高考物理一轮复习试题 整体法和隔离法，斜面连接体

这是一份高考物理一轮复习试题 整体法和隔离法，斜面连接体，共8页。试卷主要包含了一串小灯笼等内容，欢迎下载使用。
B．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
C．物体A所受斜面体的作用力不变
D．斜面体所受地面的支持力一定不变
2．如图，物体在水平力F作用下静止在斜面上。若稍许增大F，仍使物体静止在斜面上，则斜面对物体的静摩擦力Ff、支持力FN以及Ff和FN的合力F′变化情况是
A．Ff不一定增大，FN一定增大，F′一定增大
B．Ff一定增大，FN一定增大，F′不变
C．Ff、FN、F′均增大
D．Ff、FN不一定增大，F′一定增大
3．完全相同的两物体P、Q，质量均为m，叠放在一起置于水平面上，如图所示。现用两根等长的细线系在两物体上，在细线的结点处施加一水平拉力F，两物体始终保持静止状态，则下列说法不正确的是（重力加速度为g）（ ）
A．物体P受到细线的拉力大小为
B．两物体间的摩擦力大小为
C．物体Q对地面的压力大小为2mg
D．地面对Q的摩擦力为
4．如图所示，质量为的物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑，此过程中斜面体B仍静止，斜面体的质量为M，则水平地面对斜面体（ ）
A．无摩擦力
B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为
D．支持力小于
5．在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接．下列关于杆受力的说法正确的是（ ）
A．甲图中的AB杆表现为支持力，BC杆表现为拉力
B．乙图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为支持力
C．丙图中的AB杆、BC杆均表现为拉力
D．丁图中的AB杆、BC杆均表现为支持力
6．如图所示，在固定好的水平和竖直的框架上，A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点，则下列判断正确的是（ ）
A．只将绳的左端移向A′点，拉力变小
B．只将绳的左端移向A′点，拉力不变
C．只将绳的右端移向B′点，拉力变小
D．只将绳的右端移向B′点，拉力变大
7．如图所示，小物体P放在直角斜劈M上，M下端连接一竖直弹簧，并紧贴竖直光滑墙壁；开始时，P、M静止，M与墙壁间无作用力．现以平行斜面向上的力F向上推物体P，但P、M未发生相对运动．则在施加力F后（ ）
A．P、M之间的摩擦力变大 B．P、M之间的摩擦力变小
C．墙壁与M之间仍然无作用力 D．弹簧的形变量减小
8．一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，并悬挂在空中，在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示，设每个灯笼的质量均为m，则自上往下数第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为（ ）
A．2mg B．mg C．mg D．8mg
9．如图所示，两根重杆OA和AB，由铰链连接，并用铰链悬挂在天花板上，B位于O的正下方，若在B端分别施加图示方向的力F1、F2、F3和F4，则其中可能使两杆保持静止的是（ ）
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
B
A
10．【2015·山东·16】如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为，A与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为
A． B． C． D．
11．如图所示，B、C两小球的重力均为G，用细线悬挂于A、D两点，系统处于静止状态．求：
（1）AB和CD两根细线的拉力各为多大？
（2）细线BC与竖直方向的夹角是多大？
12．如图所示，AB、BC、CD和DE为质量可忽略的等长细线，长度均为5m，A、E端悬挂在水平天花板上，AE=14m，B、D是质量均相同的小球．质量为18千克的重物挂于C点，平衡时C点离天花板的垂直距离为7m，试求小球B、D的质量．
13．如图所示，在质量为1kg的重物上系着一条长30cm的细绳，细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环，环与棒间的动摩擦因数为0．75，另有一条细绳，其一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环0．5m的地方．当细绳的端点挂上重物G，而圆环将要滑动时（环的重力忽略不计），试问：
（1）角φ多大？
（2）长为30cm的细绳的张力是多少？
（3）圆环将要开始滑动时，重物G的质量是多少？
参考答案
1．AD
【解析】
试题分析：设物体B在F作用下缓慢拉开一个小角度，拉开过程中增大，此时物体B受力平衡，水平力也增大，A选项错；绳子拉力也增大，由于原来物体A所受摩擦力的方向不清楚（可能沿斜面向上也可能沿斜面向下），所以物体A所受斜面体的摩擦力的大小不一定增大，B选项错误；物体A受到斜面体的弹力和摩擦力，这两个力的合力大小等于物体A受到的重力和绳子拉力的合力，拉力发生变化，所以物体A受斜面体的作用力也发生变化，C选项错误；将两个物体A、B和斜面看成一个整体，在F作用过程中，整体在竖直方向的受力情况不变，故斜面体所受地面的支持力不变，D选项正确。故选AD．
考点：物体的平衡
2．
【解析】
试题分析：物体受重力、支持力、推力及摩擦力而处于平衡状态；根据受力分析及正交分解可得：在垂直斜面方向上，FN=Gcsθ+Fsinθ；增大推力F，则支持力一定增大；沿斜面方向上有：Fcsθ=mgsinθ+f；若推力沿斜面向上的分力大于重力的分力，则摩擦力向下，若推力增大，则摩擦力增大；若推力沿斜面向下的分力小于重力的分力，则摩擦力向上，若推力增大，则摩擦力减小；物体处于静止，合力为零：Ff和FN的合力F′与重力与F的合力等大反向，推力F增大，则重力与F的合力增大，则Ff和FN的合力F′增大；故选：A．
考点：物体的平衡及正交分解法。
3．AD
【解析】
试题分析：将F按照平行四边形定则进行分解，如图：
设T1与水平方向夹角为θ，根据平衡条件：细线的拉力2Tcsθ=F，得：，故A错误；
以P为研究对象受力分析，根据平衡条件，水平方向：，故B正确；
以PQ整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，竖直方向：N地=2mg，根据牛顿第三定律则物体Q对地面的压力大小为2mg，故C正确；
以PQ整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，水平方向：f′=F，故D错误；题目要求选错误的，故选AD．
考点：物体的平衡
【答案】BD
【解析】
试题分析：以物体A和斜面体整体为研究对象，分析受力情况：重力、地面的支持力N，摩擦力和拉力F，根据平衡条件得：，方向水平向左，，故选项BD正确。
考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用
【名师点睛】物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑，合力为零．斜面体B静止，合力也为零．以物体A和斜面体整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究水平地面对斜面体的摩擦力和支持力；本题中物体A和斜面体的加速度都是零，可以运用整体法进行研究。
5．C
【解析】
试题分析：对各图中的结点进行分析；根据带铰链轻杆的施力特点结合平衡条件即可做出判断．
解：A、对结点进行分析可知，B点受向下的绳子的拉力，BC只能提供支持力，则由共点力的平衡条件可知，AB应提供拉力，故A错误；
B、B点受向下的拉力，则BC应为支持力，由平衡关系可知AB应为支持力，故B错误；
C、对B点分析可知，B受向下的拉力，AB提供向上的拉力，BC应为向右的拉力，故C正确；
D、对B点分析可知，B受向下的拉力，AB为拉力，BC应为支持力；故D错误；
故选：C
【点评】本题考查共点力平衡条件的应用，要注意明确杆带有铰链，则施力方向只能是沿杆方向；然后再根据三力平衡即可明确作用力的性质．
6．BD
【解析】
试题分析：设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为α，绳子的长度为L，B点到墙壁的距离为S，根据几何知识和对称性，可得到sinα=，当只将绳的左端移向A′点或将绳的右端移向B′点，分析α如何变化，以滑轮为研究对象，根据平衡条件分析拉力如何变化．
解：设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为α，绳子的长度为L，B点到墙壁的距离为S，根据几何知识和对称性，得：
sinα=…①
以滑轮为研究对象，设绳子拉力大小为F，根据平衡条件得：
2Fcsα=mg，
得F=…②
A、B、当只将绳的左端移向A′点，S和L均不变，则由②式得知，F不变．故A错误，B正确．
C、D、当只将绳的右端移向B′点，S增加，而L不变，则由①式得知，α增大，csα减小，则由②式得知，F增大．故C错误，D正确．
故选：BD．
【点评】本题是动态平衡问题，关键是根据几何知识分析α与绳子的长度和B点到墙壁距离的关系，也可以运用图解法，作图分析拉力的变化情况．
7．D
【解析】
试题分析：施加F前后先对P受力分析，根据平衡条件列式，分情况讨论摩擦力的变化情况，把PM看成一个整体，整体受力平衡，根据平衡条件分析墙壁与M之间的弹力和弹簧弹力的变化情况．
解：A、未施加F之前，对P受力分析，根据平衡条件可知，P受到沿斜面向上的静摩擦力，等于重力沿斜面的向下的分量，当F大于2倍的重力向下的分量时，摩擦力方向向上，且大于重力沿斜面的向下的分量，则摩擦力变大，当F等于2倍的重力向下的分量时，摩擦力大小不变，当F小于重力向下的分量时，摩擦力减小，故AB错误；
C、把PM看成一个整体，整体受力平衡，则墙壁与M的支持力等于F在水平方向的分量，竖直方向受力平衡，则弹簧弹力等于整体重力减去F竖直方向的分量，则弹力减小，形变量减小，故C错误，D正确．
故选：D
8．C
【解析】解：以下面四个灯笼作为整体为研究对象，进行受力分析，如图：
竖直方向：Tcs30°=4mg
得：T==
故选：C．
【点评】本题考查受力分析与平衡条件的应用，巧妙的选取研究对象可以达到事半功倍的效果，也可以用隔离法先选最下面小球为研究对象，再选第4个、第3个、第2个小球为研究对象，较为繁琐．
9．D
【解析】
试题分析：以OA、AB整体为研究对象，因绕O点转动力矩平衡，重力的力矩使整体绕O点顺时针转动，而F2、F3也使整体顺时针转动，不满足力矩平衡故B、C错误，而F1、F4满足整体力矩平衡；再以AB杆为研究对象，绕A点转动力矩应平衡，如图：
GA
而F1不满足力矩平衡，F4满足，故A错误，D正确。
考点：本题考查了力矩平衡条件
10．B
【解析】物体AB整体在水平方向受力平衡，由平衡条件可得：；对物体B在竖直方向平衡有：；联立解得：，选项B正确.
【考点定位】物体的平衡.
【名师点睛】解题的关键是正确选择研究对象；并对研究对象列得平衡方程.
11．（1）、（2）
【解析】
试题分析：（1）对B、C整体研究，如图所示：
由图可得AB线的拉力为：，CD线的拉力为：
（2）对C球研究，如图所示：，
可得：，．
考点：考查了共点力平衡条件的应用
名师点睛：在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，
12．7kg
【解析】
试题分析：分析几何关系根据给出的长度信息可求得两绳子的夹角；再分别对整体和B、C进行受力分析，根据共点力的平衡条件分别对竖直方向和水平方向分析，联立即可求解
解：设AB与竖直方向的夹角为θ，BD球的质量为m，根据几何关系可知：
（7﹣5sinθ）2+（7+5csθ）2=52
解得：sinθ+csθ=
解得：sinθ=0.6；
则由几何关系可知，BC与水平方向的夹角也为θ；
设AB绳的拉力为T，则对整体分析可知：
2Tcs37°=Mg+2mg
设BC绳的拉力为N；则有：
N=
对B球分析可知：
Tsinθ=Ncsθ
联立解得：m=7Kg；
答：小球B、D的质量为7kg．
【点评】本题为较复杂的共点力的平衡条件问题，解题的关键在于把握好几何关系，正确选择研究对象，再利用共点力的平衡条件进行分析即可求解．
13．（1）90°（2）8N（3）0．6kg．
【解析】
试题分析：（1）因为圆环将要开始滑动，所以可以判定本题是在共点力作用下物体的平衡问题．
有：μFN－FTcsθ＝0
FN－FTsinθ＝0。
所以tanθ＝1/μ，θ＝arctan（1/μ）＝arctan（4/3）．
设想：过O作OA的垂线与杆交于B′点，由AO＝30cm，tanθ＝4/3得，
B′O的长为40cm． 在直角三角形中，由三角形的边长条件得AB′＝50cm，但据题设条件AB＝50cm，故B′点与定滑轮的固定处B点重合，即得φ＝90°
（2）如图所示，选取坐标系，根据平衡条件有：
Gcsθ＋FTsinθ－mg＝0
FTcsθ－Gsinθ＝0．
即FT＝8N．
（3）圆环将要滑动时，得：
mGg＝FTctθ，
mG＝0．6kg．
考点：物体的平衡