《2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练》专题29 整体法与隔离法（解析版）

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2022 届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练
专题 29 整体法与隔离法
专练目标 专练内容
目标 1整体法与隔离法在平衡问题中的应用（1T—5T）
目标 2整体法与隔离法在牛顿定律中的应用（6T—10T）
目标 3整体法与隔离法在电磁场连接体类问题中的应用（11T—15T）
【典例专练】
一、整体法与隔离法在平衡问题中的应用
1．“繁灯夺霁华”，挂灯笼迎新春已成为中国人喜庆节日的习俗。如图所示，一轻质细绳上等距悬挂四
个质量相等的灯笼，BC 段的细绳是水平的，另外四段细绳与水平面所成的角分别为 和 ，设绳子 OA 段、
AB 段的拉力分别为 、 。则（　　）
A．B．C．D．
【答案】BC
【详解】设每个灯笼质量为 ，先将四个灯笼看成一个整体，由平衡条件得 将下面两个灯
笼看成一个整体，则有 对最左边的灯笼受力分析，水平方向上有
联立可得 ； 故 BC 正确，AD 错误。故选 BC。
2．质量为 M的半圆柱体 P放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板 AB，在 P上放两个大小相同
的光滑小球 C和D，质量均为 m，整个装置的纵截面如图所示。开始时 P、C球心连线与水平面的夹角为 ，
点P、D球心连线处于竖直方向，已知重力加速度为 g。则下列说法正确的是（　　）
A．P和挡板对 C的弹力分别为 和
B．地面对 P的摩擦力大小为零
C．使挡板缓慢地向右平行移动，但 C仍在 P和挡板 AB 作用下悬于半空中，则地面对 P的摩擦力将不断增
大
D．使挡板绕 B点顺时针缓慢转动，P始终保持静止，则 D一定缓慢下滑
【答案】AC
【详解】A．由于 D处于 P的正上方，所以 D只能受到重力和 P的支持力；则 C的受力如图所示
根据平衡条件，得 ， 即半圆柱 P和挡板对 C的弹力大小分别为 和 ，故 A正
确；
B．以 P、C和D组成的整体为研究对象，可知整体在水平方向受到挡板 AB 的作用力 FA，若要平衡，必定
受到向右的摩擦力，故 B错误；
C．使挡板缓慢地向右平移，但 C仍在 P和挡板 AB 作用下悬于半空中，则 D的运动可能有两种情况：一是
D仍然位于 P的正上方，保持不动，此时 C的球心与 P的圆心的连线与水平方向之间的夹角 减小，由
可知 FA增大，P若要平衡，则受到向右的摩擦力必定增大；二是若 D受到扰动，可能随 C一起
向右滑下，则对 C产生向下的压力，则挡板 AB 对C的弹力更大，所以地面对 P的摩擦力将不断增大，故
C正确；
D．使挡板绕 B点顺时针缓慢转动，P始终保持静止，则 D可能仍然位于 P的正上方，保持不动，故 D错
误。故选 AC。
3．“境自远尘均入咏，物含妙理总堪寻”。在网络视频中常看到有人把几个看似不可能堆起来的物体堆
到一起的视频，如图所示，不同几何形状物件 a、b、c、d、e互相叠放在地面、平板 A和B上。挂件 f挂
在光滑的细绳 CD 上，细绳一端系在竖直墙上C点，一端系在平板 A右端点，整个装置处于平衡状态，用
物理角度来分析，以下说法正确的是（　　）
A．地面可能是光滑的
B．物件 e受力个数可能为 2个
C．物件 b受力个数一定为 4个
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