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专题强化一:受力分析整体法与隔离法专题
一:知识精讲归纳
一:受力分析的一般步骤
1.明确研究对象.研究对象可以是单个物体(质点、结点),也可以是两个(或多个)物体组成的整体.
2.隔离分析:将研究对象从周围物体中隔离出来.
3.按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序,依据各力的方向,画出各力的示意图.
4.当题中出现多个物体时,注意整体法与隔离法的运用.
二:整体法与隔离法
整体法
隔离法
概念
将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法
将研究对象与周围物体分隔开的方法
选用原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度
研究系统内物体之间的相互作用力
二:题型精讲
题型一:受力分析
1.(2023春·浙江杭州·高一校考期中)某同学站在自动扶梯的水平粗糙踏板上,随扶梯一起斜向上做匀速直线运动,如图所示。该同学所受力的个数为()
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【详解】由于该同学做匀速直线运动,所以合力为零,即该同学受竖直向下的重力和踏板对同学向上的支持力。
故选A。
2.(2023秋·高一课时练习)水平桌面上叠放着木块P和Q,用水平力F推P,使P、Q两木块一起沿水平桌面匀速滑动,如图所示,下列判断正确的是()
??
A.P受两个力,Q受五个力
B.P受三个力,Q受六个力
C.P受四个力,Q受五个力
D.P受四个力,Q受六个力
【答案】C
【详解】在水平推力的作用下,物体P、Q一起匀速滑动,则对P受力分析:重力与支持力、推力与静摩擦力。对于Q受力分析:重力、地面支持力、P对Q的压力、静摩擦力、地面给Q的滑动摩擦力。因此P受到四个力,Q受到五个力。
故选C。
3.(2022秋·云南曲靖·高一会泽县实验高级中学校校考阶段练习)如图所示,质量分别为、的P、N两个楔形物体叠放在一起,N靠在竖直墙壁上,在水平力F的作用下,P、N静止不动,则(????)
A.P物体受力的个数一定为四个
B.N受到墙壁的摩擦力方向可能向上,也可能向下
C.力F减小(P、N仍静止),Р对N的压力减小
D.力F增大(P、N仍静止),墙壁对N的摩擦力增大
【答案】C
【详解】A.对物体受力分析,若、间没有静摩擦力,则受重力、对的支持力和水平力三个力作用,故A错误;
B.将、看作一个整体,整体在竖直方向上受到重力和摩擦力,所以墙对的摩擦力方向只能向上,故B错误;
C.力F减小(P、N仍静止),则在垂直斜面方向的分力减小,所以对的压力减小,故C正确;
D.对、整体受力分析,由平衡条件知,竖直方向上有
因此当水平力增大时,墙壁对的摩擦力不变,故D错误。
故选C。
题型二:整体法隔离法求平衡状态外力内力
4.(2024·广东惠州·统考一模)如图所示,四个完全相同的排球静止叠放在水平地面上,质量均为m,相互接触,球与球之间可视为光滑,球与地面间的动摩擦因数均为、重力加速度为g,则()
??
A.上方球受到3个力的作用
B.下方每个球对上方球的支持力大小均为
C.水平地面对下方三个球的支持力大小均为
D.下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
【答案】B
【详解】A.上方小球受到地球给它的重力和下面三个球给它的弹力,共4个力,故A错误
B.如图设上下球心连线与竖直方向夹角θ
??
对上面的小球,由平衡得
得
故B正确;
C.对四个球整体由平衡得
故C错误;
D.对下面小球受力分析可知,小球有向外运动趋势,故守地面的静摩擦力,故D错误。
故选B。
5.(2022秋·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)如图所示,a、b两物体在竖直向上的恒力F作用下,一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,a、b两物体的质量分别为M、m,重力加速度为g,则()
A.a物体与墙壁间存在弹力和摩擦力作用 B.a物体受5个力作用
C.a物体对b物体的作用力垂直于接触面 D.恒力F等于
【答案】D
【详解】AD.对物体a、b整体受力分析,受重力、恒力F,由于水平方向墙壁对a没有支持力,否则整体不会平衡,墙壁对a没有支持力,也就没有摩擦力,由平衡条件得
故A错误。故D正确;
B.a物体受到重力、b给它的摩擦力和压力、外力F,共4个力。故B错误;
C.a对b有摩擦力和支持力,这两个力的合力竖直向上与b的重力平衡,所以a物体对b物体的作用力竖直向上。故C错误。
故选D。
题型三:整体法隔离法计算物体
6.(2022·湖南湘西·高二统考期末)如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)。现用水平向右的力F作用于物体B上,将物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中()
A.水平力F一定变小
B.斜面体
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