第3章 微专题7 受力分析与整体法和隔离法(word版练习)-【突破课堂】2025-2026学年高中物理必修第一册同步基础巩固练（人教版）

微专题7 受力分析与整体法和隔离法 建议用时：45分钟 　　　　　　　　　　 1.如图所示,小李同学将一个台灯静止放在水平桌面上,下列关于台灯受力情况的描述正确的是(　　) A.水平桌面对台灯的静摩擦力水平向右 B.水平桌面对台灯的静摩擦力水平向左 C.水平桌面对台灯施加的支持力方向为竖直向上 D.AB斜杆对灯头部分的作用力沿AB杆向上 2.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平地面上,质量为m的木块静止在斜面体上,重力加速度为g。下列判断正确的是(　　) A.木块受到的支持力大小是mgsinα B.木块受到的摩擦力大小是mgcosα C.木块受到斜面体作用力的大小是mg D.地面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα 3.如图所示,在水平面上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块,木块1和2、2和3间分别用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块1、2与水平面间的动摩擦因数为μ,木块3和水平面间无摩擦力。现用一水平向右的恒力拉木块3,当三个木块一起匀速运动时,1和3两木块间的距离为(木块大小忽略不计,重力加速度为g)(　　) A.2L+ B.2L+ C.2L+ D.2L+ 4.如图为某款式双层晾衣篮。完全相同的上、下篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成,两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连,上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示。不装衣物时,两篮子保持水平,则(　　) A.挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍 B.挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍 C.上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳的拉力的2.5倍 D.上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等 5.倾角为θ的斜面体置于水平地面上,在斜面上的滑块A通过轻绳绕过轻质光滑定滑轮与物块B相连,分别按如图1、2所示的两种方式固定定滑轮,两种情形下滑块A和斜面体均处于静止状态。下列关于在两种情形下,地面对斜面体的支持力和摩擦力的大小关系的说法中,正确的是(　　) 　 图1 图2 A.两图中摩擦力相等、支持力相等 B.图1中摩擦力较小、支持力较大 C.图2中摩擦力较小、支持力较小 D.图2中摩擦力较大,两图中支持力相等 6.如图所示,用三根细线a、b、c将两个小球1和2悬挂起来,静止在竖直面内,已知两球重均为G,细线a与竖直方向夹角为30°,细线c水平。关于三根细线a、b、c上的拉力Ta、Tb、Tc大小的比较,正确的是(　　) A.Ta一定小于Tb B.Ta一定大于Tc C.Ta可能小于Tc D.Tb可能小于Tc 7.如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角θ=60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的(　　) A.作用力为G B.作用力为G C.摩擦力为G D.摩擦力为G 8.我国的石桥世界闻名,如图,某桥由六块形状完全相同的石块组成,其中石块1、6固定,2、5质量相同为m,3、4质量相同为m',不计石块间的摩擦,则m∶m'为(　　) A. B. C.1 D.2 9.如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则(　　) A.杆对A环的支持力变大 B.B环对杆的摩擦力变小 C.杆对A环的力不变 D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大 10.如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50g,细线c、d平行且与水平面成θ=30°(不计摩擦),则细线a、b的拉力分别为(g=10m/s2)(　　) A.2N,1N B.2N,0.5N C.1N,1N D.1N,0.5N 11.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为(　　) A.　　　B.　　　C.　　　D. 12.(多选)甲图中,轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间夹角为30°,在B点下方悬挂质量为m的物体。乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的物体,绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙,物体都静止,重力加速度为g,则下列说法中正确的是(　　) 　 甲 乙 A.与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg B.轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为mg C.两根杆中弹力方向均沿杆 D.若甲、乙中轻绳能承受的最大拉力相同,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂 13.如图所示,两质量均为m的小球a、b用轻弹簧A、B连接,在水平力作用下保持静止,已知B与竖直方向夹角为60°,A、B伸长量刚好相同,重力加速度为g。求: (1)水平拉力F的大小; (2)A、B弹簧的劲度系数之比。 微专题7　受力分析与整体法和隔离法 1.C　以整个台灯为研究对象,台灯受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,且处于平衡状态,则水平桌面对台灯的静摩擦力为零,故A、B错误,C正确;对灯头受力分析,由平衡条件可知,灯头受到竖直向下的重力和AB斜杆对灯头竖直向上的弹力,故D错误。 2.C　根据共点力的平衡条件可知木块受到的支持力大小是FN=mgcosα,木块受到的摩擦力大小是f=mgsinα,选项A、B错误;木块受到的重力与斜面体对木块的作用力等大反向,则木块受到斜面体作用力的大小是mg,选项C正确;对整体受力分析,水平方向斜面体无运动趋势,则地面对斜面体的摩擦力大小是零,选项D错误。 3.D　以木块1、2为整体,根据共点力的平衡条件有kx23=μm1g+μm2g,解得木块2、3间弹簧的伸长量为x23=,以木块1为对象,根据受力平衡可得kx12=μm1g,解得木块1、2间弹簧的伸长量为x12=,则1和3两木块间的距离为x13=2L+x12+x23=2L+,选D。 方法技巧　整体法和隔离法的选用原则 (1)整体法:研究系统外的物体对系统整体的作用力时往往采用整体法,受力分析时不用再考虑系统内物体间的相互作用力。 (2)隔离法:研究系统内物体之间的相互作用力时往往采用隔离法,一般隔离受力较少的物体。 (3)解决连接体问题时,往往先用整体法,后用隔离法选取合适的研究对象作为切入点,进行解题。 4.C　如果上方的绳子是竖直的,则挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍,但上方的绳子不是竖直的,故A错误。挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍与上方篮子的重力之和,B错误。下方每一根绳子的拉力大小F1=,分析上方左边这根绳子,长度L=40cm,钢圈半径r=24cm,则绳子与竖直方向的夹角θ满足sinθ==,分析可得上方每一根绳子的拉力F2==,可知=2.5,C正确,D错误。 5.B　设斜面体质量为M,A的质量为m0,B的质量为m。图1中对整体进行受力分析,由平衡条件可知,斜面体和地面之间的摩擦力f1=0,地面对斜面体的支持力FN1=Mg+mg+m0g;图2中,分析B的受力得,轻绳的拉力T=mg,对A和斜面体整体受力分析,由平衡条件有f2=Tcosθ=mgcosθ>0,FN2=Mg+m0g-Tsinθ<FN1,故图1中的摩擦力较小,支持力较大。故选B。 6.B　对小球1受力分析,根据共点力的平衡条件可知,Ta等于Tb与重力的合力,因为Tb与重力的夹角是锐角,所以Ta一定大于Tb,故A错误;将两小球看作一个整体,根据共点力的平衡条件有Tacos30°=2G,Tasin30°=Tc,解得Ta=G,Tc=G,故B正确,C错误;对小球2受力分析,可知Tb等于重力与Tc的合力,重力与Tc相互垂直,根据勾股定理可知,Tb大于Tc,故D错误。 7.B　以晒衣架和物体整体为研究对象,在竖直方向上,整体受重力和地面对四根斜杆的支持力而平衡,则G=4FN,所以FN=。以其中一根斜杆为研究对象,如图所示,斜杆受水平横杆对它的作用力F、地面对它的支持力FN和摩擦力Ff三个力作用,斜杆所受合力为零,F==G,Ff=FNtan30°=G,斜杆受到地面的作用力为FN和Ff的合力,与F等大反向,故选项B正确,A、C、D错误。 8.D　六块形状完全相同的石块围成半圆,每块石块对应的圆心角为30°,对石块3受力分析如图1所示,可知tan60°=;对石块2、3整体受力分析如图2所示,可知tan30°=,解得=2,选D。 　　 图1 图2 9.B　对两环、细绳和书本整体受力分析,在竖直方向有2N=mg,可知将两环距离变小后杆对A环的支持力不变,A错误;设细绳与杆之间的夹角为θ,对环B受力分析有f=Tcosθ,对书本受力分析有2Tsinθ=mg,解得T=,f=,则当两环距离变小后,θ变大,则f减小,与B环相连的细绳对书本的拉力T变小,由牛顿第三定律可知B正确,D错误;同理,杆对A环的摩擦力减小,杆对A环的支持力不变,则杆对A环的力减小,C错误。 10.D　由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反,对A、B和细线b整体分析可知细线a的拉力大小为Ta=(mA+mB)g=1N,设细线b与水平方向夹角为α,对A、B分别分析有Tbsinα+Tcsinθ=mAg,Tbcosα=Tdcosθ,又Tc=mQg=0.5N,Td=mPg=0.5N,解得α=30°,Tb=0.5N,故选项D正确。 11.C　物块A、B刚好要滑动,说明A、B刚好处于平衡状态,所受摩擦力为最大静摩擦力,分别对A、B受力分析,对A有,T=mgsin45°+μmgcos45°,对B有,T+μmgcos45°+3μmgcos45°=2mgsin45°,联立解得μ=,故C正确。 12.AD　B点受力如图甲,杆的弹力方向沿杆,两段绳中拉力不同,由平行四边形定则可知,FN1==mg,FT1==2mg,则轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg,故A正确;D点受力如图乙,杆的弹力方向不沿杆,两侧绳中拉力大小相同,可知小滑轮受到杆的弹力FN2=F'=FT2=mg,故B、C错误;若轻绳能承受的最大拉力相同,则物体加重时,FT1=2mg>FT2=mg,故题图甲中轻绳更容易断裂,故D正确。 　 甲 乙 易错警示　注意区分“动杆”与“定杆”模型 杆所受到的弹力方向可以沿着杆,也可以不沿杆,因此在分析问题时,要注意判断杆是“动杆”还是“定杆”。若轻杆用转动轴或铰链连接,当处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则会引起杆的转动。若轻杆被固定不发生转动,则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向。 13.答案　(1)2mg　(2) 解题思路　(1)设弹簧B的弹力大小为FB,以小球a、b和弹簧A为整体,根据平衡条件有 FBcos60°=2mg FBsin60°=F 解得FB=4mg,F=2mg (2)设弹簧A的弹力大小为FA,以小球b为研究对象,根据平衡条件有FA=mg 由于A、B伸长量刚好相同,根据胡克定律有F弹=kx 可得A、B弹簧的劲度系数之比为== 学科网（北京）股份有限公司 $