小题精练04 整体与隔离法解决连接体问题 -2026届高考物理三轮题型突破限时精练

小题精练04 整体与隔离法解决连接体问题 一、整体法与隔离法的使用条件 二、应用整体法和隔离法的解题技巧 (1)如图所示，一起加速运动的物体系统，若力作用于m1上，则m1和m2间的相互作用力为F12＝。此结论与有无摩擦无关(有摩擦，两物体与接触面的动摩擦因数必须相同)，物体系统沿水平面、斜面、竖直方向运动时，此结论都成立。两物体的连接物为轻弹簧、轻杆时，此结论不变。 (2)通过跨过滑轮的绳连接的连接体问题：若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法。绳跨过定滑轮连接的两物体的加速度虽然大小相同但方向不同，故采用隔离法。 ( m 1 m 2 a a μ ) ( m 1 m 2 a a ) 隔离m1：T-μm1g=m1a 隔离m2：m2g-T=m2a 得， 隔离m1：m1g-T=m1a 隔离m2：T-m2g=m2a 得， 若μ=0， 且m2<<m1， 若m1=m2，T=m1g=m2g (3)下面几种物理模型，在临界情况下，a＝gtan α。 【例题1】（2025·湖北·模拟预测）如图所示，上表面光滑的半球体放在粗糙水平面上。现用轻绳拉着另一个光滑小球，使其沿球体表面缓慢上滑，拉力始终沿球面切线方向，并且半球体始终静止。关于在小球上滑到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．轻绳拉力逐渐变大 B．地面对半球体的支持力逐渐减小 C．地面对半球体的摩擦力先增大后减小 D．如果剪断轻绳，则在剪断轻绳瞬间，小球对半球体的压力会变大 【答案】C 【详解】AD．对小球A受力分析如图，根据平衡条件有 小球上滑到最高点的过程中，轻绳拉力逐渐变小，剪断轻绳瞬间，小球对半球体的压力不变，故AD错误； BC．对B受力分析如图，其中，根据平衡条件有 在小球上滑到最高点的过程中，增大，则地面对半球体的支持力逐渐增大，地面对半球体的摩擦力f先增大到时达到最大后减小，故B错误，C正确； 故选C。 【例题2】（2025·安徽蚌埠·二模）三个物块如图所示叠放在一起静止在水平面上，接触斜面与竖直方向的夹角均为，若和、和之间均刚好不发生滑动，和间的动摩擦因数为与间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．若在上轻放一个物块，和接触面间均不会发生相对滑动 D．若在上轻放一个物块，接触面间先发生相对滑动 【答案】C 【详解】AB．设的质量为、的质量为，根据题意，有， 解得 AB错误； CD．若在上轻放一个质量为的物块，有 即和接触面间均不会发生相对滑动，故C正确，D错误。 故选C。 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /20 1. （2025·河北衡水·三模）在课间活动中，某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自己悬空，并处于静止状态，伸直的两手臂和桌面夹角均为，如图所示。设手臂的作用力沿手臂方向，当增大，该同学再次静止时，下列说法正确的是（　　） A．该同学所受合力增大 B．每只手掌所承受桌面的支持力变小 C．每只手掌所受桌面的摩擦力变小 D．地面对每张桌子的摩擦力变大 【答案】C 【详解】A．该同学始终处于平衡状态，所受合力为零，保持不变，A错误； B．每只手掌受到桌面的支持力竖直向上，竖直方向上根据平衡条件 可得支持力 即支持力不变，B错误； CD．由于手臂的作用力沿手臂方向，则每只手掌所受桌面的摩擦力 当增大时，变小，地面对每张桌子的摩擦力与每只手掌所受桌面的摩擦力大小相等，C正确，D错误。 故选C。 2. （2025·云南昆明·模拟预测）如图所示，质量为M、倾角为的斜面体置于粗糙水平地面上，质量为m的物块静止在斜面上。用平行于斜面的拉力F拉物块使其沿斜面运动，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A．若物块匀速向上运动，则地面对斜面体的摩擦力大小等于 B．若物块匀速向上运动，则地面对斜面体的支持力大小等于 C．若物块匀速向下运动，则地面对斜面体的摩擦力大小等于 D．若物块匀速向下运动，则地面对斜面体的支持力大小等于 【答案】BC 【详解】A．当物块沿斜面匀速向上运动时，将物块与斜面体看作一个整体，对整体进行受力分析，如图所示 由于整体的加速度为零，故整体处于平衡状态，根据共点力平衡，在水平方向上有，故A错误； C．当物块沿斜面匀速向下运动时，将物块与斜面体看作一个整体，同A项分析，可得在水平方向有，故C正确； B．当物块沿斜面匀速向上运动时，将物块与斜面体看作一个整体，对整体进行受力分析，如图所示 由于整体的加速度为零，故整体处于平衡状态，根据共点力平衡，在竖直方向上有 地面对斜面体的支持力为，故B正确； D．当物块沿斜面匀速向下运动时，将物块与斜面体看作一个整体，对整体进行受力分析，若拉力反向，同B项分析，可得在竖直方向上有，故D错误。 故选BC。 3. （2025·山东济南·一模）如图，某人用绳子牵着小狗站在倾角为的斜面上，某时刻小狗向前拉紧绳子。已知人和狗的质量分别为和，绳（质量不计）与斜面间的夹角也为，人和狗始终保持静止，重力加速度为。则（　　） A．斜面对人和狗作用力的合力大小为 B．若狗拉绳子的力增大，斜面对狗的支持力增大 C．斜面分别对人和狗的摩擦力总是大小相等、方向相反 D．人受到斜面的摩擦力可能为零 【答案】A 【详解】A．由于人和狗始终保持静止，斜面对人和狗的作用力（支持力和摩擦力的合力）必须与总重力平衡，因此斜面对人和狗的作用力大小为（方向竖直向上），故A正确； B．设绳子拉力为T，对狗，由平衡条件有 整理得斜面对狗的支持力 可知若狗拉绳子的力增大，斜面对狗的支持力减小，故B错误； C．对狗，由平衡条件有 对人，由平衡条件有 可知方向相同，大小不同，故C错误； D．人受到的摩擦力为 若为0，可得 此时对狗分析有 解得 而斜面对狗的支持力不可能为负值，假设失败，故D错误。 故选A。 4. 悬挂线是数学中一种优美曲线，如图所示，杆与水平方向的夹角为，一根质量为且质量分布均匀的细绳悬挂在倾斜杆的、两点间，构成悬挂线，细绳在点的切线与杆的夹角为，细绳在点的切线与杆的夹角为。重力加速度大小为，，。则：（    ） A．杆对细绳端的拉力大小为 B．杆对细绳端的拉力大小为 C．细绳最低点的张力大小为 D．细绳最低点左右两侧的绳长之比为 【答案】AC 【详解】AB．设细绳在A点的切线与水平方向的夹角为，细绳在B点的切线与水平方向的夹角为，根据由几何关系可得， 对整根细绳进行受力分析，如图所示 根据平衡条件可得， 解得，，故A正确，B错误； CD．设细绳最低点左右两侧的质量分别为和，细绳最低点的张力大小为，对左右两侧的细绳受力分析，如图甲图、乙图所示 对甲图，根据平衡条件可得， 解得， 对乙图，根据平衡条件可得 解得 对同一根绳子密度、横截面积都相同，根据 可知质量与长度成正比，则细绳最低点左右两侧的绳长之比为，故C正确，D错误。 故选AC。 5. （2025·四川巴中·模拟预测）如图所示，两直角梯形物块A、B叠放在一起静置于水平面上，A、B的斜边与直角边的夹角均为53°，A、B间的动摩擦因数，现对A施加一个竖直向下的缓慢增大的力F，（)下列说法正确的是（　　） A．F增大到某个值时，A即将相对B滑动 B．A对B的摩擦力可能沿AB接触面向上 C．无论F多大，A、B始终静止不动 D．地面对B的摩擦力水平向左 【答案】C 【详解】AB．由题意，由于A、B间的动摩擦因数，对A可知 即未对A施加F时，B对A的静摩擦力沿着AB斜边向上，A受到重力，B对A的支持力及静摩擦力的共同作用而处于平衡状态，根据三力平衡可知，B对A的作用力与A的重力等大，反向；若对A施加竖直向下的F后，等效于增加A的重力，由平衡条件可知，B对A的静摩擦力仍然沿着AB斜边向上，A不会相对B滑动，且A对B的摩擦力一直沿AB接触面向下，故AB错误。 CD．对AB整体受力分析，没有施加竖直向下外力时，整体受到重力，地面的支持力而处于平衡状态，由于水平方向没有其它外力的作用，则整体不受地面摩擦力的作用；若对A施加竖直向下外力时，可等效于整体AB受到的重力增大，可知整体仍然处于平衡状态，整体仍然不受地面摩擦力的作用，即无论F多大，A、B始终静止不动，地面对B的摩擦力为零，故D错误，C正确； 故选C。 6. （2025·河南·三模）如图所示，水平杆固定，质量为0.6kg的小球套在杆上，小球通过劲度系数的轻质弹簧Ⅰ与质量为0.3kg的小球相连，小球与劲度系数的轻质弹簧Ⅱ相连。现对弹簧Ⅱ的右端施加一水平向右的力，使小球、一起水平向右缓慢移动。已知弹簧Ⅰ与竖直方向的夹角，两弹簧均未超出其弹性限度，取，，。下列说法正确的是（　　） A．弹簧Ⅱ的形变量为5cm B．弹簧Ⅰ的形变量为10cm C．杆对小球的支持力大小为6N D．小球与杆之间的动摩擦因数为 【答案】B 【详解】AB．对小球受力分析如图所示，受力平衡，可知 弹簧Ⅱ的形变量 且 弹簧Ⅰ的形变量，A错误，B正确； C．将、视为整体，则杆对的支持力等于、重力之和，即，C错误； D．所受的摩擦力与等大反向，则，D错误。 故选B。 7. （2025·甘肃甘南·模拟预测）如图所示，倾角为的斜面体放置在水平面上，滑轮1固定在天花板上，滑轮2是动滑轮，滑轮3固定在斜面体左上角，三个滑轮的质量均忽略不计，轮轴与滑轮表面均光滑。一条轻质细线一端连接质量为的物块甲，另一端连接质量为的物块丙，丙放置在斜面上，2连接物块乙跨越在细线上，整个系统处于静止状态，1、2以及2、3间的细线均竖直，3与丙间的细线与斜面平行，重力加速度为，、，下列说法正确的是（　　） A．斜面体相对于水平面有向左的运动趋势 B．乙的质量为 C．丙相对斜面有沿着斜面向下的运动趋势 D．斜面可能是光滑的 【答案】D 【详解】A．对整体进行受力分析，1对两条细线的拉力均竖直向上，水平面对斜面体的支持力竖直向上，几个物体的重力均竖直向下，则整体所受的这几个外力均在竖直方向，即整体在水平方向不受外力，则水平面对斜面体没有静摩擦力，所以斜面体相对于水平面没有运动趋势，故A错误； B．细线的拉力为，对乙根据平衡条件，有 又有 联立可得乙的质量为，故B错误； CD．对丙进行受力分析，细线对丙的拉力为，丙的重力沿斜面向下的分力为 沿着斜面由三力平衡可得 丙与斜面间的无摩擦力，无相对运动趋势，斜面可以是光滑的，也可以是粗糙的，故C错误，D正确。 故选D。 8. （2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示，斜面体P放置在水平地面上，P上有一小物块Q。已知Q受水平外力F的作用，P、Q始终保持静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．只减小P的质量，P与地面间摩擦力的大小一定减小 B．只增加外力F的大小，P与地面间摩擦力的大小一定增加 C．只减小Q的质量，P与Q间摩擦力的大小一定减小 D．只增加外力F的大小，P与Q间摩擦力的大小一定增加 【答案】B 【详解】AB．对PQ整体受力分析可知，地面对P的摩擦力与F等大反向，可知只减小P的质量，P与地面的摩擦力的大小不变，只增加外力F的大小，P与地面间摩擦力的大小一定增加，故A错误，B正确； C．设斜面倾角为θ，对Q分析可知，若开始时Q受静摩擦力沿斜面向下，则Fcosθ=fPQ+mQgsinθ 则只减小Q的质量，P与Q之间的摩擦力的大小增大，故C错误； D．对Q分析可知，若开始时Q受静摩擦力沿斜面向上，则fPQ+Fcosθ=mQgsinθ 则只增加外力F的大小，P与Q间摩擦力减小，或者先减小后增大，故D错误。 故选B。 9. （2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，质量、倾角的粗糙斜面体放置在水平地面上，斜面体顶端装有一光滑定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，一端与斜面上静止的质量的物块相连，另一端与竖直轻弹簧相连，弹簧的另一端与水平地面相连，轻绳不可伸长且与斜面平行，弹簧保持竖直且始终在弹性限度内，系统处于静止状态时弹簧弹力大小为，重力加速度大小。下列说法正确的是（    ） A．物块所受摩擦力大小为 B．物块所受支持力和绳子拉力的合力大小为 C．地面对斜面体的支持力大小为 D．地面对斜面体的摩擦力大小为 【答案】A 【详解】A．物块所受重力沿斜面向下的分力大小为 可知物块有相对于斜面向上运动的趋势，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，其大小为，故A正确； B．物块处于静止状态，其所受合力为0，物块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力四个力的作用，根据平衡条件可知，物块所受支持力和绳子拉力的合力与重力和摩擦力的合力等大反向，物块所受支持力和绳子拉力的合力不等于重力的大小10N，故B错误； C．对斜面、滑轮与物块作为整体，整体受力分析由平衡条件 即地面对斜面体的支持力大小为38N，故C错误； D．由选项C可知，将斜面体、滑轮与物块作为整体，整体受到弹簧竖直向下的拉力、竖直向下的重力与竖直向上的支持力，整体在水平方向没有受到其它作用力，即整体相对于水平面没有运动趋势，即地面对斜面体的摩擦力大小为0，故D错误。 故选A。 10. 如图所示，滑块A和B叠放在传送带上，B被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动，滑块A和B都相对地面静止，则下列说法正确的是（　　） A．B共受到4个力的作用 B．A受到的静摩擦力方向水平向右 C．增大传送带的速度，细线的拉力变大 D．增大A的质量，B受到的摩擦力增大 【答案】D 【详解】AB．以A为对象，根据受力平衡可知，B对A的摩擦力为0，否则A不可能处于静止状态；以B为对象进行受力分析，可知B受到重力、A的压力、传送带的支持力和摩擦力、细线拉力，即B共受到5个力的作用，故AB错误； CD．对AB整体，由平衡条件可知 可知增大传送带的速度，细线的拉力不变；增大A的质量，B受到的摩擦力增大，故C错误，D正确。 故选D。 11. （2025·河南开封·模拟预测）如图，是由水平粗糙的细杆和竖直光滑的细杆组成的固定支架。重均为的小球、用轻绳连接，套在上，用轻绳与轻环连接，套在上。系统处于静止状态时。轻绳均不可伸长，下列说法正确的是（　　） A．间轻绳的拉力大小为 B．受到的摩擦力大小为 C．若将缓慢左移少许，则系统再次静止时，间轻绳的拉力变大 D．若将缓慢左移少许，则系统再次静止时，间轻绳的拉力变小 【答案】BC 【详解】A．C静止时，受到间轻绳的拉力和的水平向右的支持力而平衡，所以力一定水平向左，间轻绳一定与垂直，由受力平衡可求得 故A错误； B．又 由、整体受力平衡可求得，受到的摩擦力大小为 故B正确； CD．若将缓慢左移少许，则间轻绳与水平方向的夹角变小，则间轻绳的拉力均变大，故C正确，D错误。 故选BC。 12. （2025·河南·模拟预测）如图所示，质量为M的半圆柱体放在水平面上，质量为m的光滑小球紧靠着半圆柱体放置。现将一水平外力作用在小球上，使小球缓慢地沿半圆柱体的外表面上升，直到最高点，半圆柱体始终静止不动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．地面所受的压力逐渐减小 B．水平外力先增大后减小 C．时，小球对半圆柱体的压力大小为 D．时，水平外力大小为 【答案】D 【详解】A．对M、m，竖直方向，由平衡条件可知，M受到的地面给的支持力大小始终等于，根据牛顿第三定律可知，地面所受的压力始终为，故A错误； B．小球受到支持力N、拉力F、重力mg而平衡，如图 随着增大，N、F均减小，故B错误； C．时，由三角形定则可知 根据牛顿第三定律可知，小球对半圆柱体的压力大小为 故C错误； D．时，由三角形定则可知 故D正确。 故选D。 13. （2025·河北·一模）如图所示，斜面体静置在水平地面上，将质量为m的物块放置在斜面上，对物块施加水平向右的力F，为保证物块静止，力F的最小值为F1，最大值为F2，整个过程中斜面体始终静止。已知物块与斜面、斜面与地面之间的动摩擦因数均为0.5，斜面倾角，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A． B．F2 =2mg C．当时，物块和斜面不存在相对运动趋势 D．斜面的质量可能为2m 【答案】B 【详解】AB．对物块，力最小时，物块恰好要下滑，由平衡条件有， 对物块，力最大时，物块恰好要上滑，由平衡条件有 代入题中数据，解得， 故A错误，B正确； C．因为 故物块相对斜面有向上的运动趋势，故C错误； D．力最大时，对斜面和物块有 联立以上解得 故D错误。 故选B。 14. （2025·福建厦门·一模）如图，右侧面光滑的斜面体放在水平面上，质量相等的物块M、N分别放在斜面体的左右两个面上，M、N拴接在跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端，整个系统处于静止状态。现对N施加一始终与右侧轻绳垂直的拉力F，使N缓慢移动至右侧细绳水平，该过程斜面体和M保持静止。下列说法正确的是（　　）    A．拉力F逐渐增大 B．轻绳的拉力逐渐增大 C．M所受摩擦力先减小后增大 D．斜面对水平面的压力先减小后增大 【答案】AC 【详解】AB．对N的分析，设拉力F与竖直方向夹角为，对N进行受力分析，N受重力mg、拉力F、轻绳拉力T，如图 因为F始终与右侧轻绳垂直，根据平衡条件可得， 在N缓慢移动至右侧细绳水平过程中，减小，减小，增大，所以拉力F逐渐增大，轻绳的拉力T逐渐减小，N缓慢移动至右侧细绳水平时，轻绳的拉力大小为0，故A正确，B错误； C．对M的分析：对M进行受力分析，M受重力mg、斜面支持力、轻绳拉力T和摩擦力f，M的重力沿斜面向下的分力为 解得 开始时系统静止 M有沿斜面向上运动趋势，摩擦力方向沿斜面向下，有 由于T减小，则f减小；当T继续减小到时，摩擦力为零；当轻绳的拉力T小于时，M所受摩擦力沿斜面体向上，则 随着轻绳的拉力T减小，摩擦力增大，所以M所受摩擦力先减小后增大，故C正确； D．对整体的分析，把M、N和斜面看成整体，整体受重力、地面支持力、拉力F，在竖直方向上 则 当减小时，增大，所以减小，根据牛顿第三定律，斜面对水平面的压力减小，故D错误。 故选AC。 15. （2025·四川德阳·二模）如图所示，将半径为R的半圆柱体A放置于粗糙水平面上，另一半径也为R的球B置于半圆柱上，下端用挡板MN托住，其中挡板MN的延长线过A横截面的圆心，且与水平面夹角为，以O点为轴逆时针转动挡板MN，从0°缓缓增大到60°的过程中，A始终未动。已知B的质量为m，不计A、B之间的摩擦力，重力加速度g取，则（　　） A．时，半圆柱体A对球B的支持力大小为 B．时，挡板MN对球B的支持力大小为 C．半圆柱体A对地面的摩擦力一直增大 D．半圆柱体A对地面的摩擦力先增大后减小 【答案】D 【详解】AB．B受到MN给的弹力、A给的弹力和自身重力mg而平衡，受力分析如图 几何关系可知 解得 将B受到的力构成矢量三角形（上图红色三角形），几何关系可知 由正弦定律有 当时，解得 故AB错误； CD．由牛顿第三定律可知，B给A的弹力与等大，结合以上分析可得 由平衡条件可知，地面对A的摩擦力大小 由牛顿第三定律可知，A对地面的摩擦力大小 由数学关系可得 可知从0°缓缓增大到60°的过程中，半圆柱体A对地面的摩擦力先增大后减小，故C错误，D正确。 故选D。 16. （2025·安徽·一模）如图所示，水平粗糙木棒上套一圆环，一个小球与圆环通过不可伸长的轻绳连接，初始时绳与竖直方向的夹角为。施加一水平外力F缓慢拉动小球，在逐渐增大至虚线位置的过程中，木棒与圆环始终保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．外力F的大小保持不变 B．绳对球的拉力逐渐变小 C．木棒对环的支持力逐渐变小 D．圆环与木棒间的摩擦力逐渐变大 【答案】D 【详解】AB ．设绳拉力T，根据平衡条件 当逐渐增大，T增大，F增大，故A错误，B错误； C．把圆环和小球作为整体，根据平衡关系知，木棒对环的支持力等于环和球总重力，保持不变，故C错误； D．根据平衡关系知，圆环与木棒间的摩擦力等于水平外力F，根据AB项分析知，F增大，故摩擦力逐渐增大，故D正确。 故选D。 17. （2024·山东泰安·模拟预测）如图所示为某款晾晒谷物的双层吊篮，每层吊篮质量均为。上方吊篮通过分别固定在点，，，的四条等长的轻质细线对称悬挂，下方吊篮通过四条等长的轻质细线竖直悬挂，整体处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．上方四条悬挂细线中的拉力均为 B．上方细线越长，细线中的拉力越大 C．上方细线越长，过、点的两条细线对吊篮拉力的合力将减小 D．上方细线中的拉力大小一定大于下方细线中的拉力大小 【答案】D 【详解】AB．设上方四条悬挂细线与竖直方向的夹角为，以双层吊篮为整体，根据受力平衡可得 可得 上方细线越长，则越小，越大，细线中的拉力越小，故AB错误； C．根据对称性可知，过、点的两条细线对吊篮拉力的合力等于过、点的两条细线对吊篮拉力的合力，则过、点的两条细线对吊篮拉力的合力等于双层吊篮整体重力的一半，即为，保持不变，故C错误； D．以下方吊篮为对象，根据平衡条件可得下方细线中的拉力大小为 则有 故D正确。 故选D。 18. （24-25高三上·广东深圳·月考）2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时，使用降落伞能有效降低着地的速度，如图所示是返回舱和降落伞示意图，舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接，每根绳与竖直方向的夹角均为。仅在降落伞的作用下，研究某次匀速竖直下落阶段，已知返回舱的总重力大小为G，返回舱受到的空气阻力恒为F，下列说法正确的是（　　） A．10根轻绳对返回舱的合力为G，方向竖直向上 B．10根轻绳对返回舱的合力为 C．每根绳子上的拉力大小为 D．每根绳子上的拉力大小为 【答案】C 【详解】AB．设10根轻绳对返回舱的合力为，根据平衡条件可知 解得 故AB错误； CD．设每根绳的拉力为，根据平行四边形定则有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 19. （24-25高三上·重庆·阶段练习）拱是一种重要的力学结构，我国的赵州桥就是世界上现存最早，保存最完整的古代石拱桥。拱桥结构的特点是利用石块的楔形结构，将受到的重力和压力分解为向两边的压力，最后由拱桥两端的基石来承受（如图甲）。现有六块大小、形状、质量都相同的楔形石块组成一个半圆形实验拱桥（如图乙），如果每个楔形石块的质量，假设在中间两楔形石块正上方静置一个质量为的长方形石块，重力加速度g取，静摩擦力方向与接触面相切。则（　　） A．地面对楔形石块1的弹力大小为1400N B．楔形石块3对楔形石块4的静摩擦力大小为400N C．楔形石块2对楔形石块3的弹力大小一定小于500N D．楔形石块2对楔形石块3的静摩擦力大小一定小于 【答案】D 【详解】A．取整体分析，六块楔块和长方形石块受到的总重力 由平衡条件知地面对楔形石块1的弹力大小为 故A错误； B．对楔形石块4、5、6及的石块看成整体，对整体进行受力分析，如图所示 根据平衡条件 解得楔形石块3对楔形石块4的静摩擦力大小为      故B错误； CD．由对称性可知，2对3的弹力大小与5对4的弹力大小相等，2对3的摩擦力大小与5对4的摩擦力大小相等。设2对3的弹力大小为，2对3的摩擦力大小为，4对3的弹力为（将看成已知力），把楔形石块3和质量为的石块看成整体，对整体进行受力分析，如图所示 由平衡条件可得 联立解得 故C错误， D正确。 故选D。 20. （2024·四川广元·一模）在通用技术实践课上，某创新小组制作了一个精美的“互”字形木制模型摆件，如图为其正面视图。用轻质细线将质量均为的、两部分连接起来，其中细线1连接、两点，其张力为，细线2连接、两点，其张力为。当细线在竖直方向都绷紧时，整个模型竖直静止在水平桌面上。设桌面对的支持力为，重力加速度为，则下列关系式正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ABD．模型上部分受三个力的作用，重力G、细线1对a点向下的拉力、细线2对d点向上的拉力，它们的关系为 可知 ， 故AB错误，D正确； C．对整个模型受力分析，受总重力2mg、地面给的支持力，二力平衡，支持力大小为2mg，故C错误。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $ 小题精练04 整体与隔离法解决连接体问题 一、整体法与隔离法的使用条件 二、应用整体法和隔离法的解题技巧 (1)如图所示，一起加速运动的物体系统，若力作用于m1上，则m1和m2间的相互作用力为F12＝。此结论与有无摩擦无关(有摩擦，两物体与接触面的动摩擦因数必须相同)，物体系统沿水平面、斜面、竖直方向运动时，此结论都成立。两物体的连接物为轻弹簧、轻杆时，此结论不变。 (2)通过跨过滑轮的绳连接的连接体问题：若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法。绳跨过定滑轮连接的两物体的加速度虽然大小相同但方向不同，故采用隔离法。 ( m 1 m 2 a a μ ) ( m 1 m 2 a a ) 隔离m1：T-μm1g=m1a 隔离m2：m2g-T=m2a 得， 隔离m1：m1g-T=m1a 隔离m2：T-m2g=m2a 得， 若μ=0， 且m2<<m1， 若m1=m2，T=m1g=m2g (3)下面几种物理模型，在临界情况下，a＝gtan α。 【例题1】（2025·湖北·模拟预测）如图所示，上表面光滑的半球体放在粗糙水平面上。现用轻绳拉着另一个光滑小球，使其沿球体表面缓慢上滑，拉力始终沿球面切线方向，并且半球体始终静止。关于在小球上滑到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．轻绳拉力逐渐变大 B．地面对半球体的支持力逐渐减小 C．地面对半球体的摩擦力先增大后减小 D．如果剪断轻绳，则在剪断轻绳瞬间，小球对半球体的压力会变大 【例题2】（2025·安徽蚌埠·二模）三个物块如图所示叠放在一起静止在水平面上，接触斜面与竖直方向的夹角均为，若和、和之间均刚好不发生滑动，和间的动摩擦因数为与间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．若在上轻放一个物块，和接触面间均不会发生相对滑动 D．若在上轻放一个物块，接触面间先发生相对滑动 1. （2025·河北衡水·三模）在课间活动中，某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自己悬空，并处于静止状态，伸直的两手臂和桌面夹角均为，如图所示。设手臂的作用力沿手臂方向，当增大，该同学再次静止时，下列说法正确的是（　　） A．该同学所受合力增大 B．每只手掌所承受桌面的支持力变小 C．每只手掌所受桌面的摩擦力变小 D．地面对每张桌子的摩擦力变大 2. （2025·云南昆明·模拟预测）如图所示，质量为M、倾角为的斜面体置于粗糙水平地面上，质量为m的物块静止在斜面上。用平行于斜面的拉力F拉物块使其沿斜面运动，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A．若物块匀速向上运动，则地面对斜面体的摩擦力大小等于 B．若物块匀速向上运动，则地面对斜面体的支持力大小等于 C．若物块匀速向下运动，则地面对斜面体的摩擦力大小等于 D．若物块匀速向下运动，则地面对斜面体的支持力大小等于 3. （2025·山东济南·一模）如图，某人用绳子牵着小狗站在倾角为的斜面上，某时刻小狗向前拉紧绳子。已知人和狗的质量分别为和，绳（质量不计）与斜面间的夹角也为，人和狗始终保持静止，重力加速度为。则（　　） A．斜面对人和狗作用力的合力大小为 B．若狗拉绳子的力增大，斜面对狗的支持力增大 C．斜面分别对人和狗的摩擦力总是大小相等、方向相反 D．人受到斜面的摩擦力可能为零 4. 悬挂线是数学中一种优美曲线，如图所示，杆与水平方向的夹角为，一根质量为且质量分布均匀的细绳悬挂在倾斜杆的、两点间，构成悬挂线，细绳在点的切线与杆的夹角为，细绳在点的切线与杆的夹角为。重力加速度大小为，，。则：（    ） A．杆对细绳端的拉力大小为 B．杆对细绳端的拉力大小为 C．细绳最低点的张力大小为 D．细绳最低点左右两侧的绳长之比为 5. （2025·四川巴中·模拟预测）如图所示，两直角梯形物块A、B叠放在一起静置于水平面上，A、B的斜边与直角边的夹角均为53°，A、B间的动摩擦因数，现对A施加一个竖直向下的缓慢增大的力F，（)下列说法正确的是（　　） A．F增大到某个值时，A即将相对B滑动 B．A对B的摩擦力可能沿AB接触面向上 C．无论F多大，A、B始终静止不动 D．地面对B的摩擦力水平向左 6. （2025·河南·三模）如图所示，水平杆固定，质量为0.6kg的小球套在杆上，小球通过劲度系数的轻质弹簧Ⅰ与质量为0.3kg的小球相连，小球与劲度系数的轻质弹簧Ⅱ相连。现对弹簧Ⅱ的右端施加一水平向右的力，使小球、一起水平向右缓慢移动。已知弹簧Ⅰ与竖直方向的夹角，两弹簧均未超出其弹性限度，取，，。下列说法正确的是（　　） A．弹簧Ⅱ的形变量为5cm B．弹簧Ⅰ的形变量为10cm C．杆对小球的支持力大小为6N D．小球与杆之间的动摩擦因数为 7. （2025·甘肃甘南·模拟预测）如图所示，倾角为的斜面体放置在水平面上，滑轮1固定在天花板上，滑轮2是动滑轮，滑轮3固定在斜面体左上角，三个滑轮的质量均忽略不计，轮轴与滑轮表面均光滑。一条轻质细线一端连接质量为的物块甲，另一端连接质量为的物块丙，丙放置在斜面上，2连接物块乙跨越在细线上，整个系统处于静止状态，1、2以及2、3间的细线均竖直，3与丙间的细线与斜面平行，重力加速度为，、，下列说法正确的是（　　） A．斜面体相对于水平面有向左的运动趋势 B．乙的质量为 C．丙相对斜面有沿着斜面向下的运动趋势 D．斜面可能是光滑的 8. （2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示，斜面体P放置在水平地面上，P上有一小物块Q。已知Q受水平外力F的作用，P、Q始终保持静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．只减小P的质量，P与地面间摩擦力的大小一定减小 B．只增加外力F的大小，P与地面间摩擦力的大小一定增加 C．只减小Q的质量，P与Q间摩擦力的大小一定减小 D．只增加外力F的大小，P与Q间摩擦力的大小一定增加 9. （2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，质量、倾角的粗糙斜面体放置在水平地面上，斜面体顶端装有一光滑定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，一端与斜面上静止的质量的物块相连，另一端与竖直轻弹簧相连，弹簧的另一端与水平地面相连，轻绳不可伸长且与斜面平行，弹簧保持竖直且始终在弹性限度内，系统处于静止状态时弹簧弹力大小为，重力加速度大小。下列说法正确的是（    ） A．物块所受摩擦力大小为 B．物块所受支持力和绳子拉力的合力大小为 C．地面对斜面体的支持力大小为 D．地面对斜面体的摩擦力大小为 10. 如图所示，滑块A和B叠放在传送带上，B被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动，滑块A和B都相对地面静止，则下列说法正确的是（　　） A．B共受到4个力的作用 B．A受到的静摩擦力方向水平向右 C．增大传送带的速度，细线的拉力变大 D．增大A的质量，B受到的摩擦力增大 11. （2025·河南开封·模拟预测）如图，是由水平粗糙的细杆和竖直光滑的细杆组成的固定支架。重均为的小球、用轻绳连接，套在上，用轻绳与轻环连接，套在上。系统处于静止状态时。轻绳均不可伸长，下列说法正确的是（　　） A．间轻绳的拉力大小为 B．受到的摩擦力大小为 C．若将缓慢左移少许，则系统再次静止时，间轻绳的拉力变大 D．若将缓慢左移少许，则系统再次静止时，间轻绳的拉力变小 12. （2025·河南·模拟预测）如图所示，质量为M的半圆柱体放在水平面上，质量为m的光滑小球紧靠着半圆柱体放置。现将一水平外力作用在小球上，使小球缓慢地沿半圆柱体的外表面上升，直到最高点，半圆柱体始终静止不动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．地面所受的压力逐渐减小 B．水平外力先增大后减小 C．时，小球对半圆柱体的压力大小为 D．时，水平外力大小为 13. （2025·河北·一模）如图所示，斜面体静置在水平地面上，将质量为m的物块放置在斜面上，对物块施加水平向右的力F，为保证物块静止，力F的最小值为F1，最大值为F2，整个过程中斜面体始终静止。已知物块与斜面、斜面与地面之间的动摩擦因数均为0.5，斜面倾角，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A． B．F2 =2mg C．当时，物块和斜面不存在相对运动趋势 D．斜面的质量可能为2m 14. （2025·福建厦门·一模）如图，右侧面光滑的斜面体放在水平面上，质量相等的物块M、N分别放在斜面体的左右两个面上，M、N拴接在跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端，整个系统处于静止状态。现对N施加一始终与右侧轻绳垂直的拉力F，使N缓慢移动至右侧细绳水平，该过程斜面体和M保持静止。下列说法正确的是（　　）    A．拉力F逐渐增大 B．轻绳的拉力逐渐增大 C．M所受摩擦力先减小后增大 D．斜面对水平面的压力先减小后增大 15. （2025·四川德阳·二模）如图所示，将半径为R的半圆柱体A放置于粗糙水平面上，另一半径也为R的球B置于半圆柱上，下端用挡板MN托住，其中挡板MN的延长线过A横截面的圆心，且与水平面夹角为，以O点为轴逆时针转动挡板MN，从0°缓缓增大到60°的过程中，A始终未动。已知B的质量为m，不计A、B之间的摩擦力，重力加速度g取，则（　　） A．时，半圆柱体A对球B的支持力大小为 B．时，挡板MN对球B的支持力大小为 C．半圆柱体A对地面的摩擦力一直增大 D．半圆柱体A对地面的摩擦力先增大后减小 16. （2025·安徽·一模）如图所示，水平粗糙木棒上套一圆环，一个小球与圆环通过不可伸长的轻绳连接，初始时绳与竖直方向的夹角为。施加一水平外力F缓慢拉动小球，在逐渐增大至虚线位置的过程中，木棒与圆环始终保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．外力F的大小保持不变 B．绳对球的拉力逐渐变小 C．木棒对环的支持力逐渐变小 D．圆环与木棒间的摩擦力逐渐变大 17. （2024·山东泰安·模拟预测）如图所示为某款晾晒谷物的双层吊篮，每层吊篮质量均为。上方吊篮通过分别固定在点，，，的四条等长的轻质细线对称悬挂，下方吊篮通过四条等长的轻质细线竖直悬挂，整体处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．上方四条悬挂细线中的拉力均为 B．上方细线越长，细线中的拉力越大 C．上方细线越长，过、点的两条细线对吊篮拉力的合力将减小 D．上方细线中的拉力大小一定大于下方细线中的拉力大小 18. （24-25高三上·广东深圳·月考）2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时，使用降落伞能有效降低着地的速度，如图所示是返回舱和降落伞示意图，舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接，每根绳与竖直方向的夹角均为。仅在降落伞的作用下，研究某次匀速竖直下落阶段，已知返回舱的总重力大小为G，返回舱受到的空气阻力恒为F，下列说法正确的是（　　） A．10根轻绳对返回舱的合力为G，方向竖直向上 B．10根轻绳对返回舱的合力为 C．每根绳子上的拉力大小为 D．每根绳子上的拉力大小为 19. （24-25高三上·重庆·阶段练习）拱是一种重要的力学结构，我国的赵州桥就是世界上现存最早，保存最完整的古代石拱桥。拱桥结构的特点是利用石块的楔形结构，将受到的重力和压力分解为向两边的压力，最后由拱桥两端的基石来承受（如图甲）。现有六块大小、形状、质量都相同的楔形石块组成一个半圆形实验拱桥（如图乙），如果每个楔形石块的质量，假设在中间两楔形石块正上方静置一个质量为的长方形石块，重力加速度g取，静摩擦力方向与接触面相切。则（　　） A．地面对楔形石块1的弹力大小为1400N B．楔形石块3对楔形石块4的静摩擦力大小为400N C．楔形石块2对楔形石块3的弹力大小一定小于500N D．楔形石块2对楔形石块3的静摩擦力大小一定小于 20. （2024·四川广元·一模）在通用技术实践课上，某创新小组制作了一个精美的“互”字形木制模型摆件，如图为其正面视图。用轻质细线将质量均为的、两部分连接起来，其中细线1连接、两点，其张力为，细线2连接、两点，其张力为。当细线在竖直方向都绷紧时，整个模型竖直静止在水平桌面上。设桌面对的支持力为，重力加速度为，则下列关系式正确的是（    ） A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司 $