1、专题一 整体法隔离法受力分析整体法和隔离法的使用技巧当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法口诀(外整内分)例 如图 5 所示,在恒力 F 作用下,a、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是 ( )图 5Aa 一定受到 4 个力Bb 可能受到 4 个力Ca 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力Da 与 b 之间一定有摩擦力答案 AD解析 将 a、b 看成整体,其受力图
2、如图甲所示,说明 a 与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用;对物体 b 进行受力分析,如图乙所示,b 受到 3 个力作用,所以 a 受到 4 个力作用【即学即练】如图 6 所示,质量为 M 的斜面体 A 置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为 m 的小球 B 置于斜面上,整个系统处于静止状态已知斜面倾角30,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,则 ( )图 6A斜面体对小球的作用力大小为 mgB轻绳对小球的作用力大小为 mg12C斜面体对水平面的压力大小为(Mm)gD斜面体与水平面间的摩擦力大小为 mg34解析 以小球为研究对象,对其受力分析如图因小球保持静止,所以由共点力的
3、平衡条件可得:mgsin F T0 FNmg cos 0由两式可得FTmgsin mg12FNmg cos mg32即轻绳对小球的作用力(拉力)为 mg,斜面对小球的作用力 (支持力)为12mg.A 错,B 对32把小球和斜面体作为一个整体进行研究,其受重力(Mm )g,水平面的支持力 FN 、摩擦力 Ff 以及轻绳的拉力 FT.受力情况如图所示因研究对象处于静止状态,所以由平衡条件可得:FfF Tcos 0 FN FTsin (M m)g0联立式可得:FN Mg mg,F f mg34 34由牛顿第三定律可知斜面体对水平面的压力为 Mg mg.C 错,D 对34答案 BD趁热打铁1、 如图
4、11 所示,A、B、C、D 四个人做杂技表演, B 站在 A 的肩上,双手拉着 C 和 D,A 撑开双手水平支持着 C 和 D.若四个人的质量均为 m,他们的臂长相等,重力加速度为 g,不计 A 手掌与 C、D 身体间的摩擦下列结论错误的是 ( )图 11AA 受到地面的支持力为 4mgBB 受到 A 的支持力为 3mgCB 受到 C 的拉力约为 mg233DC 受到 A 的推力约为 mg233解析 对 A、B、C、D 四个人组成的整体进行受力分析,竖直方向上受重力 4mg 和地面的支持力 FN 而平衡,故 FN4mg,而支持力作用在 A 上,即 A 受到地面的支持力为 4mg,故 A 项正确
5、;将 B、C、D 视为一个整体,受重力 3mg 和 A 对整体的支持力 FN而平衡,故 FN3mg ,而 A 对B、C、D 的支持力作用在 B 上,故 B 受到 A 的支持力为 3mg,B 正确;对C 隔离分析:C 受重力 mg,A 对 C 水平向左的推力 F 推 ,B 对 C 的拉力 F拉 ,设CBA 为 ,因四人的臂长相等,则 CB2CA,故 30,故 F 拉 cos mg,可得 F 拉 mg,故 C 正确; F 推 F 拉 sin mgcos 233 mg,故 D 错误故本题选 D. 33答案 D2、如图 15 所示,传送带沿逆时针方向匀速转动小木块 a、b 用细线连接,用平行于传送带的
6、细线拉住 a,两木块均处于静止状态关于木块受力个数,正确的是 ( )图 15Aa 受 4 个,b 受 5 个Ba 受 4 个,b 受 4 个Ca 受 5 个,b 受 5 个Da 受 5 个,b 受 4 个答案 D3、如图 1 所示,两梯形木块 A、B 叠放在水平地面上,A、B 之间的接触面倾斜连接 A 与天花板之间的细绳沿竖直方向,关于两木块的受力,下列说法正确的是 ( )图 1AA、 B 之间一定存在摩擦力作用B木块 A 可能受三个力作用C木块 B 可能受到地面的摩擦力作用DB 受到的地面的支持力一定大于木块 B 的重力答案 B解析 当绳对 A 的拉力等于 A 的重力时,A、B 之间没有弹力
7、,也一定没有摩擦力,此时地面对 B 的支持力等于 B 的重力,因此选项 A、D 错误当绳对 A 的拉力为零时,由力的平衡知,A 应受重力、弹力和 B 对 A 的摩擦力共三个力的作用,选项 B 正确由整体法可知,地面对 B 的摩擦力一定为零,选项 C 错误4、如图 2 所示,一个质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的 P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为 30,则( )图 2A弹簧一定处于压缩状态B滑块可能受到三个力作用C斜面对滑块的支持力不能为零D斜面对滑块的摩擦力大小等于 mg答案 BC5、如图 7 所示,A 和 B 两物块的接触面是水
8、平的,A 与 B 保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中 B 的受力个数为( )图 7A3 个B4 个C5 个D6 个答案 B解析 A 与 B 相对静止一起沿斜面匀速下滑,可先将二者当做整体进行受力分析,再对 B 单独进行受力分析,可知 B 受到的力有:重力 GB、A 对 B的压力、斜面对 B 的支持力和摩擦力,选项 B 正确6、如图 9 所示,两个截面半径均为 r、质量均为 m 的半圆柱体 A、B 放在粗糙水平面上,A、B 截面圆心间的距离为 l.在 A、B 上放一个截面半径为 r、质量为 2m 的光滑圆柱体 C,A、B、C 始终都处于静止状态,则( )图 9AB 对地面的压力
9、大小为 3mgB地面对 A 的作用力沿 AC 方向Cl 越小, A、C 间的弹力越小Dl 越小,地面对 A、B 的摩擦力越大答案 C解析 由整体法知:B 对地面的压力 FN 2mg ,A 项错;对m m 2mg2A 受力分析如图,A 受四个力作用,地面对 A 的作用力的方向为 FCA与 mg合力的反方向,肯定不是 AC 方向,B 项错;当 l 越小时,由图看出 越小,而 2FACcos 2mg,因而 FAC随之变小,C 项正确;而地面对 A 的摩擦力FfF CAsin ,可判得 Ff 也变小,D 项错,正确选项为 C.7、(2013山东卷, 15)如图 247 所示,用完全相同的轻弹簧 A、B
10、 、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧 A 与竖直方向的夹角为30,弹簧 C 水平,则弹簧 A、C 的伸长量之比为( )图 247A 4 B43 3C1 2 D21解析 这是典型的平衡模型,解题的要点是对两小球进行受力分析、列平衡方程,若取两小球作为一个整体来研究会更方便方法 1:分别对两小球受力分析,如图所示FAsin 30F Bsin 0FBsin F C0,F BF B得 FA2F C,即弹簧 A、C 的伸长量之比为 21,选项 D 正确方法 2:将两球作为一个整体,进行受力分析,如图所示由平衡条件知: FAFC 1sin 30即 FA2F C又 FAF A,则 FA
11、2F C,故选项 D 正确答案 D反思总结 求共点力作用下物体平衡问题的一般步骤8、 如图 245 所示,两个相似的斜面体 A、B 在竖直向上的力 F 的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上关于斜面体 A 和 B 的受力情况,下列说法正确的是( )图 245AA 一定受到四个力BB 可能受到四个力CB 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力DA 与 B 之间一定有摩擦力解析 对 A、B 整体受力分析,如图甲所示,受到向下的重力和向上的推力 F,由平衡条件可知 B 与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,故 C 错;对 B 受力分析如图乙所示,其受到重力、 A 对 B 的弹力及摩擦力而处于平衡状态,故 B
12、只能受到三个力,B 错;对 A 受力分析,如图丙所示,受到重力、推力、B 对 A 的弹力和摩擦力,共四个力,A 、D 对答案 AD9、放在粗糙水平面上的物体 A 上叠放着物体 B.A 和 B 之间有一处于压缩状态的弹簧。A. B 均处于静止状态,下列说法中正确的是( )A. B 受到向左的摩擦力B. B 对 A 的摩擦力向右C. 地面对 A 的摩擦力向右 D. 地面对 A 没有摩擦力10、(单选 )半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN.在 P 和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q,整个装置处于静止状态如图 2421 所示是这个装置的纵截面图若用外力使 MN
13、 保持竖直,缓慢地向右移动,在 Q 落到地面以前,发现 P 始终保持静止在此过程中,下列说法中正确的是( ) 图 2421AMN 对 Q 的弹力逐渐减小B地面对 P 的摩擦力逐渐增大CP、Q 间的弹力先减小后增大DQ 所受的合力逐渐增大解析 对圆柱体 Q 受力分析如图所示,P 对 Q 的弹力为 F,MN 对 Q 的弹力为 FN,挡板 MN 向右运动时,F 和竖直方向的夹角逐渐增大,如图所示,而圆柱体所受重力大小不变,所以 F 和 FN 的合力大小不变,故 D 选项错误;由图可知,F 和 FN 都在不断增大,故 A、C 两项都错;对 P、Q 整体受力分析知,地面对 P 的摩擦力大小就等于 FN,
14、所以地面对 P 的摩擦力也逐渐增大故选 B.答案 B11、如图 9 所示,一光滑斜面固定在地面上重力为 G1,重力为 G2的物体在一水平推力 F 的作用下处于静止状态若斜面的倾角为 ,则 ( )图 9AF G2cos BFG 2sin C斜面对地面的压力 FNG 1cos D物体对斜面的压力 cos2GFN解析 物体所受三力如图所示,根据平衡条件,F、F N的合力与重力等大反向,有 FGtan ,F N FN ,故只有 D 选项正确Gcos 答案 D12、3 个相同的物体叠放在一起,置于粗糙的水平地面上,物体之间不光滑,如图 10 所示现用一水平力 F 作用在 B 物体上,物体仍保持静止下列说法正确的是 ( )图 10