2018届高中物理复习--连接体问题(含答案)

高中物理复习-- 连接体运动问题

一、教法建议

【解题指导】“连接体运动”是在生活和生产中常见的现象，也是运用牛顿运动定律解答的一种重要题型。在“连接体运动”的教学中，需要给学生讲述两种解题方法──“整体法”和“隔离法”。

如图1-15所示：把质量为M 的的物体放在光滑的水平高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为m 的物体连接起来，求：物体

M 和物体m 的运动加速度各是多大？

⒈ “整体法”解题

采用此法解题时，把物体M 和m 看作一个整体，它们

的总质量为(M+m )。把通过细绳连接着的M 与m 之间的相互

作用力看作是内力，既然水平高台是光滑无阻力的，那么

这个整体所受的外力就只有mg 了。又因细绳不发生形变，

所以M 与m 应具有共同的加速度a 。

现将牛顿第二定律用于本题，则可写出下列关系式：mg=(M+m)a

所以，物体M 和物体m 所共有的加速度为：

g m

M m a +=⒉ “隔离法”解题

采用此法解题时，要把物体M 和m 作为两个物体隔离

开分别进行受力分析，因此通过细绳连接着的M 与m 之间

的相互作用力T 必须标出，而且对M 和m 单独来看都是外

力（如图1-16所示）。

根据牛顿第二定律对物体M 可列出下式：T=Ma ①

根据牛顿第二定律对物体m 可列出下式：mg-T=ma ②

将①式代入②式：mg-Ma=ma mg=(M+m)a

所以物体M 和物体m 所共有的加速度为：g m

M m a +=最后我们还有一个建议：请教师给学生讲完上述的例题后，让学生自己

独立推导如图1-17所示的另一个例题：用细绳连接绕过定滑轮的物体M 和

m ，已知M>m ，可忽略阻力，求物体M 和m 的共同加速度a 。如果学生能不在老师提示的情况下独立地导

出：，就表明学生已经初步地掌握了“连接体运动的解题方法了。（如果教师是采用小测验g m

M m M a +-=的方式进行考察的，还可统计一下：采用“整体法”解题的学生有多少？采用“隔离法”解题的学生有多少？从而了解学生的思维习惯。）”

【思路整理】

⒈ 既然采用“整体法”求连接体运动的加速度比较简便？为什么还要学习“隔离法”解题呢？这有两方面的原因：

①采用“整体法”解题只能求加速度a ，而不能直接求出物体M 与m 之间的相互作用力T 。采用“隔离法”解联立方程，可以同时解出a 与T 。因此在解答比较复杂的连接体运动问题时，还是采用“隔离法”比较全面。

②通过“隔离法”的受力分析，可以复习巩固作用力和反作用力的性质，能够使学生加深对“牛顿第三定律”的理解。

⒉ 在“连接体运动”的问题中，比较常见的连接方式有哪几种？

比较常见的连接方式有三种：

①用细绳将两个物体连接，物体间的相互作用是通过细绳的“张力”体现的。在“抛砖引玉”中所举的两个例题就属于这种连接方式。

②两个物体通过“摩擦力”连接在一起。

③两个物体通互相接触推压连接在一起，它们间的相互作用力是“弹力”。

⒊ “连接体运动”问题是否只限于两个物体的连接？

不是。可以是三个或更多物体的连接。在生活中我所见的一个火车牵引着十几节车厢就是实际的例子。但是在中学物理解题中，我们比较常见的例题、习题和试题大多是两个物体构成的连接体。只要学会解答两个物体构成的连接体运动问题，那么解答多个物体的连接体运动问题也不会感到困难，只不过列出的联立方程多一些，解题的过程麻烦一些。

二、解题范例

例题1： 如图1-18所示：在光滑的水平桌面上放一物体A ，在

A 上再放一物体

B ，物体A 和B 间有摩擦。施加一水平力F 于物

体B ，使它相对于桌面向右运动。这时物体A 相对于桌面

A. 向左运

B. 向右运

C. 不动

D. 运动，但运动方向不能判断。

【思维基础】解答本题重要掌握“隔离法”，进行受力分析。

分析思路：物体A 、B 在竖直方向是受力平衡的，与本题所要判断的内容无直接关系，可不考虑。物体B 在水平方向受两个力：向右的拉力F ，向左的A 施于B 的摩擦力f ，在此二力作用下物体B 相对于桌面向右运动。物体A 在水平方向只受一个力：B 施于A 的向右的摩擦力f ，因此物体A 应当向右运动。

注1、水平桌面是光滑的，所以对物体A 没有作用力。注2、物体A 与物体B 间的相互摩擦力是作用力和反作用力，应当大小相等、方向相反、同生同灭，分别作用于A 和B 两个物体上。答案：（B ）例题2：如图1-19所示：两个质量相同的物体1和2紧靠在一

起，放在光滑水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F 1和

F 2，且F 1>F 2，则物体1施于物体2的作用力的大小为：

A. F 1

B. F 2

C. (F 1+F 2)

D. (F 1-F 2)212

1【思维基础】：解答本题不应猜选答案（这是目前在一些中学生里的不良倾向），而应列出联立方程解出答案，才能作出正确选择。因此掌握“隔离法”解题是十分重要的。

分析思路：已知物体1和2的质量相同，设它们的质量都为m ；设物体1和2之间相互作用着的弹力为N ；设物体1和2运动的共同加速度为a 。则运用“隔离法”可以列出下列两个方程：

F 1-N =ma

①N -F 2=ma ②

∵①、②两式右端相同 ∴F 1-N =N -F 2 2N =F 1+F 2 得出：N =

(F 1+F 2) 答案：（C ）21【模仿学习】为了提高学生的解题能力，我们还需要讲述综合性例题进行指导。

例题3：一条细绳（忽略质量）跨过定滑轮在绳子的两端各挂有物体A 和B （如图1-20所示），它们的质量分别是m A =0.50kg ，m B =0.10kg 。开始运动时，物体A 距地面高度

h A =0.75m ，物体B 距地面高度h B =0.25m ，求：物体A 落地后物体B 上升

的最大高度距地面多少米？

启发性问题：

⒈ 在本题中细绳连接着物体A 和B 一块运动，这是一种什么类型的动力学问题？⒉ 在运动过程中物体A 和B 的加速度大小相同吗？求它们的加速度有

几种方法？

⒊ 当物体A 落到地面时物体B 开始作什么性质的运动？

⒋ 有人说物体B 上升的最大高度H =h A +h B ，你认为是否正确？为什么？

⒌ 在求解过程中本题需要运用哪些关系式？（请你先把所需的关系式写在纸上，然后通过解题和对照后面答案看看是否写完全了。）

分析与说明：

⒈ 本题属于“连接体运动问题”。

⒉ 物体A 和B 的加速度大小是相同的。求它们的加速度有两种方法──“整体法”和“隔离法”。由于本题不需要求出细绳的张力，所以采用“整体法”求加速度比较简便。

⒊ 当物体A 落到地面时，因为物体B 有向上运动的速度，所以物体B 不会立即停止运动，而是开始作竖直上抛运动直至升到最大高度。物体A 落地时的末速度V At 与物体B 作竖直上抛运动的初速度V B0是大小相等的（但方向相反）。

⒋ 认为物体B 上升的最大高度H =h A +h B 是不正确的。这种错误是由于没有考虑到物体B 作竖直上抛运动继续上升的高度h 上。所以物体B 距地面的最大高度H =h A +h B +h 上才是正确的。

⒌ 从下列“求解过程”中可以看到解答本题所需用的关系式。

求解过程：

先用整体法求出物体A 和B 共同的加速度。

)/(5.68.910

.050.010.050.0)(2S m g m m m m a a

m m g m g m B A B A B A B A =?+-=+-=

+=-再求物体A 落到地面时的末速度： （可暂不求出数值）

A At ah V 2=因为物体A 和

B 是连接体运动，所以物体A 落地时的末速度与物体B 作竖直上抛运动的初速度大小相等。

A

At B ah V V 20==根据高一学过的匀变速运动规律V t 2-V 02=2aS ，当V t =0, V 0=V B0, a=g, S=h 上可导出下式：

)(50.08

.975.05.6222)2(2222020m g ah g

ah g ah g V h gh V O A A A B B =?======-上上

综上所述可知物体B 距地面的最大高度是由下列三部分合成的：

物体B 原来距地面的高度h B =0.25m 物体B 被物体A 通绳拉上的高度h A =0.75m

物体作竖直上抛运动继续上升的高度h上=0.50m

所以物体B距地面的最大高度为：H=h B+h A+h上=0.25m+0.75m+0.50m=1.5m

解题后的思考：物体B所达到的最大高度是保持不住的，因为上抛至最高处时就会按自由落体的方式下落，因此物体B停止运动后，最终的距地面高度h=h A+h B=0.75m+0.25m=1m，但这不是物体B在运动过程中曾经达到的最大高度。

补充说明：“竖直上抛运动”是一种匀减速运动，它的初速度V0是竖直向上的；它的加速度是重力加速度g，方向是竖直向下的；当物体的运动速度减为零时也就达到了最大高度。有关这类问题我们还将在下章中进行深入的讨论。

【举一反三】

上面所讲的例题虽然具有典型性和综合性，但是灵活性还不够。为了进一步提高分析问题的能力，我们讲授下列例题，加强学生的思维锻炼。

例题4：如图1-21之(a),(b)所示：将m1=4kg的木块放在m2=5kg的木块上，m2放在光滑的水平面上。若用F1=12N的水平力拉m1时，正好使m1相对于m2开始发生滑动；则需用多少牛顿的水平力（F2）拉m2时，正好使m1相对于m2开始滑动？

“准备运动”（解题所需的知识与技能）：

解答本题的关键在于──“受力分析”和“运动分析”。

根据题意可分析出物体m1和m2之间必有相互作用着的摩擦力f。因此图1-22之(c),(d)所示的就是(a),(b)两种状态的受力分析图。又因m2是置于光滑水平面上的，所以由m1和m2所构成的连接体在受到外力作用时一定会产生加速度。由于(c),(d)图示的受力形式不同，所产生的加速度a 和a“ 也不同。（还请读者注意题文中的“正好”二字，因此二物体相对滑动的瞬间仍可当作具有共同的加速度。）

解题的过程：

根据前面的图(c)用隔离法可以列出下面两个方程：

F 1-f =m 1a ' ① f=m 2a '②

由①、②两式相加可得： F 1=(m 1+m 2)a '③

根据前面图(d)用隔离法可以列出下面两个方程：F 2-f =m 2a“④ f =m 1a “

⑤由④、⑤两式相加可得：F 2=(m 1+m 2)a“

⑥ 由③、⑥两式相除可得：⑦"'21a a F F =由②、⑤两式相除可得： 即：⑧"'112a m a m ="

'21a a m m =根据：⑦、⑧两式可以写出：⑨

2121m m F F =将已知量m 1=4kg ，m 2=5kg ，F 1=12N 代入⑨式：

解出答案：F 2=15N kg kg F N 54122=“整理运动”（解题后的思考）：

⒈ 你想到了物体m 1和m 2之间必存在着摩擦力吗？

⒉ 你想到了在(a),(b)两种情况下物体m 1和m 2都作加速运动吗？为什么在(a),(b)两种情况下运动

的加速度不相等？

⒊ 在解题过程中你有什么体会？你还能想出其它的解法吗？

三、解题步骤

⒈ 若连结体内（即系统内）各物体具有相同的加速度时，首先应该把这个连接体当成一个整体（可看作一个质点），分析它受到的外力和运动情况，再根据牛顿第二定律求出加速度；若要求连接体内各物体相互作用的内力，这时可把某个物体隔离出来，对它单独进行受力和运动情况的分析，再根据牛顿第二定律列式求解。

⒉ 若连接体内各物体的加速度大小或方向不相同时，一般采用隔离法。如果不要求系统内物体间的相互作用力，也可采用整体法，步骤如下：(1)分析系统受到的外力；(2)分析系统内各物体加速度的大小和方向；

(3)建立直角坐标系；(4)列方程求解。

【练习与检测】

(一)选择题

1. 如图1-23所示，质量分别为m1=2kg，m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上，中间用一轻弹簧秤连接。水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上。以下叙述正确的是：

A. 弹簧秤的示数是10N。

B. 弹簧秤的示数是50N。

C. 在同时撤出水平力F1、F2的瞬时，m1加速度的大小13m/S2。

D. 若在只撤去水平力F1的瞬间，m1加速度的大小为13m/S2。

2. 如图1-24所示的装置中，物体A在斜面上保持静止，

由此可知：

A. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向上。

B. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向下。

C. 物体A可能不受摩擦力作用。

D. 物体A一定受摩擦力作用，但摩擦力的方向无法判定。

3. 两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑

水平桌面上，如图1-25所示。如果它们分别受到水

平推力F1和F2，且F1>F2，则1施于2的作用力的

大小为：

A. F1

B. F2

C. (F1+F2)/2

D. (F1-F2)2

4. 两物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图1-26所示，对物体A施于水

平推力F，则物体A对物体B的作用力等于：

A. m1F/(m1+m2)

B. m2F/(m1+m2)

C. F

D. m1F/m2

5. 如图1-27所示，在倾角为θ的斜面上有A、B两个长方形物块，质量分别为m A、m B，在平行于斜面向上的恒力F的推动下，两物体一起沿斜面向上做加速运动。A、B与斜面

间的动摩擦因数为μ。设A、B之间的相互作用为T，则当它们一起向上

加速运动过程中：

A. T=m B F/(m A+m B)

B. T=m B F/(m A+m B)+m B g(Sinθ+μCosθ)

C. 若斜面倾角θ如有增减，T值也随之增减。

D. 不论斜面倾角θ如何变化（0?≤θ<90?），T值都保持不变。

6. 如图1-28所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连，A、B质量分别为m1和m2，它们与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的

受力情况，以下说法中正确的是：

A. 若μ1>μ2，则杆一定受到压力。

B. 若μ1=μ2，m1

C. 若μ1=μ2，m1>m2，则杆受到压力。

D. 若μ1=μ2，则杆的两端既不受拉力也不受压力。

7. 如图1-29所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，几个质量都是m的不同物块，先后在斜面上以不同的加速度向下滑动。下列关于水平地面对斜面体底部的支持力N

和静摩擦力f的几种说法中正确的是：

A. 匀速下滑时，N=(M+m)g , f=0

B. 匀加速下滑时，N<(M+m)g , f的方向水平向左

C. 匀速下滑时，N>(M+m)g , f的方向水平向右

D. 无论怎样下滑，总是N=(M+m)g , f=0

8. 如图1-30所示，在光滑的水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起

做匀加速直线运动，小车的质量是M，木块的质量是m，加速度为a。木块

与小车间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到摩擦力的大小是：

A. μm g

B. ma

C.mF/(M+m)

D. F-Ma

9. 如图1-31所示，小车沿水平地面做直线运动，小车内光滑底

面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小

车向右的加速度增大，则车左壁受物块的压力N1和车右壁受弹簧

的压力N2的大小变化是：

A. N1不变，N2变大

B. N1变大，N2不变

C. N1、N2都变大

D. N1变大，N2减少

10. 如图1-32所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为：

A. m1g/k1

B. m2g/k2

C. m1g/k2

D. m2g/k2

(二)填空题

11. 质量为M倾角为θ的楔形木块静置于水平桌面上，与桌面的动摩擦因数为μ。质量为m的物块置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的。为了保持物块对斜面静止，可用水平力F推楔形木块，如图1-33所示，此水平力F的大小等于________。

12. 如图1-34所示，质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数μ=0.02。在木楔的倾角θ=30?的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程S=1.4m时，其速度V=1.4m/S。在这个过程中木楔没有动，则地面对木楔的摩擦力的大小等于________，方向是_____________。（g取10m/S2）

13. 总质量为M的列车以速度V0在平直的轨道上匀速行驶，各车禁止所受阻力都是本车厢重力的K倍，且与车速无关。某时刻列车最后质量为m的一切车厢脱了钩，而机车的牵引力没有变，则当脱钩的车厢刚停下的瞬时，前面列车的速度为_________。

14. 如图1-35所示，三个物体质量分别为m1、m2和m3，带有定滑轮的物体放在光滑水平面上，滑轮和所有接触面的摩擦及绳子的质量均不计。为使三个物体无相对运动，水平推力F等于_____________。

15. 如图1-36所示，在一个水平向左运动的质量为M的车厢内，用一个定滑轮

通过绳子悬挂两个物体，它们的质量分别为m1和m2，且m2>m1，m2相对于车厢

地板静止不动，系m1的绳向左偏离竖直方向θ角，绳子质量和滑轮的摩擦可以

不计。则这时作用在m2上的摩擦力的大小是________，车厢地板对m2的支持力

的大小是_________。

(三)计算题

16. 如图1-37所示，将质量m=10kg的钢球挂在倾角为30?的倾面上，求：

(1)斜面向左做匀加速运动，加速度至少多大时，钢球对斜面的压力为零？

(2)当斜面以5m/S2的加速度向左运动时，钢球受绳的拉力和斜面的支持力各是多少？

(3)当斜面以20m/S2的加速度向左运动时，钢球受绳的拉力和斜面的支持力各是多少？

(4)当斜面以多大加速度向右运动时，钢球受绳的拉力刚好为零？

17. 如图1-38所示，质量为M，倾角为θ的斜面体放在粗糙地面上，质量为m1的物体A与质量为m2的物体B之间有摩擦，物体B与斜面间摩擦不计。A、B在加速下滑的过程中相对静止，求：

(1)物体B对物体A的摩擦力和支持力各是多少？

(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力名是多少？

18. 如图1-39所示，在水平桌面上放置质量为4.0kg的木块A，

木块A上放置质量为0.50kg的砝码B。连接木块A的绳通过定滑

轮吊一个砝码盘（质量为500g），在盘中放有质量为1.0kg的砝

码。木块A 与桌面间的动摩擦因数为0.20，砝码B 与木块A 相对静止。不考虑绳和滑轮的质量和摩擦。使砝码盘从离地面1.0m 高处由静止释放。求：

(1)木块A 运动的加速度和绳子的张力。

(2)砝码B 所受的摩擦力。

(3)当砝码盘着地瞬时，木块A 的速度。

(4)若开始运动时，木块A 与定滑轮的距离是3.0m 。砝码盘着地后，木块A 是否会撞到定滑轮上？（g 取10m/S 2）

19. 有一个质量M =4.0kg ，长L =3.0m 的木板，水平外力F =8.0N 向右拉木板，木板以V 0=2.0m/S 的速度在地面上匀速运动。某时刻将质量m =1.0kg 的铜块轻轻地放在长木板的最右端，如图1-40所示。不计铜块

与木板间的摩擦，铜块可视为质点，g 取10m/S 2，求铜块经过多长时间离开木板？

【参考答案】

(一)选择题1. C 、D ；2. A 、B 、C ；

3. C ；

4. B ；

5. A 、D ；

6. A 、D ；

7. A 、B 、C ；8. B 、C 、D ；9. B ；10. C 、(二)填空题

11. (M+m)g (μ+tg θ)12. 0.61N ，水平向左13. MV 0/(M-m)14. m 2(m 1+m 2+m 3)g/m 115. f =m 2g ?tg θ，N =(m 2-m 1/Cos θ)g

(三)计算题

16.(1)=g=17.32m/S 2 (2)T =93.5N ，N =61.5N (3)钢球离开斜面，受绳的拉力T '=224N (4)o a 33=a g/3=5.8m/S 217.(1)f A =m 1g ?Sin θ?COS θ N A =m 1g Cos 2θ (2)f =(m 1+m 2)g Sin θ?Cos θ N =Mg +(m 1+m 2)g Cos 2θ

18.(1)=1.0m/S 2，T =13.5N (2)f =0.50N (3)V =1.4m/S (4)砝码盘落地后，木块A 做匀减速运动的路a 程为0.50m ，距滑轮还有1.5m ，所以撞不上。

19. 放铜块前，木板做匀速直线运动，设木板与地面间的动摩擦因数为μ，则有F =μN =μMg ∴μ=F/Mg =0.20

放铜块后，由于铜块与木板没有摩擦，所以铜块相对地面没有运动。这时地面对木板的摩擦力为： f =μN '=μ(M+m )g =10N 由于f>F ，所以木板做匀减速直线运动，加速度的大小为： =(f-a F )/M =0.50m/S 2

根据匀变速直线运动公式：L =V o t-t 2 即3.0=2.0t -×0.50t 2解得：t =2.0S 21a 2

1例2:在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为m 1和m 2的两个木块b

和c,如图2所示,已知m

1>m 2,三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三角形

木块

A 、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右

B 、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左

C 、有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定

D 、没有摩擦力作用

解题策略:由于三个物体的加速度相同,又只需判断地面对三角形木块的摩擦力,所以以三个物体整体为研究对象,很快能得到正确答案D.

拓展发散:上题中若(1)、b 和c 都匀速下滑,而a 处于静止状态; (2)、a 和b 处于静止状态, c 加速下滑, 地面对三角形木块的摩擦力情况又怎样?

题练小结:当系统内各个物体的加速度相同或系统内只有一个物体有加速度,并且问题不涉及系统中某个物体的力和运动时,可用整体法求解

例7:有一个直角支架AOB,AO 水平放置,表面粗糙;OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P,OB 上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图7所示.现将

P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡.那么将移动后的平衡状态和原来

的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是

A 、N 不变,T 变大

B 、N 不变,T 变小

C 、N 变大,T 变大

D 、N 变大,T

变小

解题策略:选小环P 和Q 及细绳整体为研究对象,在竖直方向只受重力和支持力N 的作用,所以环移动前后系统的重力不变,则N 也不变.再用隔离法取小环Q 为研究对象,其受力如图8所示,所以有Tcos α=mg.由于P 环左移后α变小,因此T 也变小.正确答案为B.

自我检测习题

1、如图9所示,质量均为m的Ⅰ、Ⅱ两木块叠放在水平面上, Ⅰ受到斜向上与水

平面成θ角的力F作用, Ⅱ受到斜向下与水平面成θ角的力F作用,两力在同一竖

直平面内,此时两木块保持静止,则

A、Ⅰ、Ⅱ之间一定存在静摩擦力

B、Ⅱ与水平面之间可能存在静摩擦力

C、Ⅱ对Ⅰ的支持力一定等于mg

D、水平面对Ⅱ的支持力可能大于2mg

2、如图10所示，质量为Ｍ的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下

端固定一个质量为ｍ的小球．小球上下振动时，框架始终没有跳起．当框架对地面压

力为零瞬间，小球的加速度大小为

Ａ．g Ｂ．（Ｍ－ｍ）g/ｍＣ．０ Ｄ．（Ｍ＋ｍ）g/ｍ

9、总质量为M的列车以v o在平直的轨道上匀速行驶,各车厢受的阻力都是车重的k倍而与速度无关.某时刻列车后部质量为m的车厢脱钩而机车的牵引力未变,则脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度为多少？

10、质量为m的子弹沿水平方向以速度v击中放在光滑水平面上的质量为3m的木块,木块厚度为d.当木块固定不动时,子弹射入木块深度为d/2处停止.如果让木块自由滑动,子弹以同样的水平速度v击中木块,则子弹射入木块的深度为多少？

12、如图18所示,细绳跨过两个定滑轮A、B,两端各挂一个重为G的物体,在A、

B的中点挂一重为P(P<2G)的物体,滑轮与绳间的摩擦不计,A、B间距离为2L.求P

由图示位置从静上开始,所能下降的最大距离.

13、台球位于A点,台球桌的尺寸如图19所示,为了使球在两个台帮上反弹后落

到球囊B中,球应以怎样的角度打出?设球和台帮碰撞时,像平面镜反射一样,球按

入射角等于反射角的规律运动,且不计运动时受的摩擦力；

13、设球射出方向与BA 间夹角为θ,则tg θ=； c a b

-22答案：

1、A ；

2、D ； 9、；10、； 12、)(0m M Mv -83d 2

244P G PGL -

高中物理常见连接体问题总结知识分享

常见连接体问题 (一)“死结”“活结” 1．如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量也为10 kg 的物体．g取10 m/s2，求 (1)细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比； (2)轻杆BC对C端的支持力； (3)轻杆HG对G端的支持力． (二)突变问题 2。在动摩擦因数μ=0.2的水平 质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止 平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g=10m/s2，求： （1）此时轻弹簧的弹力大小 （2）小球的加速度大小和方向．(三)力的合成与分解 3．如图所示，用一根细线系住重力为、半径为的球，其与倾角为的光滑斜面劈接触， 处于静止状态，球与斜面的接触面非常小， 当细线悬点固定不动，斜面劈缓慢水平向左 移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是()． A．细绳对球的拉力先减小后增大 B．细绳对球的拉力先增大后减小 C．细绳对球的拉力一直减小 D．细绳对球的拉力最小值等于G (四)整体法 4.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接。在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成θ角，则m1所受支持力N 和摩擦力f正确的是（） A．N=m1g+m2g－Fsinθ B．N=m1g+m2g－Fcosθ C．f=Fcosθ D．f=Fsinθ (五)隔离法 5．如图所示，水平放置的木板上面放置木块，木板与木块、木板与地面间的摩擦因数分别为μ1和μ2。已知木块质量为m，木板的质量为Ｍ，用定滑轮连接如图所示，现用力Ｆ匀速拉动木块在木板上向右滑行，求力Ｆ的大小？

最新《气体》专题二-理想气体连接体问题(教师版)

《气体》专题二 理想气体连接体问题 气体连接体问题涉及两部分（或两部分以上）的气体，它们之间无气体交换，但在压强或体积这些量间有一定的关系。 一、解决此类问题的关键： 1．分析两类对象： （1）力学对象（活塞、液柱、气缸等） （2）热学对象（一定质量的气体） 2．寻找三种关系： （1）力学关系（压强关系） （2）热学关系（气体状态参量P 、V 、T 之间的关系） （3）几何关系（体积变化关系） 二、解决此类问题的一般方法： l ．分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态及其状态参量，根据气态方程写出状态参量间的关系式。 2．分析相关联气体间的压强或体积之间的关系并写出关系式。 3．联立求解并选择物理意义正确的解。 【例1】如图所示，在固定的气缸A 和B 中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为S A ：S B = 1：2.两活塞以穿过B 的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时，A 、B 中气体的体积皆为V 0，温度皆为T 0=300K 。A 中气体压强p A =1.5p 0，p 0是气缸外的大气压强.现对A 加热，使其中气体的压强升到 p A = 2.0p 0，同时保持B 中气体的温度不变.求此时A 中气体温度T A ’. 解：活塞平衡时，有p A S A + p B S B = p 0 (S A + S B ) ① p’ A S A + p’ B S B = p 0 (S A + S B ) ② 已知 S B =2S A ③ B 中气体初、末态温度相等，设末态体积为V B ， 则有 p’B V B = p B V 0 ④ 设A 中气体末态的体积为V A ，因为两活塞移动的 距离相等，故有 ⑤ 由气态方程 ⑥ 解得 ⑦ 【例2】用钉子固定的活塞把容器分成A 、B 两部分，其容积之比V A ∶V B ＝2∶1，如图所示，起初A 中空气温度为127 ℃、压强为1.8×105 Pa ，B 中空气温度为27 ℃，压强为1.2×105 Pa.拔去钉子，使活塞可以无摩

届一轮复习 连接体问题 教案

考点三连接体问题 基础点 知识点1 连接体 1．定义：多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆联系)在一起构成的物体系统称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。如下图所示：

2．处理连接体问题的方法：整体法与隔离法，要么先整体后隔离，要么先隔离后整体。 (1)整体法是指系统内(即连接体内)物体间无相对运动时(具有相同加速度)，可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑，分析其受力情况，对整体列方程求解的方法。 整体法可以求系统的加速度或外界对系统的作用力。 (2)隔离法是指当我们所研究的问题涉及多个物体组成的系统时，需要求连接体内各部分间的相互作用力，从研究方便出发，把某个物体从系统中隔离出来，作为研究对象，分析其受力情况，再列方程求解的方法。 隔离法适合求系统内各物体间的相互作用力或各个物体的加速度。 3．整体法、隔离法的选取原则

(1)整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。 (2)隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解。 (3)整体法、隔离法的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求出物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力。即“先整体求加速度，后隔离求内力”。 知识点2 临界与极值 1．临界问题 物体由某种物理状态转变为另一种物理状态时，所要经历的一种特殊的转折状态，称为临界状态。这种从一种状态变成另一种状态的分界点就是临界点，此时的条件就是临界条件。

连接体问题专题详细讲解

连接体问题 一、连接体与隔离体 两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为连接体。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体。二、外力和内力如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的外力，而系统 内各物体间的相互作用力为内力。应用牛顿第二定律列方程不考虑内力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的外力。 三、连接体问题的分析方法 1.整体法连接体中的各物体如果加速度相同，求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用牛顿第二定律列方程求解。 2?隔离法如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用牛顿第二定律求解，此法称为隔离法。 3.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用整体法法求出加速度，再用隔离法法求物体受力。 简单连接体问题的分析方法 1?连接体：两个（或两个以上）有相互作用的物体组成的具有相同大小加速度的整体。 2?“整体法”：把整个系统作为一个研究对象来分析（即当做一个质点来考虑）。 注意：此方法适用于系统中各部分物体的加速度大小方向相同情况。 3?“隔离法”：把系统中各个部分（或某一部分）隔离作为一个单独的研究对象来分析。 注意：此方法对于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同情况均适用。 4.“整体法”和“隔离法”的选择 求各部分加速度相同的连结体的加速度或合外力时，优选考虑整体法”；如果还要求物体之间的作用力，再用隔离法”，且一定是从要求作用力的那个作用面将物体进行隔离；如果连结体中各部分加速度不同，一般都是选用隔离法”。 5?若题中给出的物体运动状态（或过程）有多个，应对不同状态（或过程）用整体法”或隔离法”进行受力分析，再列方程求解。 针对训练. 1?如图用轻质杆连接的物体 AB沿斜面下滑，试分析在下列条件下，杆受到的力是拉力还是压力。

高一物理 连接体受力分析

掌握母题100例，触类旁通赢高考 高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。 母题十五、连接体受力分析 【解法归纳】对于平衡状态的连接体，一般采用隔离两个物体分别进行受力分析，利用平衡条件列出相关方程联立解答。 典例15．（2011海南物理）如图，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨 过光滑钉子b 悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a 端2 l 的c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比12 m m 为 C. 【解析】：根据题述画出平衡后绳的ac 段正好水平的示意图，对绳圈c 分析受力，画出受力图。由平行四边形定则和图中几何关系可得 12m m C 正确。 【答案】：C 【点评】此题考查受力方向、物体平衡等相关知识点。 衍生题1（2010山东理综）如图2所示，质量分别为 m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下 一起沿水平方向做匀速直线运动（m 1在地面，m 2在空 中），力F 与水平方向成θ角，则m 1所受支持力N 和摩

擦力f正确的是 A．N= m1g+ m2g- F sinθ B．N= m1g+ m2g- F cosθ C．f=F cosθ D．f=F sinθ 【解析】把两个物体看作一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向f=F cosθ，选项C正确D错误；设轻弹簧中弹力为F1，弹簧方向与水平方向的夹角为α，隔离m2，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，F sinθ=m2g+ F1sinα， 隔离m1，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，m1g=N+ F1sinα， 联立解得，N= m1g+ m2g- F sinθ，选项A正确B错误。 【答案】AC 【点评】本题考查整体法和隔离法受力分析、物体平衡条件的应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。 衍生题2（2005天津理综卷）如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则 Ａ．Q受到的摩擦力一定变小 Ｂ．Q受到的摩擦力一定变大 Ｃ．轻绳上拉力一定变小 Ｄ．轻绳上拉力一定不变 解析：由于两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮，当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则轻绳上拉力等于物块P的重力，轻绳上拉力一定不变，选项C错误D正确。由于题述没有给出两物块P、Q质量的具体关系，斜面粗糙程度未知，用水平向左的恒力推Q前，Q受到的摩擦力方向未知。当用水平向左的恒力推Q时，Q受到的摩擦力变化情况不能断定，所以选项AB错误。 【答案】D 衍生题3（2003天津理综卷,19 ）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗

(完整版)高中物理连接体问题精选(含答案),推荐文档

题型一 整体法与隔离法的应用 例题1 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其 中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦 力是μmg 。现用水平拉力F 拉其中一个质量为2 m 的木块，使四个木块以 同一加速度运动，则轻绳对m 的最大拉力为 A 、5mg 3μ B 、4mg 3μ C 、2mg 3μ D 、mg 3μ变式1 如图所示的三个物体A 、B 、C ，其质量分别为m 1、m 2、m 3，带有滑轮 的物体B 放在光滑平面上，滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不 计．为使三物体间无相对运动，则水平推力的大小应为F ＝__________ 2.如图，质量为2m 的物块A 与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m 的物块B 与地面的动摩擦因数为μ，在已知水平推力F 的作用下，A 、B 做加速运动，A 对B 的作用力为多少？ 3.如图所示，质量为M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为a = g ,则小球在下滑的2 1过程中，木箱对地面的压力为多少？4.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E 的匀强电场中，小球1和小球 2均带正电，电量分别为q 1和q 2（q 1＞q 2）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T 为（不计重力及两小球间的库仑力）（ ） A ． B ． 121()2 T q q E =-12()T q q E =-C ． D ．121()2T q q E =+12()T q q E =+5.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块，其中质量为2m 和3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F T 。现用水平拉力F 拉质量为3m 的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ） A ．质量为2m 的木块受到四个力的作用 B ．当F 逐渐增大到F T 时，轻绳刚好被拉断 C ．当F 逐渐增大到1.5F T 时，轻绳还不会被拉断 D ．轻绳刚要被拉断时，质量为m 和 2m T 1 2-图E 球1

高中物理复习-有关连接体问题专项训练

有关连接体问题专项训练 【例题精选】： 例1：在光滑的水平面上放置着紧靠在一起的两个物体A和B（如图），它们的质量分别为m A、m B。当用水平恒力F推物体A时，问：⑴A、B两物体的加速度多大？⑵A物体对B物体的作用力多大？ 分析：两个物体在推力的作用下在水平面上一定做匀加速直线运动。对整体来说符合牛顿第二定律；对于两个孤立的物体分别用牛顿第二定律也是正确的。因此，这一道连接体的问题可以有解。 解：设物体运动的加速度为a，两物体间的作用力为T，把A、B两个物体隔离出来画在右侧。因为物体组只在水平面上运动在竖直方向上是平衡的，所以分析每个物体受力时可以只讨论水平方向的受力。A物体受水平向右的推力F和水平向左的作用力T，B物体只受一个水平向右的作用力T。对两个物体分别列牛顿第二定律的方程： 对m A满足F－T= m A a ⑴ 对m B满足T = m B a ⑵ ⑴＋⑵得 F =（m A＋m B）a ⑶ 经解得： a = F/（m A＋m B）⑷ 将⑷式代入⑵式可得T= Fm B/（m A＋m B） 小结：①解题时首先明确研究对象是其中的一个物体还是两个物体组成的物体组。如果本题只求运动的加速度，因为这时A、B两物体间的作用力是物体组的内力和加速度无关，那么我们就可以物体组为研究对象直接列出⑶式动力学方程求解。若要求两物体间的作用力就要用隔离法列两个物体的动力学方程了。 ②对每个物体列动力学方程，通过解联立方程来求解是解决连接体问题最规范的解法，也是最保险的方法，同学们必须掌握。 例2：如图所示，5个质量相同的木块并排放在光滑的水平桌面上，当用水平向右推力F推木块1，使它们共同向右加速运动时，求第2与第3块木块之间弹力及第4与第5块木 块之间的弹力。 分析：仔细分析会发现这一道题与例1几乎是一样的。把第1、第2木块看作A物体，把第3、4、5木块看作B物体，就和例1完全一样了。因5个木块一起向右运动时运动状态完全相同，可以用整体法求出系统的加速度（也是各个木块共同加速度）。再用隔离法

高中物理连接体模型.docx

高 中 物 理 - - 连 接 体 模 型 连接体模型： 是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本 方法是整体法和隔离法。 整体法是指连接体内的物体间无相对运动时 , 可以把物体组作为整体，对整体用牛二定律列方程 隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用 ( 如求相互间的压力或相互间的摩擦力等 ) 时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方 法。 连接体的圆周运动：两球有相同的角速度；两球构成的系统机械能守恒 ( 单个球机械能不守恒 ) 与运动方向和有无摩擦 ( μ相同 ) 无关，及与两物体放置的方式都无关。 平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止 m 1 记住： N=m 2 F 1 m 1F 2 (N 为两物体间相互作用力 ), m m 1 m 2 2 一起加速运动的物体的分子 m 1F 2 和 m 2F 1 两项的规律并能应用 m 2 F N m 2 m 1 讨论：① F 1≠0；F 2=0 F=(m 1 +m 2 )a N= N=m 2a F m 1 m 2 m 2 F m 1 m 2 ② F 1 ≠0；F 2≠0 F= m 1 (m 2g) m 2 (m 1g) m 1 m 2 N= m 2 F 1 m 1F 2 m 1 m 2 F= m 1 (m 2 g ) m 2 (m 1gsin ) m 1 m 2 m A (m B g ) m B F F= m 1 m 2 F 1 >F 2m 1>m 2N 1

连接体问题含答案

牛顿第二定律的应用――― 连接体问题 【自主学习】 一、连接体与隔离体 两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为 。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为 。 二、外力和内力 如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的 力，而系统内各物体间的相互作用力为 。 应用牛顿第二定律列方程不考虑 力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的 力。 三、连接体问题的分析方法 1.整体法：连接体中的各物体如果 ，求加速度时可以把连接体作为 一个整体。运用 列方程求解。 2.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用 求解，此法称为隔离法。 3.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的连接体问 题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用 法求出 ，再用 法求 。 【典型例题】 例1.两个物体A 和B ，质量分别为m 1和m 2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示， 对物体A 施以水平的推力F ，则物体A 对物体 B 的作用力等于（ ） A. F m m m 211+ B.F m m m 2 12 + C.F D. F m 2 1 扩展：1.若m 1与m 2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B 作用力等于 。 2.如图所示，倾角为α的斜面上放两物体m 1和m 2，用与斜面 平行的力F 推m 1，使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体 之间的作用力总为 。 例2.如图所示，质量为M 的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑， 木板上站着一个质量为m 的人，问（1）为了保持木板与斜面相 班级 姓名

连接体问题专题详细讲解

连接体问题一、连接体与隔离体 两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为连接体。如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体。 二、外力和内力如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力。应用牛顿第二定律列方程不考虑内力。如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的外力。 三、连接体问题的分析方法 1．整体法连接体中的各物体如果加速度相同，求加速度时可以把连接体作为一个整体。运用牛顿第二定律列方程求解。 2．隔离法如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用牛顿第二定律求解，此法称为隔离法。 3．整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用整体法法求出加速度，再用隔离法法求物体受力。 简单连接体问题的分析方法 1．连接体：两个（或两个以上）有相互作用的物体组成的具有相同大小加速度的整体。 2．“整体法”：把整个系统作为一个研究对象来分析（即当做一个质点来考虑）。 注意：此方法适用于系统中各部分物体的加速度大小方向相同情况。 3．“隔离法”：把系统中各个部分（或某一部分）隔离作为一个单独的研究对象来分析。 注意：此方法对于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同情况均适用。 4．“整体法”和“隔离法”的选择 求各部分加速度相同的连结体的加速度或合外力时，优选考虑“整体法”；如果还要求物体之间的作用力，再用“隔离法”，且一定是从要求作用力的那个作用面将物体进行隔离；如果连结体中各部分加速度不同，一般都是选用“隔离法”。 5．若题中给出的物体运动状态（或过程）有多个，应对不同状态（或过程）用“整体法”或“隔离法”进行受力分析，再列方程求解。 针对训练 1．如图用轻质杆连接的物体AB沿斜面下滑，试分析在下列条件下，杆受到的力是拉力还是压力。 （1）斜面光滑； （2）斜面粗糙。 〖解析〗解决这个问题的最好方法是假设法。即假定A、B间的杆不存在，此时同时释放A、B，若斜面光滑，A、B运动的加速度均为a=g sinθ，则以后的运动中A、B间的距离始终不变，此时若将杆再搭上，显然杆既不受拉力，也不受压力。若斜面粗糙，A、B单独运动时的加速度都可表示为：a=g sinθ-μg cosθ，显然，若a、b两物体与斜面间的动摩擦因数μA=μB，则有a A=a B，杆仍然不受力，若μA＞μB，则a A＜a B，A、B间的距离会缩短，搭上杆后，杆会受到压力，若μA＜μB，则a A＞a B杆便受到拉力。 〖答案〗 （1）斜面光滑杆既不受拉力，也不受压力 （2）斜面粗糙μA＞μB杆不受拉力，受压力 斜面粗糙μA＜μB杆受拉力，不受压力 类型二、“假设法”分析物体受力 【例题2】在一正方形的小盒内装一圆球，盒与球一起沿倾角为θ的斜面下滑，如图所示，若不存在摩擦，当θ角增大时，下滑过程中圆球对方盒前壁压力T及对方盒底面的压力N将如何变化?（提示：令T不为零，用整体法和隔离法分析）（）

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题型一 整体法与隔离法的应用例题1 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg 。现用水平拉力F 拉其中一个质量为2 m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m 的最大拉力为A 、5mg 3μ B 、4mg 3μ C 、2mg 3μ D 、 mg 3μ变式1 如图所示的三个物体A 、B 、C ，其质量分别为m 1、m 2、m 3，带有滑轮 的物体B 放在光滑平面上，滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不 计．为使三物体间无相对运动，则水平推力的大小应为F ＝__________ 2.如图，质量为2m 的物块A 与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m 的物块B 与地面的 动摩擦因数为μ，在已知水平推力F 的作用下，A 、B 做加速运动，A 对B 的作用力为多少？ 3.如图所示，质量为M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球， 开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为a = g ,则小球在下滑的2 1过程中，木箱对地面的压力为多少？4.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E 的匀强电场中，小球1和小 球 2均带正电，电量分别为q 1和q 2（q 1＞q 2）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。 若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T 为（不计重力及两小球间的库 仑力）（ ） A ． B ． 121()2 T q q E =-12()T q q E =-C ． D ．121()2T q q E =+12()T q q E =+5.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块，其中质量为2m 和3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F T 。现用水平拉力F 拉质量为3m 的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）A ．质量为2m 的木块受到四个力的作用B ．当F 逐渐增大到F T 时，轻绳刚好被拉断C ．当F 逐渐增大到1.5F T 时，轻绳还不会被拉断 D ．轻绳刚要被拉断时，质量为m 和 2m T 1 2-图E 球1 建议收藏下载本文，以便随时学习！

高中物理专题牛顿运动定律的应用(连接体)

牛顿运动定律的应用（连接体问题1） 目标：1、受力分析； 2、对象选择； 3、牛顿运动定律的综合应用； 例1． 如图所示，光滑的水平桌面上有一物体A ，通过绳子与物体B 相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长。如果A B m m 3 ，则物体A 的加速度大小等于（ ） A ．g 3 B ．g C ． g 43 D ．2 g 变式1、有一均匀的细软链放在光滑水平桌面上，当它的一端稍露出桌面边缘垂下时（如图所示），整个链的运动是（ ） A. 保持静止 B. 匀速下降 C. 匀加速下降 D.变加速下降 加速度如何变化？ 例2．质量分别为M 和m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上．用水平推力F 向右推M ，两物体向右加速运动时，M 、m 间的作用力为N 1；用水平力F 向左推m ，使M 、m 一起加速向左运动时，M 、m 间的作用力为N 2，如图甲、乙所示，则 （ ） A ．N 1︰N 2＝1︰1 B ．N l ︰N 2＝m ︰M C ．N 1︰N 2＝M ︰m D ．无法比较N 1、N 2的大小 甲 乙

变式2、如图所示，质量为2m 的物体A ，质量为m 的物体B 放在水平地面上，A 、B 与地面间的动摩擦因数为μ，在已知水平推力F 的作用下，A 、B 做匀加速直线运动，则A 对B 的作用力多大？ 变式3．质量分别为m 和2m 的物块A 、B 用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同．当用水平力F 作用于B 上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x 1，如图4甲所示；当用同样大小的力F 竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x 2，如图乙所示；当用同样大小的力F 沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x 3，如图3－1－14丙所示，则x 1∶x 2∶x 3等于 ( ) A ．1∶1∶1 B ．1∶2∶3 C ．1∶2∶1 D ．无法确定 例3．如图所示，底座A 上装有长0.5m 的直立杆，总质量为0.2kg ，杆上套有质量为0.05kg 的小环B ，它与杆之间有摩擦。若环从底座上以4m/s 的速度飞起，则刚好能到达杆顶。求小环在升起和下落的过程中，底座对水平面的压力和所需要的时间。（g 取2 /10s m ） 方法总结：

高中物理连接体动力学完美训练版(四大连接体)

高中物理连接体动力学完美训练版 查看答案方法：在word 中按Ctrl + Shift + 8 四大连接体、内力口诀 接触体 1. (2015·课标卷Ⅱ，20)【多选】在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉 力大小为F ；当机车在西边拉着车厢以大小为23 a 的加速度向西行驶时，P 和Q 间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为() A ．8 B ．10 C.15 D ．18 2. 如图所示，质量为M 的圆槽内有质量为m 的光滑小球，在水平恒力F 作用下两者保持相对静止，地面光滑．则() A ．小球对圆槽的压力为MF M ＋m B ．小球对圆槽的压力为mF M ＋m C ．F 变大后，如果小球仍相对圆槽静止，小球在槽内位置升高 D ．F 变大后，如果小球仍相对圆槽静止，小球在槽内位置降低 3. 如图所示，两相互接触的物块放在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2，且m 1

高中物理专题：连接体

专题：连接体问题 题型一、加速度相同的连接体 题型二、加速度不同的连接体 题型三：临界(极值)类问题 题型一、加速度相同的连接体 1．如图所示，a 、b 两物体的质量分别为m 1和m 2，由轻质弹簧相连。当用恒力F 竖直向上拉着a ，使a 、b 一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x 1，加速度大小为a 1；当用大小仍为F 的恒力沿水平方向拉着a ，使a 、b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x 2，加速度大小为a 2。则有( ) A ．a 1＝a 2，x 1＝x 2 B ．a 1＜a 2，x 1＝x 2 C ．a 1＝a 2，x 1＞x 2 D ．a 1＜a 2，x 1＞x 2 答案 B 解析 对a 、b 物体及弹簧整体分析，有： a 1＝F －m 1＋m 2g m 1＋m 2＝F m 1＋m 2－g ，a 2＝F m 1＋m 2 ， 可知a 1＜a 2， 再隔离b 分析，有： F 1－m 2g ＝m 2a 1，解得：F 1＝m 2F m 1＋m 2 ， F 2＝m 2a 2＝m 2F m 1＋m 2 ， 可知F 1＝F 2，再由胡克定律知，x 1＝x 2。 所以B 选项正确。

2．(多选)如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a 、b 、c ，质量均为m ，a 、c 之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F 作用在b 上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面。系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是 ( ) A ．无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小 B ．若粘在a 木块上面，绳的张力减小，a 、b 间摩擦力不变 C ．若粘在b 木块上面，绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都减小 D ．若粘在c 木块上面，绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都增大 答案 ACD 解析 无论粘在哪块木块上面，系统质量增大，水平恒力F 不变，对整体由牛顿第二定律得系统的加速度一定减小，选项A 正确；若粘在a 木块上面，对c 有F T c ＝ma ，a 减小，故绳的张力减小，对b 有F －F f ＝ma ，故a 、b 间摩擦力增大，选项B 错误；若粘在b 木块上面，对c 有F T c ＝ma ，对a 、c 整体有F f ＝2ma ，故绳的张力和a 、b 间摩擦力一定都减小，选项C 正确；若粘在c 木块上面，对b 有F －F f ＝ma ，则F f ＝F －ma ，a 减小，F f 增大，对a 有F f －F T c ＝ma ，则F T c ＝F f －ma ，F f 增大，a 减小，F T c 增大，选项D 正确。 3.(2019?海南卷?T5)如图，两物块P 、Q 置于水平地面上，其质量分别为m 、2m ，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g ，现对Q 施加一水平向右的拉力F ，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为 A.2F mg μ- B.13F mg μ+ C.13F mg μ- D.13 F

高考物理专题训练：连接体问题(含答案)

[方法点拨] 整体法、隔离法交替运用的原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”． 1．(多选)(2018·四川泸州一检)如图1所示，物块A 、B 质量相等，在水平恒力F 作用下，在水平面上做匀加速直线运动，若水平面光滑，物块A 的加速度大小为a 1，物块A 、B 间的相互作用力大小为F N1；若水平面粗糙，且物块A 、B 与水平面间的动摩擦因数相同，物块B 的加速度大小为a 2，物块A 、B 间的相互作用力大小为F N2，则以下判断正确的是( ) 图1 A ．a 1＝a 2 B ．a 1>a 2 C ．F N1＝F N2 D ．F N1

C ．(M ＋m )g －Ma D ．(M ＋m )g －ma 4．(2017·河北省五个一联盟二模)如图4所示，固定斜面CD 段光滑，DE 段粗糙，A 、B 两物体叠放在一起从C 点由静止下滑，下滑过程中A 、B 保持相对静止，则( ) 图4 A ．在CD 段时，A 受三个力作用 B ．在DE 段时，A 可能受二个力作用 C ．在DE 段时，A 受到的摩擦力方向一定沿斜面向上 D ．整个下滑过程中，A 、B 均处于失重状态 5．(多选)(2017·广东顺德一模)如图5所示，有五个完全相同、质量均为m 的滑块(可视为质点)用长均为L 的轻杆依次相连接，最右侧的第1个滑块刚好位于水平面的O 点处，O 点左侧水平面光滑、O 点右侧水平面由长3L 的粗糙面和长L 的光滑面交替排列，且足够长，已知在水平恒力F 的作用下，第3个滑块刚好进入O 点右侧后，第4个滑块进入O 点右侧之前，滑块恰好做匀速直线运动，则可判断(重力加速度为g )( ) 图5 A ．滑块与粗糙段间的动摩擦因数μ＝F 3mg B ．第4个滑块进入O 点后，滑块开始减速 C ．第5个滑块刚进入O 点时的速度为 2FL 5m D ．轻杆对滑块始终有弹力作用 6．(多选)(2017·湖北孝感一模)如图6甲所示，一根粗绳AB ，其质量均匀分布，绳右端B 置于光滑水平桌面边沿，现拉动粗绳右端B ，使绳沿桌面边沿做加速运动，当B 端向下运动x 时，如图乙所示，距B 端x 处的张力F T 与x 的关系满足F T ＝5x －52 x 2，一切摩擦不计，下列说法中正确的是(g ＝10 m/s 2)( ) 图6 A ．可求得粗绳的总质量 B ．不可求得粗绳的总质量

高中物理常见连接体问题总结

(一)“死结”“活结” 1．如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量也为10 kg的物体．g取10 m/s2，求 (1)细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比； (2)轻杆BC对C端的支持力； (3)轻杆HG对G端的支持力． (二)突变问题 2。在动摩擦因数μ=的水平 质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止 平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g=10m/s2，求： （1）此时轻弹簧的弹力大小 （2）小球的加速度大小和方向．(三)力的合成与分解 3．如图所示，用一根细线系住重力为、半径 为的球，其与倾角为的光滑斜面劈接触， 处于静止状态，球与斜面的接触面非常小， 当细线悬点固定不动，斜面劈缓慢水平向左 移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是( )． A．细绳对球的拉力先减小后增大 B．细绳对球的拉力先增大后减小 C．细绳对球的拉力一直减小 D．细绳对球的拉力最小值等于G (四)整体法 4.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接。在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成θ角，则m1所受支持力N 和摩擦力f正确的是（） A．N=m1g+m2g－Fsinθ B．N=m1g+m2g－Fcosθ C．f=Fcosθ D．f=Fsinθ (五)隔离法 5．如图所示，水平放置的木板上面放置木块，

(完整版)高中物理连接体问题精选(含答案),推荐文档

题型一 整体法与隔离法的应用 例题 1 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m 和 2m 的四个木块，其 中两个质量为 m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是 μmg。现用水平拉力 F 拉其中一个质量为 2 m 的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对 m 的最大拉力为 3 mg A 、 5 3mg B 、 4 3 mg C 、 2 D 、3mg 变式 1 如图所示的三个物体 A 、B 、C ，其质量分别为 m 1、m 2、m 3，带有滑轮的物体 B 放在光滑平面上，滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的质量均不计．为使三物体间无相对运动，则水平推力的大小应为 F ＝ 2. 如图，质量为 2m 的物块 A 与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为 m 的物块 B 与地面的动 摩擦因数为 μ，在已知水平推力 F 的作用下，A 、B 做加速运动，A 对 B 的作用力为多少？ 2m m 图2 -1 3. 如图所示，质量为 M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为 m 的小球， 1 开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为 a = g ,则小球在下滑的 2 过程中，木箱对地面的压力为多少？ 4. 两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为 E 的匀强电场中，小球 1 和小 球 2 均带正电，电量分别为 q 1 和 q 2（q 1＞q 2）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。 若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力 T 为（不计重力及两小球间的库仑力）（ ） A ． T = 1 (q - q )E B ． T = (q - q )E E 2 1 2 1 2 1 球 2 球 1 C ．T = 2 (q 1 + q 2 )E D ． T = (q 1 + q 2 )E 5. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m 、2m 和 3m 的三个木块，其中质量为 2m 和 3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为 F T 。现用水平拉力 F 拉质 量为 3m 的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ） A. 质量为 2m 的木块受到四个力的作用 B. 当 F 逐渐增大到 F T 时，轻绳刚好被拉断 C. 当 F 逐渐增大到 1.5F T 时，轻绳还不会被拉断 D. 轻绳刚要被拉断时，质量为 m 和 2m 的木块间的摩擦力为1 F T 3 F B A

连接体问题 专题训练

连接体问题 1. 连接体：两个或两个以上相互联系的物体组成连接体。 2. 整体法：当两个或两个以上有相互联系的物体相对同一参考系具有相同加速度时，可选整体为研究对象。 3. 隔离法：把题目中每一物体隔离出来分别进行受力分析、列方程 4. 选取研究对象的原则有两点： （1）受力情况简单，与已知量、未知量关系密切。 （2）先整体后隔离。 构成连接体的各部分之间的重要的联系纽带之一就是加速度，当两个或两个以上的物体相对同一参考系具有相同加速度时，有些题目也可采用整体与隔离相结合的方法，一般步骤用整体法或隔离法求出加速度，然后用隔离法或整体法求出未知力。 【典型例题】 例1. 光滑水平面上A、B两物体m A =2kg、m B =3kg，在水平外力F＝20N作用下向右加速运 动。求 （1）A、B两物体的加速度多大？ （2）A对B的作用力多大？ 解：设两物体加速度大小为a，A对B作用力为F 1 ，由牛顿第三定律得B对A的作用力 F 2＝F 1 。 对A受力如图 由牛顿第二定律F 合A =m A a 得： F－F 2 =m A a 20－F 2 =2a ① 对B受力如图 由牛顿第二定律F 合B =m B a 得： F 1 =m B a F 1 =3a ② 由①、②联立得：a＝4m/s2 F 1 ＝12N F=20N 而F 1 =12N ，所以不能说力F通过物体A传递给物体B。分析：（1） （2）①＋②得 F=（m A +m B ）a 即：因为A、B具有相同加速度,所以可把A、B看作一个整体应用牛顿第二定律

思考：本题应怎样解更简单？ 对AB 整体受力如图 竖直方向平衡，故F N =（m A +m B ）g 由牛顿第二定律F 合=（m A +m B ）a 得： a=2 204/32A B F m s m m ==++ 对B 受力如图 由牛顿第二定律F 合B =m B a 得：F 1= m B a=3?4=12N 例2. 如图所示，质量为m 的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体的质量为M ，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面施一个水平推力F ，要使物块相对斜面静止，力F 应多大 ? 解析：两物体无相对滑动，说明两物体加速度相同，方向水平。对于物块m ，受两个力作用，其合力水平向左。先选取物块m 为研究对象，求出它的加速度，它的加速度就是整体加速度，再根据F ＝（M+m ）a 求出推力F ，步骤如下： 先选择物块为研究对象，受两个力，重力mg 、支持力F N ，且两力合力方向水平，如图 所示，由图可得： tan mg ma θ=，tan a g θ=? 再选整体为研究对象，根据牛顿第二定律()()tan F M m a M m g θ=+=+。 答案：()tan M m g θ+