(新高考)高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)加練第2章　微專題11　受力分析與整體法和隔離法的應(yīng)用 (含解析)

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?微專題11　受力分析與整體法和隔離法的應(yīng)用
1．受力分析的順序：先場(chǎng)力再彈力后摩擦力，接觸力要逐個(gè)接觸面排查.2.對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的問題通常整體法和隔離法交替使用.3.三重檢驗(yàn)：(1)明確各力的施力物體、受力物體．(2)判斷研究對(duì)象是否能保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．(3)換角度(整體隔離)或換研究對(duì)象(相鄰的物體)再次受力分析，判斷兩次分析是否一致．
1.如圖所示，一物塊在豎直向上的恒力F作用下沿固定的粗糙斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，則物塊運(yùn)動(dòng)過程中受力的個(gè)數(shù)為(　　)

A．2個(gè) B．2個(gè)或4個(gè)
C．2個(gè)或3個(gè) D．4個(gè)
答案　A
解析　物塊受到豎直向下的重力和豎直向上的恒力F，假設(shè)還受到沿斜面向下的摩擦力和斜面的支持力作用，則物塊受到的合力不為零，因物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物塊不會(huì)受到摩擦力作用，也不會(huì)受到斜面的支持力作用．故選A.
2．如圖，楔形物塊M固定在水平地面上，其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑，則小物塊的受力示意圖大致正確的是(重力加速度為g)(　　)


答案　B
解析　對(duì)小物塊進(jìn)行受力分析，受到沿斜面向上的F，豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，因?yàn)槲飰K相對(duì)斜面沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，所以 物塊受到斜面對(duì)它沿斜面向下的摩擦力，故選B.
3.(2023·安徽黃山市屯溪第一中學(xué)月考)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°.則(重力加速度為g)(　　)

A．滑塊一定受到三個(gè)力作用
B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
C．斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于mg
D．斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零
答案　C
解析　以滑塊為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，一定受重力作用，斜面和彈簧只能給滑塊垂直斜面方向的力，因?yàn)榛瑝K處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以滑塊一定受到斜面的摩擦力作用，而彈力是摩擦力產(chǎn)生的必要條件，故滑塊一定還受到斜面的支持力作用，但無法確定彈簧是伸長(zhǎng)、壓縮或是原長(zhǎng)，滑塊可能受彈簧的彈力，也可能彈力為零，故A、B、D錯(cuò)誤；摩擦力與重力沿斜面向下的分力平衡，則摩擦力Ff＝mgsin 30°＝mg，故C正確．
4．(2023·重慶市聯(lián)考)如圖所示，將兩個(gè)相同的木塊P、Q置于粗糙斜面上，P、Q中間有一處于壓縮狀態(tài)的輕彈簧，彈簧不與P、Q拴接．木塊P受到一個(gè)沿斜面向下的恒定拉力F，P、Q均靜止．下列說法正確的是(彈簧始終在彈性限度內(nèi))(　　)

A．P一定受到5個(gè)力的作用
B．Q一定受到4個(gè)力的作用
C．只移去彈簧后P可能會(huì)沿斜面下滑
D．只移去彈簧后P所受摩擦力可能不變
答案　A
解析　設(shè)木塊質(zhì)量為m，斜面傾角為θ，對(duì)P受力分析如圖，則P受到重力、支持力、彈簧彈力、摩擦力、拉力五個(gè)力的作用，A正確；Q受到的彈簧彈力沿斜面向上，若Q重力沿斜面向下的分力與彈簧彈力的大小相等，則Q不受摩擦力，所以Q可能受到重力、支持力、彈簧彈力三個(gè)力的作用，B錯(cuò)誤；有彈簧時(shí)，正交分解P受到的重力，沿斜面方向受力平衡，有FfP＝mgsin θ＋F彈＋F，只移去彈簧時(shí)，有FfP′＝mgsin θ＋F，可知木塊P受到的沿斜面向下的力變小，需要的摩擦力變小，故木塊P仍然靜止，C、D錯(cuò)誤．

5．(2023·湖北省黃岡中學(xué)模擬)如圖所示，水平地面上疊放著矩形物體A和B，細(xì)線一端連接A，另一端跨過光滑定滑輪連接著物體C，A、B、C均靜止．下列說法正確的是(　　)

A．A可能受到三個(gè)力作用
B．B可能受到四個(gè)力作用
C．適當(dāng)減小C的質(zhì)量后，A、B、C仍靜止在原位置，則A對(duì)B的摩擦力不變
D．適當(dāng)減小C的質(zhì)量后，A、B、C仍靜止在原位置，則B對(duì)地面的壓力增大
答案　D
解析　物體A受力分析如圖甲

共受到四個(gè)力，故A錯(cuò)誤；
物體B受力分析如圖乙

共受到五個(gè)力，故B錯(cuò)誤；適當(dāng)減小C的質(zhì)量后，A、B、C仍靜止在原位置，F(xiàn)T＝mCg，可知FT減小，θ不變，由FfA＝FTcos θ可知，B對(duì)A的摩擦力減小，則A對(duì)B的摩擦力減小；因?yàn)镕NA＝mAg－FTsin θ，F(xiàn)NB＝FNA′＋mBg ，F(xiàn)T減小，θ不變，可知適當(dāng)減小C的質(zhì)量后，A、B、C仍靜止在原位置，B對(duì)地面的壓力增大，故C錯(cuò)誤，D正確．
6.(多選)如圖所示，有P、Q、N三個(gè)物塊，質(zhì)量均為m，它們豎直疊放在水平面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)Q施加一個(gè)水平向右的推力F，三個(gè)物塊依然保持靜止，則施加力F之后(　　)

A．P、Q兩物塊之間的摩擦力增大
B．Q、N兩物塊之間的摩擦力可能減小
C．Q一定受到5個(gè)力的作用
D．Q、N兩物塊之間的壓力增大
答案　BD
解析　對(duì)P受力分析可知，P受重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力，則P受力情況不變，故P、Q間的摩擦力不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)P、Q受力分析可知，P、Q受重力、支持力、摩擦力及推力，由于水平推力的作用，Q、N間的摩擦力可能減小，選項(xiàng)B正確；若F沿斜面向上的分力與P、Q的重力沿斜面向下的分力平衡，則Q可以不受N對(duì)它的摩擦力的作用，所以Q將受重力、P對(duì)Q的壓力、N對(duì)Q的支持力、P對(duì)Q的摩擦力及推力五個(gè)力的作用，若Q、N間有摩擦力，則Q受6個(gè)力的作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因F有垂直于斜面的分力，故Q、N間的壓力一定增大，選項(xiàng)D正確．
7.如圖，物體P和斜面均靜止于地面上，P的上表面水平，現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，則(　　)

A．P開始向下滑動(dòng)
B．斜面對(duì)P的作用力不變
C．P、Q間沒有摩擦力的作用
D．斜面對(duì)地面的摩擦力增大
答案　C
解析　對(duì)P受力分析，受重力、支持力、靜摩擦力，設(shè)P的質(zhì)量為M，根據(jù)平衡條件，有FN＝Mgcos θ，F(xiàn)f＝Mgsin θ，由于P處于靜止?fàn)顟B(tài)，則有Ff≤μFN，故μ≥tan θ，由于物體Q輕輕地疊放在P上，相當(dāng)于增大物體P重力，P仍靜止不動(dòng)，斜面對(duì)P的作用力(支持力、靜摩擦力的合力)等于P與Q的重力之和，所以變大，故A、B錯(cuò)誤；Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件得知，Q不受P的摩擦力，否則Q將沿水平方向運(yùn)動(dòng)，故C正確；以整體為研究對(duì)象，水平方向不受外力作用，所以水平方向合力為零，地面與斜面之間無摩擦力，故D錯(cuò)誤．
8.(2023·河北邯鄲市高三檢測(cè))如圖所示，有P、N兩塊質(zhì)量相同的物塊，在物塊P上施加一沿水平方向的外力F，使它們疊放在豎直面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是(　　)

A．物塊P一定受到4個(gè)力的作用
B．物塊P一定受到3個(gè)力的作用
C．物塊N一定受到4個(gè)力的作用
D．物塊N可能受到6個(gè)力的作用
答案　A
解析　如果P、N之間沒有摩擦力，則物塊P不能平衡，所以N對(duì)P有向左下的支持力和沿著接觸面向左上的摩擦力，加上重力和外力F，物塊P一定受到4個(gè)力的作用，故A正確，B錯(cuò)誤；整體分析可知，墻對(duì)N有向上的摩擦力，大小等于兩者的重力之和，物塊N還受到重力、墻對(duì)N的支持力，P對(duì)N的支持力，P對(duì)N的摩擦力，所以物塊N一定受到5個(gè)力的作用，C、D錯(cuò)誤．
9.(2023·云南省昆明市第一中學(xué)月考)如圖所示，截面為等腰三角形的木塊A上放鐵塊B，木塊A的斜邊在豎直粗糙墻壁上，現(xiàn)對(duì)A施加豎直向上的力F，使得A、B一起向上勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中A、B一直保持相對(duì)靜止．則木塊A的受力個(gè)數(shù)為(　　)

A．3 B．4 C．5 D．6
答案　B
解析　對(duì)于B，其處于平衡狀態(tài)，受到重力、摩擦力和支持力作用，A受到B給的摩擦力和壓力作用，對(duì)于A、B整體，水平方向若受到墻壁的支持力，不可能平衡，故墻壁對(duì)A無支持力，則也無摩擦力作用，木塊A還受重力作用和豎直向上的力F.故A一共受到4個(gè)力作用．故選B.
10．(2023·福建省福州陽光國(guó)際學(xué)校月考)如圖所示，物體B的上表面水平，物體C受到向右的水平推力F時(shí)，A、B、C均保持靜止，下列說法正確的(　　)

A．物體A受3個(gè)力作用
B．物體B受到4個(gè)力作用
C．物體C受到5個(gè)力作用
D．物體C對(duì)地面的壓力的大小等于C的重力
答案　B
解析　物體A受重力和B對(duì)A的支持力2個(gè)力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體B受到重力、A對(duì)B的壓力、斜面對(duì)B的支持力和摩擦力，共4個(gè)力作用，選項(xiàng)B正確；物體C受到重力、地面的支持力和摩擦力、力F、B對(duì)C的摩擦力和壓力，共6個(gè)力作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由整體分析可知，物體C對(duì)地面的壓力的大小等于A、B、C的重力之和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
11.如圖所示，物塊A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知豎直墻壁粗糙，水平地面光滑，則物塊A的受力個(gè)數(shù)為(　　)

A．3 B．4 C．5 D．6
答案　A
解析　對(duì)A、B整體進(jìn)行分析，由于整體位于光滑水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以水平方向上整體一定不受力，即豎直墻壁對(duì)A沒有支持力，所以A和豎直墻壁之間沒有摩擦力．隔離A進(jìn)行分析，A一定受重力和B對(duì)其的支持力，其中支持力存在水平向左的分量，所以A一定還受到B對(duì)其的摩擦力，綜上所述可知A的受力個(gè)數(shù)為3，故選A.
12.如圖所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平地面光滑，其他接觸面粗糙，則(　　)

A．A與墻面間存在壓力
B．A與墻面間可能存在靜摩擦力
C．A物塊共受4個(gè)力作用
D．B物塊共受4個(gè)力作用
答案　D
解析　整體受力分析，由平衡條件可知，只受重力及地面的支持力，所以A與墻面間不存在壓力及靜摩擦力，則A、B錯(cuò)誤；隔離法對(duì)A受力分析，由平衡條件有：重力、B對(duì)A的支持力及B對(duì)A的靜摩擦力三力平衡，所以C錯(cuò)誤；把A、B看成一個(gè)整體，只受重力及C對(duì)B的支持力，C與B之間沒有靜摩擦力，由牛頓第三定律知B還受A對(duì)B的壓力及靜摩擦力，則B物塊共受4個(gè)力作用，所以D正確．