第3章 专题课：整体法和隔离法在平衡问题中的应用(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书（人教版）

**基本信息** 聚焦整体法与隔离法的分层应用，通过理解层基础辨析与应用层综合问题，构建从概念认知到复杂情境推理的巩固路径，培养科学思维与模型建构能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |理解层|整体法与隔离法的基本概念|2道单选，聚焦受力分析基础（如物体受力个数、斜面静止时力的判断）| |应用层|多物体系统平衡问题|8道选择（含多选）+2道计算，涉及叠放、悬挂、斜面体等情境，融合科学推理与模型建构|

专题课:整体法和隔离法在平衡问题中的应用 (时间:40分钟　总分:62分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　整体法和隔离法的理解 1.如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体受力个数分别为 (　) A.3个、4个 B.4个、4个 C.4个、5个 D.4个、6个 2.[2025·厦门外国语学校高一期中] 如图所示,物块在水平向左的外力F的作用下静止在斜面上,斜面始终静止在水平地面上,下列说法正确的是 (　) A.斜面对地面的摩擦力水平向左 B.地面对斜面的支持力大于物块与斜面所受重力之和 C.斜面给物块的力可能小于物块的重力 D.物块一定受到沿斜面向下的摩擦力 ◆ 知识点二　整体法和隔离法的应用 3.(多选)如图所示,三个木块A、B、C的质量均为m,在水平推力F的作用下静止靠在竖直的墙面上.已知A的左侧是光滑的,其余所有接触面均粗糙,动摩擦因数均为μ,重力加速度为g.下列说法正确的是 (　) A.A、B、C三个木块所受的摩擦力均为μF B.A对B的摩擦力竖直向上,大小是mg C.B对C的摩擦力竖直向下,大小是2mg D.墙对C的摩擦力竖直向上,大小是3mg 4.(多选)[2026·湖南衡阳一中高一期中] 质量均为m的A、B两物体叠放在一起,受力情况如图所示.甲图中二者静止在地面,乙图中二者一起做匀速直线运动.各接触面的动摩擦因数均为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g.下列说法正确的是 (　) A.甲图中地面给B的摩擦力大小为μmg,方向向左 B.甲图中F的大小一定不超过μmg C.乙图中A受到四个力的作用 D.乙图中F的大小一定为2μmg 5.(多选)用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂,如图所示,两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平.已知小球1和2的重力分别为2G和G,关于细线a、b对小球1的拉力大小F1、F2及细线c对小球2的拉力大小F3,下列说法正确的是 (　) A.F1=3G B.F2=2G C.F2=G D.F3=G 6.[2026·江苏苏州高一期中] 如图所示,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态.将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用Ff1、Ff2和Ff3表示,则 (　) A.b受4个力 B.a对b的作用力方向竖直向下 C.Ff1=0,Ff2≠0,Ff3≠0 D.Ff1≠0,Ff2≠0,Ff3≠0 7.(多选)在如图所示装置中,轻杆一端固定着一个质量可以忽略不计的定滑轮,两物体质量分别为m1、m2,轻绳一端固定于a点,悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径,动滑轮质量和一切摩擦不计,重力加速度为g,整个装置稳定时,下列说法正确的是 (　) A.α一定等于β B.m1一定大于m2 C.m1可能等于2m2 D.轻杆受到绳子的作用力为2m2gcos 8.[2026·北京人大附中高一月考] P、Q、N三物块质量均为m,它们竖直叠放在地面上且处于静止状态,现对Q施加一个水平向右的推力F,三个物块依然保持静止状态,则施加力F之后 (　) A.P、Q两物块之间的摩擦力增大 B.N与地面之间没有摩擦力 C.Q一定受到4个力的作用 D.Q、N两物块之间的压力增大 9.(多选)[2025·辽宁大连高一期末] 为庆祝建国75周年,大连某社区挂出8个用等长轻质细绳连接的灯笼,每个灯笼的质量均为m,上面依次贴有“中华民族伟大复兴”的字样,其中“族”和“伟”之间的细绳是水平的,结构简图如图所示.在无风状态下,都处于静止状态,左右两端连接天花板的细绳与竖直方向夹角θ=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g.则说法正确的是 (　) A.连接各灯笼的细绳拉力大小都相等 B.连接天花板的细绳拉力大小为5mg C.“族”和“伟”之间的细绳拉力大小为3mg D.“华”和“民”之间的细绳拉力大小为4mg 10.(10分)如图所示,足够长的水平杆MN上套有一个滑块A,A通过细绳连接小球B.现用一水平恒力拉小球B,当细绳与竖直方向的夹角θ=37°时,A、B恰好能一起沿水平方向做匀速直线运动.已知滑块A的质量mA=8 kg,水平恒力F=30 N,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求: (1)(4分)绳子拉力FT的大小和小球的质量mB; (2)(6分)滑块A与水平杆MN之间的动摩擦因数μ. 11.(16分)如图所示,光滑圆柱体的质量为m,置于倾角θ=60°、质量均为M的两个斜面体的斜面上.已知两个斜面体在水平恒力作用下,静止在光滑的水平地面上,重力加速度为g. (1)(6分)求水平恒力的大小F. (2)(10分)如果水平地面粗糙,最大静摩擦力等于滑动摩擦力撤去水平恒力,两个斜面体仍然能够静止在水平地面上.已知两个斜面体与水平地面间的动摩擦因数均为μ=. ①(5分)求每个斜面体对地面的压力大小. ②(5分)为了不让斜面体出现滑动,求的最大值. 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题课:整体法和隔离法在平衡问题中的应用 1.C　[解析] 以A为研究对象,对A进行受力分析,竖直方向上受到重力和支持力作用,水平方向上受到水平力F作用,根据共点力平衡条件知,B对A有大小等于F、方向水平向左的静摩擦力作用,则物体A共受到4个力作用;以A、B整体为研究对象,可确定地面与B之间不存在摩擦力;以B 为研究对象,对B进行受力分析,竖直方向上受到重力、地面的支持力、A对B的压力3个力作用,水平方向上受到水平力F和A对B向右的静摩擦力两个力作用,即物体B共受到5个力作用,故选项C正确. 2.A　[解析] 物块静止在斜面上,系统整体受力平衡,由整体法判断地面对斜面的摩擦力向右,根据牛顿第三定律可知,斜面对地面的摩擦力水平向左,地面对斜面的支持力等于物块与斜面所受重力之和,故A正确,B错误;根据力的合成可知,斜面给物块的力为F合=,则斜面给物块的力大于物块的重力,故C错误;物块只受重力、支持力和外力F时可以处于静止状态,斜面与物块间不一定有摩擦力,故D错误. 3.CD　[解析] 根据题意可知,三个木块A、B、C均静止,分别对三个木块受力分析,由平衡条件可知,A、B、C三个木块所受的合摩擦力均为mg,不等于μF,方向竖直向上,对A、B、C三个木块整体受力分析,由平衡条件可知,C受墙竖直向上的静摩擦力,大小为3mg,故A错误,D正确;根据题意,对C受力分析,受竖直向下的重力mg、竖直向上的静摩擦力3mg,由平衡条件可知,B对C的摩擦力竖直向下,大小是2mg,故C正确;同理对B、C整体受力分析可得,A对B的摩擦力竖直向下,大小是mg,故B错误. 4.BD　[解析] 对甲图中A、B整体受力分析,由平衡条件可知地面给B的摩擦力大小为Ff地B=F,方向水平向左;由于甲图中A静止,则拉力F≤μmg,故A错误,B正确;对乙图中A受力分析,由平衡条件可知,A受到自身重力和B对A的支持力,两个力的作用,故C错误;对乙图中A、B整体受力分析,由平衡条件可知F=2μmg,故D正确. 5.BD　[解析] 把两个小球1和2看作整体,受力分析如图甲所示,由平衡条件可知,F1==2G,F3=3Gtan 30°=G,A错误,D正确;对小球2受力分析,如图乙所示,由平衡条件得F2==2G,B正确,C错误. 6.B　[解析] b受重力、a给b的压力和摩擦力、P给b的支持力和摩擦力,一共5个力,故A错误;b对a的作用力与a的重力等大反向,由牛顿第三定律得,a对b的作用力方向竖直向下,故B正确;由A可知Ff1≠0,将a、b看作整体,由平衡条件得Ff2≠0,将a、b、P看作整体,由平衡条件得Ff3=0,故C、D错误. 7.AD　[解析] 对动滑轮,两边绳子的拉力相等,则水平方向有FTsin α=FTsin β,即α=β,选项A正确;对动滑轮,竖直方向有m1g=2FTcos α=2m2gcos α,即m1=2m2cos α,m1不一定大于m2,选项B错误;根据m1=2m2cos α,因cos α不可能等于1,可知m1不可能等于2m2,选项C错误;定滑轮两边绳子的夹角为β,两边绳子的拉力均为m2g,则轻杆受到绳子的作用力F=2m2gcos ,选项D正确. 8.D　[解析] 对P受力分析可知,P受重力、支持力和沿P、Q间斜面向上的摩擦力;施加力F之后,P受力情况不变,故P、Q间的摩擦力不变,故A错误;以P、Q、N三物块为整体,根据平衡条件可知,地面对N的摩擦力与推力F大小相等,方向相反,故B错误;以P、Q为整体,设Q、N接触面的倾角为θ,垂直接触面方向根据平衡条件可得FN=(m+m)gcos θ+Fsin θ,可知施加力F之后,Q、N两物块之间的压力增大;若F沿斜面向上的分力与P、Q整体的重力沿斜面方向上的分力平衡,则Q可以不受N的摩擦力作用,即Q受重力、推力F、N的支持力、P的压力和摩擦力作用,共受到5个力的作用;若Q、N间有摩擦力,则Q受6个力的作用,故C错误,D正确. 9.BC　[解析] 以8个灯笼为整体,竖直方向根据受力平衡可得2FT1cos θ=8mg解得连接天花板的细绳拉力大小为FT1=5mg,以“中”“华”“民”“族”4个灯笼为对象,水平方向根据受力平衡可得FT1sin θ=FT2,解得“族”和“伟”之间的细绳拉力大小为FT2=3mg,故A错误,B、C正确;以“中”“华”2个灯笼为对象,水平方向根据受力平衡可得FT1sin θ=FTx,竖直方向根据受力平衡可得FT1cos θ=2mg+FTy,解得FTx=3mg,FTy=2mg,则“华”和“民”之间的细绳的拉力大小为FT'===mg,故D错误. 10.(1)50 N　4 kg　(2)0.25 [解析] (1)对B受力分析,如图甲所示 由平衡条件可知,绳子拉力FT==50 N 小球B的重力mBg==40 N 则mB=4 kg (2)对A和B整体受力分析,如图乙所示 由平衡条件可知,竖直方向上有FN=(mA+mB)g=120 N 水平方向上有Ff=F=30 N 则μ==0.25 11.(1)mg　(2)①Mg+　② [解析] (1)对圆柱体和右边斜面体受力分析,如图甲所示 对圆柱体,由平衡条件可得F1=F2=mg 由牛顿第三定律可得F1'=F1 对右边斜面体,由平衡条件可得F=F'1sin 60°=mg (2)①对整体受力分析,如图乙所示 由平衡条件可得FN=Mg+ 由牛顿第三定律可知,斜面体对地面的压力大小FN'=FN=Mg+ ②为了不让斜面体出现滑动,则有F1'sin 60°≤μFN 联立解得≤ 故的最大值为 学科网（北京）股份有限公司 $