(新高考)高考物理一轮复习课时加练第2章　微专题11　受力分析与整体法和隔离法的应用 (含解析)

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微专题11　受力分析与整体法和隔离法的应用
1．受力分析的顺序：先场力再弹力后摩擦力，接触力要逐个接触面排查.2.对于多个物体组成的系统的问题通常整体法和隔离法交替使用.3.三重检验：(1)明确各力的施力物体、受力物体．(2)判断研究对象是否能保持原来运动状态．(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析，判断两次分析是否一致．
1.如图所示，一物块在竖直向上的恒力F作用下沿固定的粗糙斜面向上匀速运动．不计空气阻力，则物块运动过程中受力的个数为(　　)

A．2个 B．2个或4个
C．2个或3个 D．4个
答案　A
解析　物块受到竖直向下的重力和竖直向上的恒力F，假设还受到沿斜面向下的摩擦力和斜面的支持力作用，则物块受到的合力不为零，因物块做匀速直线运动，物块不会受到摩擦力作用，也不会受到斜面的支持力作用．故选A.
2．如图，楔形物块M固定在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑，则小物块的受力示意图大致正确的是(重力加速度为g)(　　)


答案　B
解析　对小物块进行受力分析，受到沿斜面向上的F，竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，因为物块相对斜面沿斜面向上运动，所以 物块受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力，故选B.
3.(2023·安徽黄山市屯溪第一中学月考)如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°.则(重力加速度为g)(　　)

A．滑块一定受到三个力作用
B．弹簧一定处于压缩状态
C．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg
D．斜面对滑块的支持力大小可能为零
答案　C
解析　以滑块为研究对象，进行受力分析，一定受重力作用，斜面和弹簧只能给滑块垂直斜面方向的力，因为滑块处于静止状态，所以滑块一定受到斜面的摩擦力作用，而弹力是摩擦力产生的必要条件，故滑块一定还受到斜面的支持力作用，但无法确定弹簧是伸长、压缩或是原长，滑块可能受弹簧的弹力，也可能弹力为零，故A、B、D错误；摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，则摩擦力Ff＝mgsin 30°＝mg，故C正确．
4．(2023·重庆市联考)如图所示，将两个相同的木块P、Q置于粗糙斜面上，P、Q中间有一处于压缩状态的轻弹簧，弹簧不与P、Q拴接．木块P受到一个沿斜面向下的恒定拉力F，P、Q均静止．下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内)(　　)

A．P一定受到5个力的作用
B．Q一定受到4个力的作用
C．只移去弹簧后P可能会沿斜面下滑
D．只移去弹簧后P所受摩擦力可能不变
答案　A
解析　设木块质量为m，斜面倾角为θ，对P受力分析如图，则P受到重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力五个力的作用，A正确；Q受到的弹簧弹力沿斜面向上，若Q重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等，则Q不受摩擦力，所以Q可能受到重力、支持力、弹簧弹力三个力的作用，B错误；有弹簧时，正交分解P受到的重力，沿斜面方向受力平衡，有FfP＝mgsin θ＋F弹＋F，只移去弹簧时，有FfP′＝mgsin θ＋F，可知木块P受到的沿斜面向下的力变小，需要的摩擦力变小，故木块P仍然静止，C、D错误．

5．(2023·湖北省黄冈中学模拟)如图所示，水平地面上叠放着矩形物体A和B，细线一端连接A，另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C，A、B、C均静止．下列说法正确的是(　　)

A．A可能受到三个力作用
B．B可能受到四个力作用
C．适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，则A对B的摩擦力不变
D．适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，则B对地面的压力增大
答案　D
解析　物体A受力分析如图甲

共受到四个力，故A错误；
物体B受力分析如图乙

共受到五个力，故B错误；适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，FT＝mCg，可知FT减小，θ不变，由FfA＝FTcos θ可知，B对A的摩擦力减小，则A对B的摩擦力减小；因为FNA＝mAg－FTsin θ，FNB＝FNA′＋mBg ，FT减小，θ不变，可知适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，B对地面的压力增大，故C错误，D正确．
6.(多选)如图所示，有P、Q、N三个物块，质量均为m，它们竖直叠放在水平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，则施加力F之后(　　)

A．P、Q两物块之间的摩擦力增大
B．Q、N两物块之间的摩擦力可能减小
C．Q一定受到5个力的作用
D．Q、N两物块之间的压力增大
答案　BD
解析　对P受力分析可知，P受重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力，则P受力情况不变，故P、Q间的摩擦力不变，选项A错误；对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间的摩擦力可能减小，选项B正确；若F沿斜面向上的分力与P、Q的重力沿斜面向下的分力平衡，则Q可以不受N对它的摩擦力的作用，所以Q将受重力、P对Q的压力、N对Q的支持力、P对Q的摩擦力及推力五个力的作用，若Q、N间有摩擦力，则Q受6个力的作用，选项C错误；因F有垂直于斜面的分力，故Q、N间的压力一定增大，选项D正确．
7.如图，物体P和斜面均静止于地面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，则(　　)

A．P开始向下滑动
B．斜面对P的作用力不变
C．P、Q间没有摩擦力的作用
D．斜面对地面的摩擦力增大
答案　C
解析　对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，设P的质量为M，根据平衡条件，有FN＝Mgcos θ，Ff＝Mgsin θ，由于P处于静止状态，则有Ff≤μFN，故μ≥tan θ，由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，P仍静止不动，斜面对P的作用力(支持力、静摩擦力的合力)等于P与Q的重力之和，所以变大，故A、B错误；Q处于静止状态，根据平衡条件得知，Q不受P的摩擦力，否则Q将沿水平方向运动，故C正确；以整体为研究对象，水平方向不受外力作用，所以水平方向合力为零，地面与斜面之间无摩擦力，故D错误．
8.(2023·河北邯郸市高三检测)如图所示，有P、N两块质量相同的物块，在物块P上施加一沿水平方向的外力F，使它们叠放在竖直面上且处于静止状态，下列说法正确的是(　　)

A．物块P一定受到4个力的作用
B．物块P一定受到3个力的作用
C．物块N一定受到4个力的作用
D．物块N可能受到6个力的作用
答案　A
解析　如果P、N之间没有摩擦力，则物块P不能平衡，所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力，加上重力和外力F，物块P一定受到4个力的作用，故A正确，B错误；整体分析可知，墙对N有向上的摩擦力，大小等于两者的重力之和，物块N还受到重力、墙对N的支持力，P对N的支持力，P对N的摩擦力，所以物块N一定受到5个力的作用，C、D错误．
9.(2023·云南省昆明市第一中学月考)如图所示，截面为等腰三角形的木块A上放铁块B，木块A的斜边在竖直粗糙墙壁上，现对A施加竖直向上的力F，使得A、B一起向上匀速运动，运动过程中A、B一直保持相对静止．则木块A的受力个数为(　　)

A．3 B．4 C．5 D．6
答案　B
解析　对于B，其处于平衡状态，受到重力、摩擦力和支持力作用，A受到B给的摩擦力和压力作用，对于A、B整体，水平方向若受到墙壁的支持力，不可能平衡，故墙壁对A无支持力，则也无摩擦力作用，木块A还受重力作用和竖直向上的力F.故A一共受到4个力作用．故选B.
10．(2023·福建省福州阳光国际学校月考)如图所示，物体B的上表面水平，物体C受到向右的水平推力F时，A、B、C均保持静止，下列说法正确的(　　)

A．物体A受3个力作用
B．物体B受到4个力作用
C．物体C受到5个力作用
D．物体C对地面的压力的大小等于C的重力
答案　B
解析　物体A受重力和B对A的支持力2个力作用，选项A错误；物体B受到重力、A对B的压力、斜面对B的支持力和摩擦力，共4个力作用，选项B正确；物体C受到重力、地面的支持力和摩擦力、力F、B对C的摩擦力和压力，共6个力作用，选项C错误；由整体分析可知，物体C对地面的压力的大小等于A、B、C的重力之和，选项D错误．
11.如图所示，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则物块A的受力个数为(　　)

A．3 B．4 C．5 D．6
答案　A
解析　对A、B整体进行分析，由于整体位于光滑水平面上处于静止状态，所以水平方向上整体一定不受力，即竖直墙壁对A没有支持力，所以A和竖直墙壁之间没有摩擦力．隔离A进行分析，A一定受重力和B对其的支持力，其中支持力存在水平向左的分量，所以A一定还受到B对其的摩擦力，综上所述可知A的受力个数为3，故选A.
12.如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面粗糙，则(　　)

A．A与墙面间存在压力
B．A与墙面间可能存在静摩擦力
C．A物块共受4个力作用
D．B物块共受4个力作用
答案　D
解析　整体受力分析，由平衡条件可知，只受重力及地面的支持力，所以A与墙面间不存在压力及静摩擦力，则A、B错误；隔离法对A受力分析，由平衡条件有：重力、B对A的支持力及B对A的静摩擦力三力平衡，所以C错误；把A、B看成一个整体，只受重力及C对B的支持力，C与B之间没有静摩擦力，由牛顿第三定律知B还受A对B的压力及静摩擦力，则B物块共受4个力作用，所以D正确．