高考物理高中物理解题方法：整体法隔离法压轴题综合题附答案解析-12页.pdf

高考物理高中物理解题方法：整体法隔离法压轴题综合题附答案解析一、高中物理解题方法：整体法隔离法1如图所示 ，质量相等、材料相同的两个小球A、B 间用一劲度系数为k 的轻质弹簧相连组成系统 ，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B 上的水平外力F 的作用下由静止开始运动 ，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动 不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力则在从撤去外力F到停止运动的过程中 ，下列说法正确的是( )A撤去外力F的瞬间 ，弹簧的压缩量为2FkB撤去外力F的瞬间 ，弹簧的伸长量为FkC系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量DA 克服外力所做的总功等于2Ek【答案】 D【解析】【分析】根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量；根据动能定理分析A 克服外力所做的总功；根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功【详解】AB当 A 与 B一起做加速运动的过程中，对整体：F-2f=2ma对小球 A：kx-f=ma联立得：x=2Fk即撤去外力F 的瞬间，弹簧的伸长量为2Fk故 A B错误；C根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B 的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量故C错误DA 克服外力所做的总功等于A 的动能，由于是当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，所以 A 与 B 开始时的动能都是2Ek，即 A 克服外力所做的总功等于2Ek故 D 正确；故选 D【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动 B运动时，由于杆的摩擦力， A 物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键2如图所示，水平挡板A 和竖直挡板B固定在斜面C上，一质量为m 的光滑小球恰能与两挡板和斜面同时解除，挡板A、B 和斜面 C 对小球的弹力大小分别为ABFF、和CF现使斜面和物体一起在水平面上水平向左做加速度为a 的匀加速直线运动若ABFF、不会同时存在，斜面倾角为，重力加速度为g，则下列图像中，可能正确的是ABCD【答案】 B【解析】【分析】【详解】对小球进行受力分析当tanag时如图一，根据牛顿第二定律，水平方向：sinCFma竖直方向：cosCAFFmg ，联立 得：tanAFmgma，sinCFma，AF与 a 成线性关系，当a=0 时，AFmg，当tanag时，0AFCF与 a成线性关系，所以B 图正确当tanag时，受力如图二，根据牛顿第二定律，水平方向sinCBFFma ，竖直方向：cosCFmg ，联立 得：tanBFmamg，cosCmgF，BF与 a也成线性，CF不变，综上C错误， D 正确【点睛】本题关键要注意物理情景的分析，正确画出受力分析示意图，考查了学生对牛顿运动定律的理解与应用，有一定难度3如图，斜面体置于水平地面上，斜面上的小物块A 通过轻质细绳跨过光滑的定滑轮与物块 B 连接，连接A 的一段细绳与斜面平行，系统处于静止状态现对B 施加一水平力F使 B 缓慢地运动， A 与斜面体均保持静止，则在此过程中（）A地面对斜面体的支持力一直增大B绳对滑轮的作用力不变C斜面体对物块A 的摩擦力一直增大D地面对斜面体的摩擦力一直增大【答案】 D【解析】【详解】取物体 B 为研究对象 ,分析其受力情况,设细绳与竖直方向夹角为,则水平力 :绳子的拉力为：A、因为整体竖直方向并没有其他力,故斜面体所受地面的支持力没有变;故 A 错误 ; B、由题目的图可以知道,随着 B 的位置向右移动,绳对滑轮的作用力一定会变化.故 B 错误 ; C、在这个过程中尽管绳子张力变大,但是因为物体A 所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向 ,故物体 A 所受斜面体的摩擦力的情况无法确定;故 C 错误 ; D、在物体B 缓慢拉高的过程中, 增大 ,则水平力F随之变大 ,对 A、B 两物体与斜面体这个整体而言 ,因为斜面体与物体A 仍然保持静止,则地面对斜面体的摩擦力一定变大;所以 D 选项是正确的 ; 故选 D【点睛】以物体 B 受力分析 ,由共点力的平衡条件可求得拉力变化;再对整体受力分析可求得地面对斜面体的摩擦力;再对 A 物体受力分析可以知道A 受到的摩擦力的变化.4如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为=300的光滑斜面的底部，另一端和质量m 为的小物块a 相连，质量为m 的小物块b 紧靠 a 静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0 ，从某时刻开始，对b 施加沿斜面向上的外力F，使 b 始终做匀加速直线运动。

经过一段时间后，物块a、b 分离；再经过同样长的时间，b 距其出发点的距离恰好也为x0 ,弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g 则（）A弹簧的劲度系数B弹簧恢复原长时物块a、b 恰好分离C物块 b 的加速度为D拉力 F的最小值为【答案】 AD【解析】【详解】A、对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：，解得：，故 A 正确 ；B、由题意可知 ，b 经两段相等的时间位移为x0，由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：， 说明当形变量为时二者分离，故B 错误；C、对 m 分析，因分离时a、b 间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知：， 联立解得：，故 C 错误；D、分离前对整体分析可知，由牛顿第二定律有，则有刚开始运动时拉力F的最小 ， F的最小值；分离后对b 分析可知，由牛顿第二定律有，解得，所以拉力F的最小值为，故 D 正确；故选 AD点睛】解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用，同时注意分析运动过程，明确运动学公式的选择和应用是解题的关键5如图所示的电路中，电源内阻为r，闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器 R1的滑片 P由 a 端滑到 b 端的过程中（）AU 先变大后变小BI 先变小后变大CU 与 I 的比值先变大后变小DU 的变化量的大小与I 的变化量的大小的比值等于r【答案】 ABC【解析】由图可知，滑动变阻器上下两部分并联，当滑片在中间位置时总电阻最大，则在滑动变阻器 R1的滑片 P由 a 端滑到 b 端的过程中，滑动变阻器R1的电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，则可知路端电压先变大后变小；故AB正确； U 与 I 的比值就是接入电路的R1的电阻与 R2的电阻的和，所以U 与 I 比值先变大后变小，故 C正确；电压表示数等于电源的路端电压，电流表的示数比流过电源的电流小，由于UrI总，因为II总即UrI，所以 U 变化量与I 变化量比值不等于r，故 D错误；综上分析，ABC正确6如图，电源内阻为r，两个定值电阻R1、R2阻值均为 R，闭合电键，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V3示数变化量的绝对值为U3，理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为I1、I2，则AA2示数增大BV2示数与 A1示数的比值不变CU3与 I1的比值小于2RDI1小于 I2【答案】 AD【解析】【分析】【详解】闭合电键后，电路如图所示V1、V2、 V3分别测量R1、路端电压和R 的电压当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A1的示数增大，电源的内电压 Ir 增大，则V2示数减小， R1的电压增大， V3的示数减小，则通过R2的电流减小，所以通过 R 的电流增大，即A2示数增大， A 选项正确 V2示数与 A1示数之比等于外电路电阻，其值减小，故B 选项正确根据闭合电路欧姆定律得U3=EI1（ R1+r），则得31UI=R1+r= R+r，不一定小于2R，故 C 选项错误 A1的示数增大量等于A2示数增大和R2的电流减小量之和，所以 I1小于 I2，故 D 选项正确7如图 ,有质量均为m 的三个小球A、B、C，A 与 B、C 间通过轻绳相连，绳长均为L，B、C在水平光滑横杆上，中间用一根轻弹簧连接，弹簧处于原长。

现将A球由静止释放，直至运动到最低点，两轻绳的夹角由120 变为 60 ，整个装置始终处于同一个竖直平面内，忽略空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是AA 在最低点时 ,B 对水平横杆的压力等于mg/2B弹簧的最大弹性势能为312mgLC在 A 下降的过程中，轻绳对B 做功的功率先增大后减小D在 A 下降的过程中轻绳对B做功为314mgL【答案】BCD【解析】【详解】A、若小球A 在最低点静止，设水平横杆对小球B、C 的支持力都为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得23Fmg，所以32Fmg；A 球由静止释放直至运动到最低点的过程， A 先加速下降后减速下降，先失重后超重，所以小球A 在最低点时，小球B 受到水平横杆的支持力大于32mg，故选项A 错误；B、小球 A 在最低点时，弹簧的弹性势能最大，对整体根据能量守恒则有弹簧的最大弹性势能等于小球A 的重力势能减小，即max31(sin 60sin 30 )2PEmg LLmgL，故选项 B 正确；C、在 A 下降的过程中，小球B 先加速后加速，小球A 球释放时轻绳对B 做功的功率为零，小球 A 在最低点时轻绳对B做功的功率为零，所以轻绳对B 做功的功率先增大后减小，故选项C 正确；D、在 A 下降的过程中，对小球A 根据动能定律可得(sin60sin30 )20Fmg LLW，解得每根轻绳对A 做功为314FWmgL，所以轻绳对 B做功为314mgL，故选项 D 正确；8如图，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b 与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a 与 b 之间光滑， a 和 b 以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能是()A绳的张力减小，斜面对b 的支持力减小，地面对a 的支持力减小B绳的张力减小，斜面对b 的支持力增加，地面对a 的支持力不变C绳的张力减小，斜面对b 的支持力增加，地面对a 的支持力增加D绳的张力增加，斜面对b 的支持力增加，地面对a 的支持力增加【答案】 BC【解析】【详解】在光滑段运动时，物块a 及物块 b 均处于平衡状态，对a、b 整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡；对 b 受力分析，如图，受重力、支持力、绳子的拉力，根据共点力平衡条件，有：Fcos -FNsin =0 ；Fsin +FNcos -mg=0 ；由两式解得：F=mgsin ，FN=mgcos ；当它们刚运行至轨道的粗糙段时，减速滑行，系统有水平向右的加速度，此时有两种可能；AB（一）物块a、 b 仍相对静止，竖直方向加速度为零，由牛顿第二定律得：Fsin +FNcos -mg=0 ；FNsin - Fcos =ma ；由两式解得：F=mgsin -macos ， FN=mgcos +masin ；即绳的张力F 将减小，而a 对 b 的支持力变大；再对 a、 b 整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支持力二力平衡，故地面对a 支持力不变；故A 项错误， B 项正确 .CD（二）物块b 相对于 a 向上加速滑动，绳的张力显然减小为零，物体具有向上的分加速度，是超重，因此a 对 b 的支持力增大，斜面体和滑块整体具有向上的加速度，也是超重，故地面对a 的支持力也增大;故 C项正确， D 项错误。

9如图所示，一质量为M 的斜面体静止在水平地面上，物体A、B叠放在斜面体上，物体B受沿斜面向上的力F 作用沿斜面匀速上滑，A、B 之间的动摩擦因数为 ， tan ，且A、B质量均为m，则 ( )AA、B 保持相对静止B地面对斜面体的摩擦力等于mg sincoscosFcosC地面受到的压力等于(M2m)gDB 与斜面间的动摩擦因数为2Fmgsinmgcosmgcos【答案】 BD【解析】A、对 A分析，因为 mg cos ，所以 A、B不能保持相对静止，故A 错误B、以 A为研究对象， A 受到重力、支持力和B 对 A 的摩擦力，如图甲所示Nmgcos ，mgsin N ma，由于 0.将 B 和斜面体视为整体，受力分析如图乙所示可知地面对斜面体的摩擦力等于mg。