高一物理连接体练习

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【物理】每日一炼06+连接体中的“外力分配协议”

每日一炼06【适用年级】高一、高二、高三【训练方向】连接体中的“外力分配协议”【知识结构】一起做加速运动的物体系统，若外力F 作用于m 1上，则m 1和m 2的相互作用力F 12＝m 2·F m 1＋m 2，若作用于m 2上，则F 12＝m 1·F m 1＋m 2。

【典型例题】例1：[多选](2018·盘锦模拟)如图所示，质量均为m 的A 、B 两物块置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为μ，物块间用一水平轻绳相连，绳中无拉力。

现用水平力F 向右拉物块A ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

重力加速度为g 。

下列说法中正确的是()A ．当0F mg μ≤＜时，绳中拉力为B ．当mg F 2mg μμ≤＜时，绳中拉力为F mgμ－C ．当F 2mg μ＞时，绳中拉力为2FD ．无论F 多大，绳中拉力都不可能等于3F【历年真题】真题：[多选](2015·全国卷Ⅱ)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23a 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 ．8B ．10C ．15D ．18【变式训练】变式：[多选](2018·商丘一中押题卷)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B 、C 间用一不可伸长的轻绳相连，A 、B 木块间的最大静摩擦力是f 1，C 、D 木块间的最大静摩擦力是f2。

现用水平拉力F拉A木块，使四个木块以同一加速度运动(假设绳子不会断)，则()A．当f1＞2f2，且F逐渐增大到3f2时，C、D间即将滑动B．当f1＞2f2，且F逐渐增大到3f1时，A、B间即将滑动2C．当f1＜2f2，且F逐渐增大到3f2时，C、D间即将滑动D．当f1＜2f2，且F逐渐增大到3f1时，A、B间即将滑动2【谭琳老师】有温度的教学，激发你潜在动力；启发式教学，培养你逻辑分析能力；大招巧解，引领你玩转高中物理。

选择题专练1 力学四大模型之——连接体模型(原卷版)—高考物理压轴培优练

选择培优练1 力学四大模型之—连接体模型题组1 连接体动力学分析问题1.(2021·山东·新泰市第一中学高三阶段练习)如图所示，固定的倾斜直杆与水平方向成α角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接，当圆环沿直杆由静止开始下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成β，下列说法正确的是( )A ．若直杆光滑，一定有α=βB ．若直杆光滑，β有可能为零C ．若直杆粗糙，β不可能为零D ．若直杆粗糙，有可能α<β2.(2021·湖北·高三阶段练习)如图所示，倾角为45°的足够长的斜面固定在水平面上，质量为m 的滑块A 、质量为2m 的滑块B 叠放在一起，B 上表面水平，A 置于B 上表面的最右端。

现由静止释放A 和B ，当B 沿斜面向下运动时，A 相对B 发生滑动。

若B 的右侧面的高度为H ，A 可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g ，下列说法正确的是( )A ．B 受到A 的压力为m g B ．A 运动的加速度大小为0.5gC ．A 在BD ．B3．(2021·辽宁朝阳·二模)如图甲所示，一个质量不计的弹簧测力计，劲度系数为30N/m ，下面悬挂一个物块A ，此时弹簧测力计示数为4N 。

现将一个质量为0.5kg 的木板B 放在A 下面，在外力作用下托住木板B 使物块A 向上运动一段距离，如图乙所示，当系统静止后，如果突然撤去木板B 的瞬间物块A 向下的加速度为22.5m/s 。

若不撤去木板B 用外力控制木板B 使二者一起以加速度21m/s 向下做匀加速直线运动至二者分离，弹簧测力计始终未超量程，重力加速度210m/s g ，以下说法正确的是( )A ．撤去木板B 的瞬间弹簧测力计的示数为3.75N B ．匀加速运动阶段起始时刻外力大小为8.1NC ．匀加速运动阶段二者分离时外力的大小4.5ND ．A B 、分离时弹簧测力计示数为零4．(2021·广东实验中学高三阶段练习)如图所示，三个物体A 、B 和C 的质量分别为2m 、m 和m ，A 、B 叠放在水平桌面上，A 通过跨过光滑定滑轮的轻绳与C 相连，定滑轮左端的轻绳与桌面平行，A 、B 间的动摩擦因数为(1)μμ<，B 与桌面间的动摩擦因数为3μ，A 、B 、桌面之间的最大静摩擦力等于相对应的滑动摩擦力，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．三个物体A 、B 、C 均保持静止BC ．若A 、B 之间发生相对滑动，则需满足0.2μ<D ．若A 、B 之间未发生相对滑动，则A 受到的摩擦力大小为123mg μ+5．(2021·河北衡水中学高三阶段练习)如图所示，一小车静止在粗糙水平面上，用细线OA 和AB 将一质量为m 的小球悬挂在小车中，其中OA 与竖直方向成30°角，∠A O B=15°，AB 水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。

牛顿定律的连接体问题

m A m B g + µm A m B g T= = 14.4 N m A + mB
例题3.一质量为M、倾角为θ的楔形木块静放在水平桌面上，木块与桌面间的滑动摩擦因数为μ。一物块质量为m，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的，为了保持物块与斜面相对静止，可用一水平力F推楔形木块，如图，求此水平力应等于多少？
高一物理辅导串讲
牛顿定律连接体问题
连接体：两个或两个以上的有一定相互连接体作用的物体构成连接体。 1.内力和外力内力：在连接体内部各物体之间的相互作用力。外力：系统内物体受到的系统以外的物体施加的作用力。内力和外力与所选择的研究对象有密切的关系。
2.处理连接体问题的基本方法及思路方法：整体法和隔离法思路：（1）明确研究对象。一般是先整体分析，再隔离分析。（2）分析研究对象受力，画出受力图。（3）分析研究对象的加速度，标出加速度的方向。（4）设定正方向，列方程，求解。
例题1.把物体A放在水平桌面上，a1，第二次在绳端挂重为10N的物体B，如图2，这时A 的加速度为a2， a1和 a2哪个大？
例题2.右图中，mA=3kg， mB=2kg，A与桌面间 μ=0.2，不计滑轮摩擦，求绳中的拉力。（g=10/m/s2)
m θ μ M F

高一物理连接体试题答案及解析

高一物理连接体试题答案及解析1.如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为A．（M + m）g－ma B．（M + m）g + maC．（M + m）g D．（M－m）g【答案】 A【解析】杆上的人受到重力和杆给他向上的摩擦力，由牛顿第二定律有mg-f=ma，解得f=mg-ma，由牛顿第三定律可知人也给杆一个向下的摩擦力大小为f，所以杆对地面上人的压力为Mg+f=Mg+mg-ma，所以A正确。

【考点】牛顿运动定律2.如图所示，A、B两木块用轻绳连接，放在光滑水平面上，在水平外力F＝12 N作用下从静止开始运动，轻绳中的拉力F1＝3 N，已知A木块的质量是m1＝6 kg，则A．B木块的质量m2＝18 kgB．B木块的质量m2＝2 kgC．B木块的加速度a2＝2 m / s2D．经过时间2 s，A木块通过的距离是1 m 【答案】 AD【解析】 AB两木块的加速度相等，设为a，由牛顿第二定律：对A木块有F1=m1a，代入数据解得a=0.5m/s2，C错，把AB看成一整体，有F=(m1+m2)a，解得m2=18kg，A对，B错，由解得2s内，木块的位移是1m，D对。

所以本题选择AD。

【考点】牛顿第二定律3.（4分）如图所示，将质量为M的木块A置于的水平面上，通过定滑轮，用不可伸长的轻绳与质量为m的木块B连接。

不计一切摩擦。

在木块B的重力作用下，绳子一直处于拉直状态，A、B分别向右和向下做加速运动。

重力加速度为g。

此时木块B运动的加速度a = ；绳上的拉力T = 。

【答案】，【解析】AB是一个整体在做匀加速直线运动，合力即B得重力，所以整体的加速度即为AB各自的加速度，根据牛顿第二定律有，单独对A分析，合力即绳子拉力，所以有绳子拉力【考点】牛顿第二定律整体法隔离法4. 静止在水平面上的A 、B 两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图．轻绳长L ＝1m ，承受的最大拉力为8N ．A 的质量m 1=2kg ，B 的质量m 2=8kg ．A 、B 与水平面的动摩擦因数μ＝0.2．现用一逐渐增大的水平力F 作用在B 上，使A 、B 向右运动．当F 增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s 2）．求：（1）绳刚被拉断时F 的大小；（2）若绳刚被拉断时，A 、B 的速度为2m/s ，保持此时的F 大小不变，当A 静止时，A 、B 间的距离．【答案】（1）40N （2）3.5m【解析】（1）设绳刚要被拉断时产生的拉力为T ．根据牛顿第二定律，对A 物体，解得： a=2m/s 2对A 、B 整体，解得： F="40N" （2）设绳断后，A 的加速度为a 1，B 的加速度为a 2．m/s 2，3 m/s 2A 停下来的时间为1s ，A 的位移为1mB 的位移为3.5mA 刚静止时，A 、B 间距离 3.5m 【考点】牛顿定律的应用。

连接体高一物理专题训练

简单的连接体1、如图1所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上运动，当作用力F 一定时，m 2所受绳的拉力 ( )A ．与θ有关B ．与斜面动摩擦因数有关C ．与系统运动状态有关D ．F T ＝m 2F m 1＋m 2，仅与两物体质量有关2、如图中a 、b 是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等．F 是沿水平方向作用于a 上的外力．已知a 、b 的接触面，a 、b 与斜面的接触面都是光滑的．正确的说法是( )A ．a 、b 一定沿斜面向上运动B ．a 对b 的作用力沿水平方向C ．a 、b 对斜面的正压力相等D ．a 受到的合力沿水平方向的分力等于b 受到的合力沿水平方向的分力3、如图6所示，浅色长传送带水平部分ab ＝2 m ，斜面部分bc ＝4 m ，与水平的夹角α＝37°.一煤块(可视为质点)A 与传送带间的动摩擦因数μ＝0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v ＝2 m/s ，若把煤块A 轻放在a 处，它将被传送到c 点，且煤块A 不会脱离传送带，煤块A 从a 点被传送到c 点时，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹．求此黑色痕迹的长度．(g ＝10 m/s 2)4、如图所示，在光滑的水平地面上，有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连，在外力作用下运动，已知F 1>F 2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为（） A ．kF F 21- B ．k F F 221- C ．k F F 221+ D ．k F F 21+5、质量分别为m 、2m 、3m 的物块A 、B 、C 叠放在光滑的水平地面上,现对B 施加一水平力F,已知AB 间、BC 间最大静摩擦力均为f 0,为保证它们能够一起运动,F 最大值为A.6f 0B.4f 0C.3f 0D.2f 06、右图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A，B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角，C, D两端相距4. 45m，B, C相距很近。

高一物理竞赛连接体问题

高一物理竞赛----------连接体1．如图预18－l 所示，杆OA 长为R ，可绕过O 点的水平轴在竖直平面内转动，其端点A 系着一跨过定滑轮B 、C 的不可伸长的轻绳，绳的另一端系一物块M ，滑轮的半径可忽略，B 在O 的正上方，OB 之间的距离为H 。

某一时刻，当绳的BA 段与OB 之间的夹角为α时，杆的角速度为ω，求此时物块M 的速率M v 。

2．如图17所示：A 、B 、C 三个重物的质量分别是3.75kg 、3.75kg 、1.6kg ，A 、B 放在光滑的、同一高度的水平台面上，A 、B 之间用一足够长的轻绳（无弹性）连接，D 、E 分别是两个摩擦、大小均不计的定滑轮，DE 间的距离l =1.2m ，现将重物C 用一光滑的轻钩挂在绳子上DE 的中点，开始时用手托住C 使绳子水平拉直，然后从静止开始释放C 。

求：（1）当C 下落h 时，若它的速度是v C ，请写出此时A 、B 的速度v A 、v B 的表达式（请用h 、l 、v C 表示）；（2）当C 求下落0.8m 时，请求出A 、B 、C三物体的速度大小。

3．如图所示，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°。

用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α＝60°。

现同时释放甲乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。

已知乙物体的质量为m ＝1㎏，若取重力加速度g ＝10m/s 2。

求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。

图174.如图所示，质量为M 的小球被一根长为L 的可绕O 轴自由转动的轻质杆固定在其端点，同时又通过长绳跨过光滑定滑轮与质量为m 的小球相连。

（忽略M 和滑轮体积，认为O 点到滑轮距离为L ）1）若装置平衡时，轻杆与竖直方向夹角30°，求mM 2）若将M 由杆呈水平状态开始释放，不计摩擦，竖直绳足够长，则当杆转动到竖直位置时，m 的速度是多大？（注：不要使用1）中的结论，答案保留M 和m ）5.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O 1、O 2和质量m B =m 的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量m A =m 的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C 点与两定滑轮均在同一高度，C 点到定滑轮O 1的距离为L ，重力加速度为g ，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C 点由静止释放，试求：（1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C 点所在的水平面为参考平面）；（2）小物块能下滑的最大距离；（3）小物块在下滑距离为L 时的速度大小．6．如图所示，一根长为L 的细刚性轻杆的两端分分别别连结小球a和b ，它们的质量分别为m a 和m b ，杆可绕距a 球为14L 处的水平定轴O 在竖直平面内转动。

高中物理分类题型练习：连接体

一、连接体和板块问题概念——两个或两个以上的物体在相互作用力的关联下运动，这两个或两个以上的物体称为连接体一般思路(实际运用中并不拘泥于一般思路，隔离法和整体法结合运用）连接体速度、加速度相同:求外力——整体法求内力——先整体再隔离【习题1】如图，水平地面上有两块完全相同的木块A、B、受水平推力F 的作用滑动.在F 作用过程中，用AB F 代表A、B 间的相互作用力，那么（）A.若地面是完全光滑的，则FF AB =B.若地面是完全光滑的，则2F F AB =C.若地面是有摩擦的，则FF AB =D.若地面是有摩擦的，则2FF AB =【习题2】如图所示，斜面光滑且固定在地面上，A、B 两物体一起靠惯性沿光滑斜面下滑，下列判断正确的是（）A.图甲中两物体之间的绳中存在弹力B.图乙中两物体之间存在弹力C.图丙中两物体之间既有摩擦力，又有弹力D.图丁中两物体之间既有摩擦力，又有弹力二、连接体与临界、极值问题①两物体接触或分离的临界条件：接触面间相互作用的弹力为0②两物体相对静止与相对滑动的临界条件：两物体间的静摩擦力达到最大静摩擦力物体间恰好不发生相对滑动的条件：两物体间的摩擦力为最大静摩擦力，两物体的加速度相等③绳子断裂或松弛的临界条件：断裂条件——绳中张力等于绳中所能承受的最大拉力松弛条件——绳中张力为0④加速度最大与速度极值的临界条件：物体受到变力作用，合外力最大时加速度最大合外力为零时，速度会出现最大值或最小值【习题3】如图所示，质量为m 的木块放在光滑水平面上，m 上放置一质量为m 的另一木块，两木块之间的动摩擦因数为μ，先后分别用水平力拉m 和m，使两木块恰好不发生相对滑动.若两次拉动木块时，两木块间的摩擦力分别为f 和，则两次拉木块一起运动时，拉力之比为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A、2112f m f mB、2211f m f mC、21f fD、21m m 【习题4】粗糙水平面上放置质量分别为m、2m 和3m 的3个木块，木块与水平面间动摩擦因数相同，其间均用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F 现用水平向右的拉力F 拉质量为2m 的木块，使3个木块以同一加速度运动，则正确的是（）A、当F 逐渐增大到T F 时，轻绳a 刚好被拉断B、当F 逐渐增大时，轻绳b 比轻绳a 先被拉断C、若仅增大最右侧木块的质量，则轻绳a 拉力增大，轻绳b 拉力不变D、轻绳a、b 的拉力之比总为4：1【习题5】如图所示，A、B 两物块的质量分别为1kg 和2kg，静止叠放在水平地面上，A、B 间的动摩擦因数为0.4，B 与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度210s m g =.现对B 施加一水平拉力F=12N，则下列说法正确的是（）A、B 对A 摩擦力大小为4NB、B 对A 摩擦力大小为2NC、A、B 发生相对滑动，A 的加速度为24s m D、A、B 一起做匀加速运动，加速度为22s m 【习题6】如图所示，质量为m=2kg 的物体A 经跨过定滑轮的轻绳与质量为M=5kg 的箱子B 相连，箱子底板上放一质量为m=1kg 的物体C，不计定滑轮的质量和一切阻力，在箱子加速下落的过程中，取210s m g =，下列说法正确的是（）A.物体A 处于失重状态，加速度大小为210s m B.物体A 处于超重状态，加速度大小为25s m C.物体C 处于失重状态，对箱子的压力大小为5ND.轻绳对定滑轮的作用力大小为80N【习题7】如图所示，A、B、C 三个物块叠放在轻弹簧上，A m =2kg，B m =C m =4kg.它们处于静止状态，现拿掉物块A，则拿掉A 的瞬间，B、C 间的相互作用力大小（）A.100N B.80N C.50N D.40N 【习题8】如图所示，将两个质量分别为m=1kg、m=2kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F=6N、F=3N 的水平拉力分别作用在m、m 上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是（）A.弹簧测力计的示数是3NB.弹簧测力计的示数是4.5NC.若突然撤去F 瞬间，则物体m 的加速度大小为26s m D.若突然撤去F 瞬间，则物体m 的加速度大小为25.2s m【习题9】如图所示,质量为M =2kg 的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量m =0.5kg的小滑块(可视为质点)以0v =3m/s 的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动，已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取210s m g .求:(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于地面的加速度大小a(3)若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度大小v 三、图像问题：明确横、纵坐标轴分别是哪个物理量根据截距、斜率、极值、面积分析两物理量之间的关系【习题1】如图甲所示，用黏性材料粘在一起的A、B 两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为A m =1kg、B m =2kg，当A、B 之间产生拉力且大于0.3N 时A、B 将会分离.t=0时刻开始对物块A 施加一水平推力F，同时对物块B 施加同一方向的拉力F，使A、B 从静止开始运动，运动过程中F、F 方向保持不变，F、F 的大小随时间变化的规律如图乙所示.则下列关于A、B 两物块受力及运动情况的分析，正确的是（）A.t=2.0s 时刻A、B 之间作用力大小为0.6NB.t=2.0s 时刻A、B 之间作用力为零C.t=2.5s 时刻A 对B 的作用力方向向左D.从t =0时刻到A、B 分离,它们运动的位移为5.4m【习题2】如图甲所示,小物块从光滑斜面上由静止滑下,位移x 与速度的平方v 2的关系如图乙所示.g=10m/s 2,下列说法正确的是（）A.小物块的下滑的加速度大小恒为2.0m/sB.斜面倾角为30°C.小物块2s末的速度是5m/sD.小物块第2s内的平均速度为7.5m/s【习题3】如图甲所示一物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到如图乙所示的水平外力F作用,下列说法中正确的是（）A.t时刻速度最大B.t,时刻开始反向运动C.t;时刻反向速度最大D.t,时刻物体离出发点最远【习题4】如图甲所示,地面上有一质量为M的物体,用竖直向上的力F向上提它,力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是（）A.当F小于图乙中A点横坐标表示的值时,物体的重力Mg>F,物体不动B.图乙中A点的横坐标等于物体的重力值C.物体向上运动的加速度和力F成正比D.图线延长线和纵轴的交点B的纵坐标等于-g【习题5】如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量为m的物体,受到沿斜面方向的力F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正).则物体运动的速度随时间t变化的规律是(物体初速度为零,重力加速度g取2m)（）10s。

高一物理竞赛连接体问题

某一时刻，当绳的BA 段与OB 之间的夹角为α时，杆的角速度为ω，求此时物块M 的速率M v 。

3．如图所示，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°。

用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α＝60°。

现同时释放甲乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。

已知乙物体的质量为m ＝1㎏，若取重力加速度g ＝10m/s 2。

求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。

图174.如图所示，质量为M 的小球被一根长为L 的可绕O 轴自由转动的轻质杆固定在其端点，同时又通过长绳跨过光滑定滑轮与质量为m 的小球相连。

高一物理连接体问题

专题--连接体问题（基本方法：整体法与隔离法）一、连接体：当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连，或多个物体直接叠放在一起的系统二、处理方法——整体法与隔离法系统运动状态相同整体法问题不涉及物体间的内力使用原则隔离法三、连接体题型：1【例1】A 、B 平力N F A 6=推A ，用水平力N F B 3=拉B ，A 、B【练1】如图所示，质量为M 的斜面A 在水平向左的推力F 作用下，A 与B 物体B 的质量为m ，则它们的加速度a A. ()(,sin μθ++==g m M F g a B. θθcos )(,cos g m M F g a +==C. ()(,tan μθ++==g m M F g a D. g m M F g a )(,cot +==μθ【练2】如图所示，质量为2m 的物体2滑定滑轮连接质量为1m 的物体，与物体1A. 车厢的加速度为θsin gB. 绳对物体1的拉力为θcos 1gmC. 底板对物体2的支持力为g m m )(12-D. 物体2所受底板的摩擦力为θtan 2g m2、连接体整体内部各部分有不同的加速度：【例2有一个环，箱和杆的总质量为M ，环的质量为m 加速度大小为a 时（a ＜g A. Mg + mg B. Mg —【练3】如图所示，一只质量为m 杆下降的加速度为（）A. gB. g M mC. g M m M +【练4个重4 N 的读数是（）A.4 NB.23 NC.0 N【练5】如图所示，A 、B 的质量分别为m A =0.2kg ，m B =0.4kg ，盘C 的质量m C =0.6kg ，现悬挂于天花板O 处，处于静止状态。

当用火柴烧断O 处的细线瞬间，木块A 的加速度a A 多大？木块B 对盘C 的压力F BC 多大？（g 取10m/s 2）连接体作业1、如图所示，小车质量均为M ，光滑小球P 的质量为m ，绳的质量不计，水平地面光滑。

高中物理专题4模型构建——连接体问题习题课件必修1高一必修1物理课件

12/9/2021
第二十一页，共三十四页。
小，C 错误；若粘在 C 木块上面，因加速度减小，A、B 间的摩擦力减小，以 A、B 整体为研究对象，有 FT－2μmg＝ 2ma′，FT 减小，D 正确。
12/9/2021
第二十二页，共三十四页。
9. 如图所示，质量为 M 的框架放在水平地面上，一轻质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的瞬间，小球的加速度大小为多少？
答案 12/9/2021 F 的最大值为 100 N，最小值为 60 N
第三十一页，共三十四页。
解析设刚开始时弹簧压缩量为 x0，则(mA＋mB)gsinθ＝kx0，① 因为在前 0.2 s 时间内，F 为变力，0.2 s 以后，F 为恒力，所以在 0.2 s 时，B 对 A 的作用力为 0，由牛顿第二定律知：kx1－mBgsinθ＝mBa。② 前 0.2 s 时间内 A、B 向上运动的距离为： x0－x1＝12at2，③
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10. 如图所示，质量为 M 的木箱放在光滑水平地面上，受到一水平恒力 F 的作用，木箱的顶部用细绳悬挂一质量为 m 的小球，若想使细绳与竖直方向夹角为 θ，则恒力 F 应为多大？
答案 (M＋m)gtanθ
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解析以小球为研究对象，受力分析如图所示，根据题意小球所受合力水平向右，则： mgtanθ＝ ma，解得： a ＝gtanθ。以木箱和小球整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F＝(M＋m)a＝(M＋m)gtanθ。
D．细线对小
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球的拉力大小为

新教材高中物理第四章运动和力的关系单元综合练习含解析新人教版必修第一册

新教材高中物理含解析新人教版必修第一册：第4章单元综合专题突破专练专题1连接体问题1.(河南漯河2018高三质检)(多选)如图4-1所示,5块质量相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的动摩擦因数均相同,当用力F推第1块木块使它们共同加速运动时,下列说法中正确的是()。

图4-1A.由右向左,相邻两块木块之间的相互作用力依次变小B.由右向左,相邻两块木块之间的相互作用力依次变大C.第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.6FD.第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.6F答案：BC解析：取整体为研究对象,由牛顿第二定律得F-5μmg=5ma。

再选取1、2两块木块为研究对象,由牛顿第二定律得F-2μmg-F N=2ma,联立两式解得F N=0.6F,进一步分析可得,从左向右,相邻两块木块间的相互作用力是依次变小的,选项B、C正确。

2.(湖北团风中学2019高三诊断)在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑),分别有如图4-2甲、乙所示的两套装置,斜面体B的上表面水平且光滑、长方体D的上表面与斜面平行且光滑,P是固定在B、D上的小柱,完全相同的两根弹簧一端固定在P上,另一端分别连在A 和C上,在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中,下列说法正确的是()。

图4-2A.两弹簧都处于拉伸状态B.两弹簧都处于压缩状态C.弹簧L1处于压缩状态,弹簧L2处于原长D.弹簧L1处于拉伸状态,弹簧L2处于压缩状态答案：C解析：A与B保持相对静止,则二者向下的加速度是相等的,设它们的总质量为M,则Ma=Mg sin α,所以a=g sin α,方向沿斜面向下。

以A为研究对象,若A只受重力和支持力,则不会具有沿斜面向下的加速度,故A受到弹簧水平向左的弹力,即弹簧L1处于压缩状态。

同理,若以C、D为研究对象,则C、D整体受到重力、斜面的支持力作用时,合力的大小F合=mg sin α,C受到的重力、斜面的支持力作用提供的加速度为a=g sin α,即C没有受到弹簧的弹力,弹簧L2处于原长状态,故选项C正确,A、B、D错误。

高中必刷题物理必修1 第四章牛顿运动定律第6节用牛顿运动定律解决问题(一)整体法和隔离法临界问题

课时3 连接体问题（整体法和隔离法）、临界问题刷基础题型1 连接体问题（整体法和隔离法）1.［河北保定唐县一中2019高一上月考］（多选）如图所示，在光滑的桌面.上有质量分别为m 和M 的A 、B 两个物块，现用水平方向的力F 推物块A ，使A 、B 两物块在桌面上一起向右加速，则A 、B 间的相互作用力为（）A .若桌面光滑，作用力为MFM m+ B .若桌面光滑，作用力为mFM m+ C .若A 、B 与桌面间的动摩擦因数均为μ，A 、B 仍向右加速，则A 、B 间的相互作用力为MFMg M mμ++ D .若A 、B 与桌面间的动摩擦因数均为μ，A 、B 仍向右加速，则A 、B 间的相互作用力为MFM m+ 2.如图甲所示，当A 、B 两物块放在光滑的水平面上时，用水平恒力F 作用于A 的左端，使A 、B 一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为1a ，A 、B 间的相互作用力的大小为1N .如图乙所示，当A 、B 两物块放在固定光滑斜面上时，在恒力F 作用下，使A 、B 一起沿斜面向上做匀加速直线运动时的加速度大小为2a ，A 、B 间的相互作用力大小为2N ，则有关1a 、2a 和1N 、2N 的关系正确的是（）A .12a a >，12N N >B .12a a >，12N N <C .12a a =，12N N =D .12a a >，12N N =3.如图所示，楔形物体沿固定斜面加速下滑（楔形物体上表面水平），甲图中在楔形物体上再放上一个小物块，乙图中在楔形物体上施加一个竖直向下的力F ，则下列关于楔形物体运动情况的说法中正确的是（）A .甲图中楔形物体的加速度增大，乙图中楔形物体的加速度增大B .甲图中楔形物体的加速度增大，乙图中楔形物体的加速度不变C .甲图中楔形物体的加速度不变，乙图中楔形物体的加速度增大D .甲图中楔形物体的加速度不变，乙图中楔形物体的加速度不变4.如图所示，体积相同的两个小球A 和B 用1m 长的细线相连，A 的质量为m=1kg ，B 的质量为A 的质量的2倍.将它们都浸入水中后恰能处于静止状态（设水足够深，g 取10m/s 2）.求：（1）此时细线的张力大小；（2）若细线被剪断，经时间2s 后两球相距多远？题型2 临界问题5.（多选）如图所示，A 、B 两物块叠在一起静止在水平地面上，A 物块的质量2kg A m =，B 物块的质量3kg B m =，A 与B 接触面间的动摩擦因数10.4μ=，B 与地面间的动摩擦因数20.1μ=，现对A 或对B 施加一水平外力F ，使A 、B 相对静止一起沿水平地面运动，重力加速度g 取10m/s 2，物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是（）A .若外力F 作用到物块A 时，则其最小值为8NB .若外力F 作用到物块A 时，则其最大值为10NC .若外力F 作用到物块B 时，则其最小值为13ND .若外力F 作用到物块B 时，则其最大值为25N6.［四川绵阳2019高一上期末］如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线的另一端拴一质量为m 的小球.则（）A .当滑块向左做匀速运动时，细线的拉力为0.5mgB .当滑块以加速度a=g 向左加速运动时，小球对滑块压力为零C .当滑块以加速度a=g 向左加速运动时，细线中拉力为mgD .当滑块以加速度a=2g 向左加速运动时，细线中拉力为2mg 7.［重庆一中2019高一上期末］（多选）如图所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k ，一端固定在倾角为θ=30°的斜面底端，另一端与物块A 连接，两物块A 、B 质量均为m ，初始时均静止.现用平行于斜面向上大小等于2mg的恒力F 拉物块B ，使B 沿斜面向上缓慢运动，直到B 与A 开始分离.下列说法正确的是（） A .静止时弹簧的压缩量为mgkB .从开始运动到B 与A 刚分离的过程中，B 沿斜面滑动的距离为2mgkC .从开始运动到B 与A 刚分离的过程中，B 物块的速度先增大后减小D .从开始运动到B 与A 刚分离的过程中，B 物块的加速度一直减小刷提升1.［湖北荆州中学、宜昌一中等四地七校考试联盟2019高三上期末］如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A 、B ，质量均为m ，A 、B 之间用轻质细绳水平连接.现沿细绳所在直线施加一水平恒力F 作用在A 上，A 、B 开始一起做匀加速运动，在运动过程中把和木块A 、B 完全相同的木块C 放在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在放上C 并达到稳定后，下列说法正确的是（）A .若C 放在A 上面，绳上拉力不变B .若C 放在B 上面，绳上拉力为2F C .C 放在B 上，B 、C 间摩擦力为3F D .C 放在A 上比放在B 上运动时的加速度大2.（多选）如图所示，小球A 、B 的质量相等，A 球光滑，B 球与斜面间的动摩擦因数0.5tan μθ=，中间用一根弹簧连接，弹簧的质量不计，斜面足够长，倾角为θ，将A 、B 和弹簧组成的系统放到斜面上，并让弹簧处于原长时由静止释放，弹簧轴线平行于斜面，下列说法正确的是（）A .刚开始释放时A 、B 两球的加速度大小均为sin g θB .刚开始释放时A 、B 两球的加速度大小分别为sin g θ、0.5sin g θC .A 球的加速度为零时，B 球的加速度大小为1.5sin g θD .A 、B 球的加速度第一次相等时，弹簧第一次最短 3.［江西九江一中2018高一上月考］（多选）如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A 、B 两物体，B 的质量是A 的2倍，B 受到向右的恒力2N B F =，A 受到的水平力92A F t =-（N ）（t 的单位是s ）.从t=0时刻开始计时，则（）A .A 物体3s 末时的加速度大小是初始时的511B .4s 后，B 物体做匀加速直线运动C .4.5s 时，A 物体的速度为零D .4.5s 后，A 、B 的加速度方向相同4.如图所示，一块质量m=2kg 的木块放置在质量M=6kg 、倾角θ=37°的粗糙斜面体上，木块与斜面体间的动摩擦因数μ=0.8，二者静止在光滑水平面上.现对斜面体施加一个水平向左的作用力F ，若要保证木块和斜面体不发生相对滑动，求F 的大小范围.（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s 2）5.如图所示，质量为m=2kg 的物块放在一固定斜面上，斜面长L=11m ，当斜面倾角为37°时物块恰能沿斜面匀速下滑.现对物块施加一大小为F=100N 的水平向右的恒力，可使物块从斜面底端由静止开始向上滑行（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s 2），求：（1）物块在力F 作用下从斜面底端运动到顶端所需的时间；（2）若要在力F 作用下保证物块可以从斜面底端运动到顶端，则该力作用的最短时间；（3）设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角0θ时，不论水平恒力F 多大，都不能使物块沿斜面向上滑行，试求这一临界角0θ的大小（可用三角函数表示）.刷素养6.［北京市东城区2019高一上期末］如图所示，停放在水平冰面上的冰车由质量为M 、倾角为θ的斜面体改装而成，在斜面体上轻放一质量为m 的物块，不计物块与斜面、冰车与冰面之间的摩擦.（1）释放物块后，在物块沿斜面向下运动的同时，冰车也在水平冰面上运动请画出冰车受力的示意图，并根据示意图说明冰车由静止变为运动的原因（作图时冰车可视为质点）.（2）若冰面上的人在车后方用水平方向的力推车，请分析下列两种可能情况：①当力的大小为1F 时，物块在斜面上滑动的同时冰车在冰面上保持静止，求1F 和物块加速度的大小1a ；①当力的大小为2F 时，物块和斜面保持相对静止一起加速运动，求2F 和物块加速度的大小2a .（3）第（1）问和第（2）问①所述的两种情况下，小物块对斜面压力的大小不同，分别记为N1F 和N2F ，请对N1F 和N2F 的大小关系作出猜想，并说明作出该种猜想的理由.。

高中物理练习连接体问题新人教版必修1

牛顿第二定律应用（连接体问题）例1：如图所示，固定在水平面上的斜面其倾角θ=37º，长方体木块A 的MN 面上钉着一颗小钉子，质量m =1.5kg 的小球B 通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直．木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50。

现将木块由静止释放，木块将沿斜面下滑．求在木块下滑的过程中小球对木块MN 面的压力大小．（取g =10m/s 2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）例2. （改编lcj ）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。

一根细线跨在碗口上，线的两端分别系元质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°，两小球的质量比12m m 为 A. 33 B. 32 C.23 D. 22例3．（改编lcj ）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重力加速度的21，即a=21g ，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？答案详解例1解析：以木块和小球整体为研究对象，设木块的质量为M ，下滑的加速度为a ，沿斜面方向，根据牛顿第二定律有：（M ＋m ）g sin37º－μ（M ＋m ）g cos37º=（M ＋m ）a解得：a =g （sin37º－μcos37º）=2m/s 2以小球B 为研究对象，受重力mg ，细线拉力T 和MN 面对小球沿斜面向上的弹力F N ，沿斜面方向，根据牛顿第二定律有： mg sin37º－F N =ma解得：F N =mg sin37º－ma =6N ．由牛顿第三定律得，小球对木块MN 面的压力大小为6N ．例2.选 A例3．解法一：（隔离法）木箱与小球没有共同加速度，所以须用隔离法.取小球m 为研究对象，受重力mg 、摩擦力Ff ，如图2-4，据牛顿第二定律得：mg-Ff=ma ①取木箱M 为研究对象，受重力Mg 、地面支持力FN 及小球给予的摩擦力Ff ′如图. 据物体平衡条件得：FN -Ff ′-Mg=0 ②且Ff=Ff ′ ③ 由①②③式得FN=22m M +g 由牛顿第三定律知，木箱对地面的压力大小为FN ′=FN =22mM +g.解法二：（整体法）对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象，依牛顿第二定律列式：（mg+Mg ）-F N = ma+M ×0故木箱所受支持力：FN=22mM +g ，由牛顿第三定律知：木箱对地面压力FN ′=FN=22mM +g.小课堂：如何培养学生的自主学习能力？自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。

高一物理【连接体问题】专项训练

连接体问题
典例精析
例 1、 (多选)如图所示，小车分别以加速度 a1、a2、a3、a4 向右做匀加速直线运动，bc 是固定在小车上的水平横杆，质量为 M 的物块穿在杆上，通过细线悬吊着质量为 m 的小物体，当小车的加速度为 a1、a2 时，物体在小车的水平底板上，细线在竖直方向上，全过程中物块始终未相对杆 bc 运动，物块、物体与小车保持相对静止，物块受到的摩擦力大小分别为 f1、 f2、 f3、 f4，则以下结论正确的是( )
3．[题型 3]如图所示，光滑水平地面上放置着一块足够长的木板 C，其上有两个物块 A、B 紧靠在一起，某时刻 A、B 以 v0＝3.0 m/s 的速率同时沿相反的方向运动．已知 A 的质量为 m，B 的质量为 2m，C 的质量为 5m，A、B 与 C 之间的动摩擦因数均为 μ＝0.5，重力加速度大小为 g＝10 m/s2.求：
A．F1＝F2 B．F1<F2 C．F1>F2 D．A 对 B 的弹力是 A 的形变而产生的【解析】令斜面倾角为θ，A、B 质量分别为 m1、m2，滑块在 P 点下方时，对 A、B 整体分析有 F－(m1 ＋m2)gsin θ－μ(m1＋m2)gcos θ＝(m1＋m2)a1，对 A 分析有 F1－m1gsin θ－μm1gcos θ＝m1a1，解得 F1＝mm1＋1Fm2，滑块在 P 点上方时，对 A、B 整体分析有 F－(m1＋m2)gsin θ＝(m1＋m2)a2，对 A 分析有 F2－m1gsin θ＝m1a2，解得 F2＝mm1＋1Fm2，可知 F1＝F2，A 正确，B、C 错误；根据弹力的产生条件可知，A 对 B 的弹力是 A 的形变而产生的，D 正确．
(1)物块 A 放到木板 B 上瞬间，物块 A 的加速度大小； (2)经过多长时间 A、B 速度相同； (3)1.5 s 内木板 B 的位移大小．

高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：动力学中的连接体问题(同步习题)【含答案及解析】

第四章运动和力的关系专题强化练7动力学中的连接体问题选择题1.(2020浙江东阳中学、东阳外国语学校高一上期中,)如图所示,质量为m2的物块B放在光滑的水平桌面上,其上放置质量为m1的物块A,用通过光滑定滑轮的细线将A与质量为M的物块C连接,释放C,A和B一起以加速度a从静止开始运动。

已知A、B间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。

细线中的拉力大小为()A.MgB.M(g+a)C.(m1+m2)aD.m1a+μm1g2.(2020海南华侨中学高一上期末,)(多选)如图所示,质量分别为m A、m B的A、B 两物块用轻线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。

为了增加轻线上的张力,可行的办法是(深度解析)A.减小A物块的质量B.增大B物块的质量C.增大倾角θD.增大动摩擦因数μ3.(2020山东泰安一中高一上期中,)如图所示,两个质量相同的物体A和B紧靠在一起,放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2,而且F1>F2,则A施于B的作用力大小为()A.F1B.F2C.F1+F22D.F1-F224.(2020北京师大附中高一上期中,)如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A 叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、2m和3m,物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其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拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则()A.此过程中物体C受五个力作用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,轻绳刚好被拉断D.若水平面光滑,则绳刚断时,A、C间的摩擦力为F T65.(2020安徽合肥一六八中学高一上期中,)质量为M的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬挂另一质量为m的小球且M>m。

用一力F水平向右拉小球,使小球和小车一起以加速度a向右运动,细线与竖直方向成α角,细线的拉力大小为F1,如图甲所示。

高一物理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。

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