D D【解析】对整体，受力如图【解析】对整体，受力如图(a)(a)所示，垂直斜面方向只受两个力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分量和斜面支持力所示，垂直斜面方向只受两个力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分量和斜面支持力F2，且，且F2-G cos=0，即，即F2保持不变，由牛顿第三定律可知，甲对斜面的压力为保持不变，由牛顿第三定律可知，甲对斜面的压力为 F F2 2也保持不变，也保持不变，D D 正确。本题正确。本题考查共点力的平衡的动态分析，涉及整体法和隔离法的应用，三力平衡原理等物理方法，选项的设置只需判断考查共点力的平衡的动态分析，涉及整体法和隔离法的应用，三力平衡原理等物理方法，选项的设置只需判断 F F2 2保持不变就能确定答案，保持不变就能确定答案，对对F1，可用图可用图(b)(b)、(c)(c)来分析判断，来分析判断，当甲缓慢下移时，当甲缓慢下移时，FN与竖直方向的夹角减小，与竖直方向的夹角减小，F1减小。减小。难度较大。难度较大。F2F1FG(a)FNAMg(b)Mg(c)F1F1FN9 9在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体 A A，A A 与竖直墙之间放一光滑圆球与竖直墙之间放一光滑圆球 B B，整个装置处于整个装置处于静止状态。现对静止状态。现对 B B 加一竖直向下的力加一竖直向下的力 F F，F F 的作用线通过球心，设墙对的作用线通过球心，设墙对 B B 的作用力为的作用力为 F F1 1，B B 对对 A A 的作用力为的作用力为 F F2 2，地，地面对面对 A A 的作用力为的作用力为 F F3 3。若。若 F F 缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中A A、F F1 1保持不变，保持不变，F F3 3缓慢增大缓慢增大B B、F F1 1缓慢增大，缓慢增大，F F3 3保持不变保持不变C C、F F2 2缓慢增大，缓慢增大，F F3 3缓慢增大缓慢增大D D、F F2 2缓慢增大，缓慢增大，F F3 3保持不变保持不变【答案】【答案】C C【解析】将【解析】将 ABAB 作为整体，在竖直方向根据平衡条件有作为整体，在竖直方向根据平衡条件有F F3 3=G GA A+G GB B+F F，所以，所以 F F3 3随随 F F 缓慢增大而缓慢增大。对光滑圆球缓慢增大而缓慢增大。对光滑圆球B B 力力 F F和圆球和圆球 B B 的重力的合力的重力的合力 G GB B+F F产生了两个作用效果，产生了两个作用效果，一个是使一个是使 B B 压紧竖直墙面的力压紧竖直墙面的力 F F1 1，一个是压紧一个是压紧 A A 的力的力 F F2 2，当力当力 F F缓慢增大时，两个分力的方向都没有发生变化，所以当合力缓慢增大时，两个分力的方向都没有发生变化，所以当合力 G GB B+F F增大时两个分力同时增大。答案增大时两个分力同时增大。答案 C C。1010如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A A，通过绳子与物体，通过绳子与物体 B B 相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长。如果的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长。如果 m mB B=3 m=3 mA A，则绳子对物体，则绳子对物体 A A 的拉力大小为的拉力大小为AB试卷第 4 页，总 8 页3m mA Ag43C C3 m3 mA AgD Dm mB Bg4A Am mB Bg B B【答案】【答案】B B【解析】对加速度不同的连接体，采用隔离法分析，然后列加速方程；【解析】对加速度不同的连接体，采用隔离法分析，然后列加速方程；0 01111如图所示如图所示,在倾角为在倾角为 3030 的光滑斜面上放置质量分别为的光滑斜面上放置质量分别为m m和和 2.2.m m的四个木块，其中两个质量为的四个木块，其中两个质量为m m的木块间用一的木块间用一不可伸长的轻绳相连，不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是木块间的最大静摩擦力是f fm m.现用平行于斜面的拉力现用平行于斜面的拉力F F拉其中一个质量为拉其中一个质量为 2 2.m.m的木块，的木块，使四使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F F的最大值是的最大值是33fm B Bfm543C Cfm D Dfm2A A【答案】【答案】C C【解析】略【解析】略1212如图所示，两个质量分别为如图所示，两个质量分别为m12kg、m23kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为大小分别为 F1=30NF1=30N、F2=20NF2=20N 的水平拉力分别作用在的水平拉力分别作用在 m1m1、m2m2 上，则（）上，则（）A A弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是 10N10NB B弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是 50N50NC C在突然撤去在突然撤去 F2F2 的瞬间，的瞬间，m1m1 的加速度不变的加速度不变D D在突然撤去在突然撤去 F2F2 的瞬间，的瞬间，m2m2 的加速度不变的加速度不变【答案】【答案】C C【解析】【解析】ABAB、两水平拉力导致物体受力不平衡，两水平拉力导致物体受力不平衡，先选整体为研究对象进行受力分析，先选整体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：F F1 1-F-F2 2=（m m1 1+m+m2 2）2 2a a，解得：，解得：a=2m/sa=2m/s，对，对m m2 2受力分析：向左的受力分析：向左的F F2 2和向右的弹簧弹力和向右的弹簧弹力 F F，由牛顿第二定律得：，由牛顿第二定律得：F-FF-F2 2=m=m2 2a a 解得：解得：F=26NF=26N，故，故ABAB 错误错误2 2C C、在突然撤去在突然撤去 F F2 2的瞬间，的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以所以 m m1 1的受力没有发生变化，的受力没有发生变化，故加速度大小仍为故加速度大小仍为 2m/s2m/s，故故 C C 正确正确D D、突然撤去、突然撤去F F2 2的瞬间，的瞬间，m m2 2的受力仅剩弹簧的弹力，的受力仅剩弹簧的弹力，对对 m m2 2列牛顿第二定律列牛顿第二定律,得：得：F=mF=m2 2a a，m m2 2的加速度增大，的加速度增大，故故 D D 错误错误故选：故选：C C1313如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向 角，则小车可能的运动情况是角，则小车可能的运动情况是试卷第 5 页，总 8 页A A向右加速运动向右加速运动B B向右减速运动向右减速运动C C向左加速运动向左加速运动D D向左减速运动向左减速运动【答案】【答案】ADAD【解析】本题考查整体隔离法，小球的加速度与小车的加速度相同，小球受绳子的拉力与重力，两个力的合力与小【解析】本题考查整体隔离法，小球的加速度与小车的加速度相同，小球受绳子的拉力与重力，两个力的合力与小车合力相同沿水平方向，所以小车的加速度水平向右，可以向右匀加速运动也可以向左匀减速运动，车合力相同沿水平方向，所以小车的加速度水平向右，可以向右匀加速运动也可以向左匀减速运动，ADAD 对；对；1414 如图所示，如图所示，小车上有一定滑轮，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上弹簧秤固定在小车上 开开始时小车处在静止状态当小车匀加速向右运动时（）始时小车处在静止状态当小车匀加速向右运动时（）弹簧秤读数及小车对地面压力均增大弹簧秤读数及小车对地面压力均增大弹簧秤读数及小车对地面压力均变小弹簧秤读数及小车对地面压力均变小弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大【答案】【答案】C C【解析】本题考查整体隔离法，当小车匀加速向右运动时，小球也获得向右的加速度，所以绳子向左偏，由此时小【解析】本题考查整体隔离法，当小车匀加速向右运动时，小球也获得向右的加速度，所以绳子向左偏，由此时小球受力可知，绳子的拉力为球受力可知，绳子的拉力为Fmg，弹簧弹力也增大，再以整体为研究对象，竖直方向受力不变，小车对地面，弹簧弹力也增大，再以整体为研究对象，竖直方向受力不变，小车对地面cos的压力还是与整体的重力相等的压力还是与整体的重力相等如下图所示，质量如下图所示，质量M2 3kgkg 的木块的木块A A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m3kgkg 的小球的小球B B相连。今用跟水平相连。今用跟水平2 2方向成方向成=30=30 角的力角的力F10 3N N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中运动中M M、m m相对位置保持不变，相对位置保持不变，取取g g=10m/s=10m/s。求：求：1515运动过程中轻绳与水平方向夹角运动过程中轻绳与水平方向夹角；1616木块与水平杆间的动摩擦因数木块与水平杆间的动摩擦因数。1717当当为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？【答案】【答案】1515 30161635351717tan 时时F F的值最小的值最小【解析】【解析】（1 1）对）对B B进行受力分析，设细绳对进行受力分析，设细绳对B B的拉力为的拉力为T T，由平衡条件可得，由平衡条件可得Fcos 30Tcos（1 1 分）分）试卷第 6 页，总 8 页Fsin 30Tsin mg（1 1 分）解得：分）解得：T10 3（1 1 分）分）tan 33，即，即 30（1 1 分）分）（2 2）对）对A A进行受力分析，由平衡条件有进行受力分析，由平衡条件有Tsin MgFN（1 1 分）分）Tcos FN（1 1 分）解得分）解得35（1 1 分）分）（3 3）对）对A A进行受力分析，由平衡条件有进行受力分析，由平衡条件有Fsin FNMm g（1 1 分）分）Fcos FN（1 1 分）分）解得：解得：FMm g（1 1 分）分）cos sin 令令sin 112，cos12，即，即tan 1则：则：F35(Mm)g1(sin coscos sin)2(Mm)g12sin()（1 1 分）分）显然，当显然，当 90时时F F有最小值，所以有最小值，所以tan 时时F F的值最小。的值最小。（1 1 分）分）1818（1010 分）分）如图，如图，人重人重 600600 牛，牛，木块木块 A A 重重 400400 牛，牛，人与人与 A A、A A 与地面间的动摩擦因数均为与地面间的动摩擦因数均为 0.20.2，现人用水平力拉绳，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求使他与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求(1)(1)人对绳的拉力人对绳的拉力.(2).(2)人脚给人脚给 A A 的摩擦力方向和大小。的摩擦力方向和大小。【答案】【答案】（1 1）100N100N；（2 2）静摩擦力方向向右；大小）静摩擦力方向向右；大小 100100 牛牛【解析】本题考查整体隔离法的应用，先以整体为研究对象，整体受到水平向右的两个拉力和水平向左的摩擦力，【解析】本题考查整体隔离法的应用，先以整体为研究对象，整体受到水平向右的两个拉力和水平向左的摩擦力，所以绳子的拉力等于摩擦力的一半，再以人为研究对象，静摩擦力等于绳子的拉力所以绳子的拉力等于摩擦力的一半，再以人为研究对象，静摩擦力等于绳子的拉力设绳子的拉力为设绳子的拉力为 F FT T,物体与地面间的摩擦力为物体与地面间的摩擦力为 F FfAfA,（1 1）取人和木块为整体）取人和木块为整体,并对其进行受力分析并对其进行受力分析,如图甲所示如图甲所示,由题意可知由题意可知 F FfAfA=(m(mA A+m+m人人)g=200)g=200 N.N.由于系统处于平衡状态由于系统处于平衡状态,故故 2F2FT T=F=FfAfA,所以所以 F FT T=100=100 N.N.（2 2）取人为研究对象）取人为研究对象,对其进行受力分析对其进行受力分析,如图乙所示如图乙所示.由于人处于平衡状态由于人处于平衡状态,故故 F FT T=F=Ff f 人人=100=100 N N由于人与木块由于人与木块 A A 处于相对静止状态处于相对静止状态,故人与木块故人与木块 A A 之间的摩擦力为静摩擦力之间的摩擦力为静摩擦力.由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力方向向右由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力方向向右,大小为大小为 100100 N N1919如图如图 1717 所示，质量为所示，质量为 M M 的劈块，其左右劈面的倾角分别为的劈块，其左右劈面的倾角分别为1=301=30、2=452=45，质量分别为，质量分别为 m1=m1=3kgkg和和 m2=2.0kgm2=2.0kg 的两物块，同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑，劈块始终与水平面保持相对静止，各相互的两物块，同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑，劈块始终与水平面保持相对静止，各相互试卷第 7 页，总 8 页接触面之间的动摩擦因数均为接触面之间的动摩擦因数均为=0.20=0.20，求两物块下滑过程中，求两物块下滑过程中(m1(m1 和和 m2m2 均未达到底端均未达到底端)劈块受到地面的摩擦力。劈块受到地面的摩擦力。（g=10m/s2g=10m/s2）【答案】【答案】2.3N2.3N 负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。所以劈块受到地面的摩擦力负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。所以劈块受到地面的摩擦力的大小为的大小为 2 2。3N3N，方向水平向右。，方向水平向右。【解析】选【解析】选 M M、m1m1 和和 m2m2 构成的整体为研究对象，把在相同时间内，构成的整体为研究对象，把在相同时间内，M M 保持静止，保持静止，m1m1 和和 m2m2 分别以不同的加速度下分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整体过程来研究。滑三个过程视为一个整体过程来研究。根据各种性质的力产生的条件，根据各种性质的力产生的条件，在水平方向，在水平方向，整体除受到地面的静摩擦力外，整体除受到地面的静摩擦力外，不可能再受到其他力；如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。不可能再受到其他力；如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有：根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有：F F 合合 x=Max=Ma+m1a1x+m1a1xm2a2xm2a2x其中其中 a a、a1xa1x 和和 a2xa2x 分别为分别为 M M、m1m1 和和 m2m2 在水平方向的加速度的大小，而在水平方向的加速度的大小，而a a=0=0，a1x=g(sin30a1x=g(sin30cos30cos30)cos30cos30，a2x=g(sin45a2x=g(sin45cos45cos45)cos45cos45。所以：。所以：13F F 合合=m1g(sin30=m1g(sin30cos30cos30)cos30cos30m2g(sin45m2g(sin45cos45cos45)cos45cos45=31010(20.20.22)322222.02.01010(20.30.32)2=2.3N2.3N负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。所以劈块受到地面的摩擦力的大小为负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。所以劈块受到地面的摩擦力的大小为 2 2。3N3N，方向水平向右。方向水平向右。2020如图质量分别为如图质量分别为的两个物体互相紧靠着，它们之间的接触面是光滑的斜面，的两个物体互相紧靠着，它们之间的接触面是光滑的斜面，使它们，使它们倾角为倾角为，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为，现用水平恒力，现用水平恒力F F 向右推向右推一起向右加速运动，求一起向右加速运动，求对对的压力的压力 N N【答案】【答案】N【解析】【解析】m2F(m1m2)(sincos)试卷第 8 页，总 8 页