讲 连接体问题与典型例题
3.2牛顿第二定律应用之连接体问题
3.2牛顿第二定律应用之连接体问题（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，或多个物体直接接触或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系统各物体运动状态不同隔离法问题涉及物体间的内力三、连接体题型：1、连接体整体运动状态相同：（这类问题可以采用整体法求解）【例1】A 、B 两物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为m A =3kg ，m B =6kg ，今用水平力F=9N 推A ， A 、B 的加速度多大？它们间的作用力有多大？扩展1：若【例1扩展2：若用水平力F 有多大？练习：1质量分别为M 和m 向左运动时，M 、m A ．N 1︰N 2＝1︰1 l 212D ．条件不足，无法比较N 1、N 2的大小2、如图所示，置于水平地面上相同材料质量分别为m 和M 的两物体用细绳连接，在M 上施加水平恒力F ，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，正确的说法是： A ．地面光滑时，绳子拉力大小等于Mm mF +；B ．地面不光滑时，绳子拉力大小为M m mF +； C ．地面不光滑时，绳子拉力大于Mm mF +； D ．地面不光滑时，绳子拉力小于M m mF+。
【例2】如图所示，质量m A =5kg 的可看成质点的木块A 放在质量m B =10kg 的长方形物体B 的右端，刚开始静止叠放在光滑水平桌面上。
A 、B 间动摩擦因数为μ=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
用水平力F 作用在B 上，问：⑴当F=3N ，分别对A 、B 受力分析，算出加速度为多少？A 、B 的摩擦力f 多大？ ⑵让F=3N 慢慢增大，A 、B 加速度怎么变化？A 、B 的摩擦力f怎么变化？⑶让AB 共同运动的拉力F 最多只能多大？⑷当F=25N ，A 、B 加速度分别多大？如果B 长度L=2m ，则经过多久A 从B 上落下？扩展1：如果让水平作用力F 作用在B 上时，其他条件不变，求：⑴当F=3N ，A 、B 加速度为多少？A 、B 的摩擦力f 多大？ ⑵让F=3N 慢慢增大，A 、B 加速度怎么变化？A 、B 的摩擦力f 怎么变化？⑶至少多大时，A 、B 之间能发生相对滑动？例3.如图所示，箱子的质量M ＝5.0kg ，与水平地面的动摩擦因数μ＝0.22。
牛顿运动定律 典型例题 参考答案
牛顿运动定律典型例题参考答案一、连接体问题（整体法与隔离法）：1.二体连接问题例题1：F=（M+m）g F=（M+m）g F=（M+m）g F=（M+m）g例题2：例题3：2.多体连接问题：例题4：例题5：二、 超失重问题：例题1：BC例题2：A 例题3：C 例题4：A例题5：D三、 等环境问题（力的质量分配原则）：例题1.例题2.D四、 临界值问题： 例题1. 解析:（1）ma sin N cos T =α-αmg cos N sin T =α+α当g 31a =时，N=68.4（N ） T=77.3（N ） (2) 若N=0，则有'm a cos T =αm g sin T =α )s /m (17g 3gctg 'a ==α=例题2.五、 瞬时值问题：例题1：解析：分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。
此类问题应注意两种模型的建立。
先分析剪断细线前两个物体的受力如图2，据平衡条件求出绳或弹簧上的弹力。
可知，F mg 2=，F F mg mg 122=+='。
剪断细线后再分析两个物体的受力示意图，如图2，绳中的弹力F 1立即消失，而弹簧的弹力不变，找出合外力据牛顿第二定律求出瞬时加速度，则图2剪断后m 1的加速度大小为2g ，方向向下，而m 2的加速度为零。
例题2：C例题3，D 例题4: （a=gsinθ ，a=gtanθ ） 例题5、BD 六、 分离问题：例题1：例题2：设物体与平板一起向下运动的距离为x 时，物体受重力mg ，弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N 作用。
据牛顿第二定律有：mg-kx-N=ma 得N=mg-kx-ma ，当N=0时，物体与平板分离，所以此时ka g m x )(-= 因为221at x =，所以kaa g m t )(2-= 例题3：七、 相对滑动问题：例题1：例题2：BC 例题3：ABC例题4：例题5：例题6：例题7：八、 传送带问题：例题1：D例题2：解析: 物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度2m/s 10cos sin =+=m mg mg a θμθ。
专题二 连接体问题
专题二连接体问题1.如图，A.B放在光滑水平面上，A受水平力F=6N,求A对B的作用力？2.若F=6N向左作用在B上，求A对B的作用力？3. F仍向右，A与地面光滑，B与地有μ，求A.B加速运动时，A对B的作用力？4. F仍向右，A与地面、B与地都有μ，求A.B加速运动时，A对B的作用力？5.如图，接触面水平光滑，不计各处摩擦，m.M已知，求线拉力T=?6. 在汽车中的悬线上挂一个小球，实验表明，当汽车做匀变速运动时，悬线将不在竖直方向，而与竖直方向成某一固定角度，已知小球质量m，汽车的加速度为a，求悬线对小球的拉力？7.如图，水平面光滑，m.M间粗糙，力F水平，M.m一起向前加速，求下列情况下M.m间的摩擦力。
（1）F作用在M上（2） F作用在m上8. 如图，斜面光滑，加速度a 沿水平方向，（1）要使球恰好脱离斜面，求a(2) 要使绳拉力F=0，求a9、如图4所示，在光滑水平面上有一质量为M 的斜壁，其斜面倾角为θ，一质量为m 的物体放在其光滑斜面上，现用一水平力F 推斜劈，恰使物体m 与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m 的弹力大小为（ ）①mgcos θ ②mg /cos③()θcos m M mF + ④θsin )(m M mF + A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④10.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。
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.B. C. D.图411、如图3-3-3所示，在密闭的盒子内装有一个质量为m的金属球，球刚好能在盒内自由活动．若将盒子竖直向上抛出，抛出后在上升和下降过程中，下列说法中正确的是（）A．不计空气阻力的情况下，上升、下降时均对盒顶有作用力B．不计空气阻力的情况下，上升、下降对盒均无压力C．计空气阻力的情况下，上升、下降时均对盒顶有作用力D．计空气阻力的情况下，上升、下降对盒均无压力图3-3-312、如图3-3-9所示，倾角为37°的斜面体放在粗糙的水平面上，当一质量m=4kg的物体沿此斜面下滑时，地面对斜面体的静摩擦力大小为8N（1）物体m受到斜面的支持力和摩擦力（2）物体下滑的加速度．。
连接体问题超级经典好题
F1
m1
FT
m2
F2
例3、地面光滑，mA=8kg、mB=2kg、 µ =0.5，当F=50N 时，A、B的加速度各为多大？
µ
A B
F
有相互作用力的系统
整体与隔离体法
【例2】A、B的质量分别为m1和m2，叠放置于光 滑的水平地面上，现用水平力拉A时，A、B一起 运动的最大加速度为a1，若用水平力改拉B时，A、 B一起运动的最大加速度为a2，则a1:a2等于: A 1:1 B m1:m2 C m2:m1 D m12:m22
连接体问题
1. 连接体：两个或两个以上的物体在相互作用力的关 联下参与运动的系统。连接体问题“连接”的本质是 物体之间的相互作用力。 （1）通过直接接触或介质连接的物体系统
（2）不直接接触的物体系统也可以构成连接体 2、连接体特点：
（1）连接体系统内的物体具有相同的速度和加速度
（2）系统内的物体具有不同的速度或不同的加速度
有相互作用力的系统
整体与隔离体法
【例1】放在水平桌面上的一木块，其质量为m ,在水平
向右的推力F作用下，向右运动，求木块的加速度为多 少？
A B
思考：求A对B的作用力大小。
A B
例、地面光滑，两物块质量分别为m1、m2，拉力F1和F2 方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1> F2，试求两 个物块运动过程中轻线的拉力FT。
m
M
例10、图中所有的接触面均光滑，当m1沿斜面下滑时，为 使斜面体保持静止，则对斜面体应施加多大的水平力F
？方向如何？斜面体受到地面的支持力多大？（图中的
字母均属于知量）
m2 m1
M
θ
有相互作用力的系统
整体与隔离体法
(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3mg A 、 53mg B 、 43mgC 、 2D 、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？2mm图2 -13. 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 )EB ． T = (q - q )EE2 1 2121球 2 球 1C ．T = 2(q 1 + q 2 )ED ． T = (q 1 + q 2 )E5. 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 。
专题16 连接体问题 (原稿版)
得
隔离T-F1-μm1g=m1a
得
三、板块连接体模型归纳
整体：a=F/(m1+m2)
隔离m1：f=m1a
得f=m1F/(m1+m2)
整体：a=g(sinθ-μ2cosθ)
方向沿斜面向下
隔离m1：m1gsinθ-f=m1a
得f=μ2m1gcosθ
方向沿斜面向上
若μ2=0则f=0
绳子平行于倾角为α的斜面，A物块恰好能静止在斜面上，不考虑两物块与斜面之间的摩擦。若互换两物块
位置，按图乙放置，然后释放物块，斜面仍保持静止。则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳的拉力等于Mg
B．轻绳的拉力小于mg
C．A物块运动的加速度大小为（1﹣sinα）g
D．A物块运动的加速度大小为
1．如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量均为m，2、4质量均为m0，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4。重力加速度大小为g，则有（ ）
9．如图所示，m1＝1kg，m2＝2kg，m1和m2之间的动摩擦因数μ1＝0.2，水平面光滑要使m1和m2之间不发生相对运动，则：F最大不得超过（ ）（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2）
A．2 NB．4NC．6ND．8N
10．（多选）如图所示，用力F拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动，现在中间物体上加上一个小物体，在原拉力F不变的条件下四个物体仍一起运动，那么连接物体的绳子张力和未放小物体前相比（ ）
【典例2】
（多选）如图，倾角为θ的斜面体固定在水平地面上，现有一带支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细
连接体问题
（1）本题和课堂练习题有什么联系和区别？
（2）若两个固定斜面与水平方向的夹角不相等，又当如
何处理？
（3）你有几种方法寻找本题中的加速度之间的关系？
（图中 37 ， 53， 重力加速度g=10m/s2）
B
C
AF
问题思考： （1）若各接触面光滑，不施加外力F，由静止释放A、
B、C，各物体的加速度各为多少？ （2）若给C一个冲量I，不计所有摩擦，如何分析A、B
、C各物体的运动情况？
课堂练习：如图所示，斜劈A和圆柱体B的质量分别为mA
和mB，劈的倾角为 ，两个物体都只发生平动，由静止
巧思多变，一题多解
——连接体问题
基础知识回顾
1、连接体：两个或两个以上物体相互连接参与运动的系统称为连接 体。
2、质点系的牛顿第二定律：
F合x m1a1x m2 a2x mn anx
F合y m1a1y m2a2 y mnany
基础知识回顾
3、基本方法：
①隔离法：将各物体从系统中隔离出来， 单独考虑各物体的受力情况和运动情况。
状态释放系统，试求两个物体A和B的加速度（不计所有 摩擦）。
A
变式（课后练习）：如图所示，一个圆柱体和一个楔子，
相互触及地沿着两个与地面成相等夹角 的固定斜面做无
摩擦的移动，圆柱体质量为m1，楔子的质量为m2。试求 楔子对圆柱体的压力。
答案 N 2m1m2 g tan
m1 m2
m1 m2
问题思考：
②整体法：将连接体系统看成一个整体， 分析整体所受外力的情况和运动情况。
基础知识回顾
4、注意事项：
①由约束条件准确找到各物体的加速度之间 的关系； ②注意各运动学参量所对应的参考系； ③非惯性系中的受力分析要考虑惯性力； ④整体法与隔离法相结合，灵活处理问题。
高考经典物理模型：连接体问题
连接体问题的求解思路【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 ⑵⑴＋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）。
连接体问题(答案)
牛顿运动定律（2）——连接体问题【例1】．如图所示，置于水平面上的相同材料的m和M用细绳连接，在M上施一水平力F(恒力)使两物体做匀加速直线运动.则下列对两物体间的细绳拉力的说法中正确的是( AB )A ．水平面光滑时，绳拉力等于mFm M+B ．水平面不光滑时，绳拉力等于mFm M+C．水平面不光滑时，绳拉力大于mFm M+D．水平面不光滑时，绳拉力小于mFm M+【变式1】．如图所示，物体A、B、C放在光滑水平面上用细线a b连接，力F作用在A上，使三物体在水平面上运动，若在B上放一小物体D，D随B一起运动，且原来的拉力F保持不变，那么加上物体D后两绳中拉力的变化是（ A ）A．T a增大B．T b增大C．T a变小D．T b不变【例2】．两块叠放的长方体滑块A和B，置于固定的倾角为θ的斜面上，如图所示，滑块A和B的质量分别为m1和m2，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块B受到的摩擦力（BC ）A．等于零B．方向沿斜面向上C．大小等于μ1m2g cos θD．大小等于μ2m2g cos θ【变式2】．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（ A ）A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小【例3】．如图所示，一辆小车静止在水平地面上，bc是固定在小车上的水平横杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体m，m在小车的水平底板上，小车未动时细线恰好在竖直方向上。
现使小车向右运动，全过程中M始终未相对杆bc移动，M、m与小车保持相对静止，已知a1∶a2∶a3∶a4＝1∶2∶4∶8，M受到的摩擦力大小依次为F1、F2、F3、F4，则以下结论正确的是(ACD)A．F1∶F2＝1∶2 B．F2∶F3＝1∶2C．F3∶F4＝1∶2 D．tan α＝2tan θ【变式3】．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则(AB) A．车厢的加速度为g sin θB．绳对物体1的拉力为m1gcos θC．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g D．物体2所受底板的摩擦力为0A B C Fa b【例4】．如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M 的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向（ B ）A ．环只受三个力作用B ．环一定受四个力作用C ．物体做匀加速运动D ．悬绳对物体的拉力小于物体的重力【变式4】．如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m 1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m 2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a 一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是（ C ）A ．杆对小环的作用力大于m 1g +m 2gB ．m 1不变，则m 2越大，β越小C ．θ=β，与m 1、m 2无关D ．若杆不光滑，β可能大于θ【例5】．如图所示，甲图为光滑水平面上质量为M 的物体，用细线通过定滑轮与质量为m 的物体相连，m 所受重力为5N ；乙图为同一物体M 在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F 的作用，拉力F 的大小也是5N ，开始时M 距桌边的距离相等，则（ D ）A ．M 到达桌边时的速度相等，所用的时间也相等B ．甲图中M 到达桌边用的时间较长，速度较大C ．甲图中M 到达桌边时的速度较大，所用时间较短D ．乙图中绳子受到的拉力较大【变式5】．如图所示，已知M ＞m ，不计滑轮及绳子的质量，物体M 和m 恰好做匀速运动，若将M 与m 互换，M 、m 与桌面的动摩因数相同，则（ D ）A ．物体M 与m 仍做匀速运动B ．物体M 与m 做加速运动，加速度a =()m M g M+ C ．物体M 与m 做加速运动，加速度a =Mg m M+ D ．绳子中张力不变【例6】．如图所示，质量M 的斜面体置于水平面上，其上有质量为m 的小物块，各接触面均无摩擦。
牛顿第二定律应用习题(详解答案)
§4.4 牛顿第二定律的应用――― 连接体问题【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 212+ C.FD.F m21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对静止，计算人运动的加速度？（2）为了保持人与斜面相对静止， 木板运动的加速度是多少？【针对训练】3.如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的静摩擦因数μ＝0.8，要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的 加速度前进？（g ＝10m/s 2）4.如图所示，箱子的质量M ＝5.0kg ，与水平地面的动摩擦因数μ＝0.22。
在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量m ＝1.0kg 的小球，箱子受到水平恒力F 的作用，使小球的悬线偏离竖直 方向θ＝30°角，则F 应为多少？（g ＝10m/s 2）【能力训练】1.如图所示，质量分别为M 、m 的滑块A 、B 叠放在固定的、 倾角为θ的斜面上，A 与斜面间、A 与B 之间的动摩擦因数分别为μ1，μ2，当A 、B 从静止开始以相同的加速度下滑时， B 受到摩擦力（ ）A.等于零B.方向平行于斜面向上C.大小为μ1mgcos θD.大小为μ2mgcos θ2.如图所示，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.gB.g m m M - C.0 D.g mmM + 3.如图，用力F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B 物体上加一个小物体，它和中间的物体一起运动，且原拉力FA.T a 增大B.T b 增大C.T a 变小D.T b 不变4.如图所示为杂技“顶竿”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， 竿对“底人”的压力大小为（ ）A.（M+m ）gB.（M+m ）g －maC.（M+m）g+ma D.（M －m ）g 5.如图，在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计 的薄板，将薄板上放一重物，并用手将重物往下压，然后突 然将手撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中，（即重 物与弹簧脱离之前），重物的运动情况是（） A.一直加速B.先减速，后加速C.先加速、后减速D.匀加速6.如图所示，木块A 和B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块C 上，三者静置于地面，它们的质量之比是1:2:3，设所有接触面都光滑，当沿水平方向抽出木块C 的瞬时，A 和A = ，a B=。
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。
高中物理常见连接体问题总结
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－FsinθB．N=m1g+m2g－FcosθC．f=FcosθD．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？6．跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，已知人的质量为70 kg，吊板的质量为10 kg，绳及定滑轮的质量，滑轮的摩擦均可不计，取重力加速度g=10 m/s2 ，当人以440 N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为（）A．a=1 m/s2，FN=260 NB．a=1 m/s2，FN=330 NC．a=3 m/s2，FN=110 ND．a=3 m/s2，FN=50 N7．如图所示，静止在水平面上的三角架的质量为M，它中间用两根质量不计的轻质弹簧连着一质量为m的小球，当小球上下振动，三角架对水平面的压力为零的时刻，小球加速度的方向与大小是（）A．向下，mMgB．向上，gC．向下，gD．向下，m gmM)(+(六)综合8. 如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦均为f，若木块不滑动，力F的最大值是（）答案1。
连接体问题
例题1：如图，已知A、B两物体质量分别 为mA、mB ，地面光滑，拉力F已知，求A、 B的加速度a和细线的拉力T。 对A：受力如图 F-T=mAa
B F A
对B：受力如图 T=mBa
F 得：a m A mB
mB F T m A mB
变式1：如图，求A、B的加速度a和细线 的拉力T。（已知mA、mB、μ、F） 解： (1)整体法：
Ａ
Ｂ
F 得：a g m A mB
mB F T m A mB
A、B两物体靠在一起，放在光滑水平面 上，它们的质量分别为mA=3kg， mB=6kg，今用水平力FA=6N推A，用水 平力FB=3N拉B，A、B间的作用力有多 大？
如图所示，A、B质量分别为m1，m2，它们在水平 力F的作用下均一起加速运动，甲、乙中水平面光 滑，两物体间动摩擦因数为μ，求A、B间的摩擦力。
B F A
F-μmAg-μmBg＝(mA+mB)a
F 得：a g m A mB
隔离法
对A：受力如图 F-T-fA=mAa NA=mAg fA=μNA
B
A
对B：受力如图
T-fB=mBa NB=mBg fB=μNB
F 得：a g m A mB
mB F T m A mB
如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面 上，动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦。 在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加 速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾 角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a 及推力F的大小为（ ）
A. a g sin , F (M m) g ( sin ) B.
牛顿第二定律的应用
----------连接体问题
连接体经典例题
连接体专题1.如图7所示，在光滑水平地面上，水平外力F 拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量为M ，木块质量为m ，加速度大小为a ，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是( )图7A ．μmg B.mF M ＋m C ．μ(M ＋m )g D ．ma 解析：选BD.m 与M 无相对滑动，故a 相同．对m 、M 整体：F ＝(M ＋m )·a ，故a ＝F M ＋m，m 与整体加速度相同也为a ，即F f ＝mF M ＋m，又由牛顿第二定律，隔离m ：F f ＝ma ，故B 、D 正确．2．如图9所示，一轻质弹簧上端固定，下端挂有一质量为m 0的托盘，盘中放有质量为m 的物体，当盘和物体静止时，弹簧伸长了l ，现向下拉盘使弹簧再伸长Δl 后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于( )图9A.⎝⎛⎭⎫1＋Δl l (m ＋m 0)gB.⎝⎛⎭⎫1＋Δl l mg C.Δl l mg D.Δl l(m ＋m 0)g 解析：选B.托盘和物体静止时，弹簧伸长了l ，对整体有kl ＝(m ＋m 0)g当刚松手时，盘处于向上加速状态，对整体有：k (l ＋Δl )－(m ＋m 0)g ＝(m ＋m 0)a对物体m 由牛顿第二定律有F N －mg ＝ma由以上各式解得F N ＝⎝⎛⎭⎫1＋Δl l mg ，故选B. 3. (2011·高考福建卷)如图10，一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后，两端分别悬挂质量为m 1和m 2的物体A 和B .若滑轮有一定大小，质量为m 且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦．设细绳对A 和B 的拉力大小分别为F 1和F 2，已知下列四个关于F 1的表达式中有一个是正确的．请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是( )图10A ．F 1＝(m ＋2m 2)m 1g m ＋2(m 1＋m 2)B ．F 1＝(m ＋2m 1)m 2g m ＋4(m 1＋m 2)C ．F 1＝(m ＋4m 2)m 1g m ＋2(m 1＋m 2)D ．F 1＝(m ＋4m 1)m 2g m －4(m 1＋m 2)解析：选C.若将滑轮视为轻质，即m ＝0，而绳为轻质，故F 1＝F 2，由牛顿第二定律m 2g－F 1＝m 2a ，F 1－m 1g ＝m 1a ，得F 1＝2m 2m 1g m 1＋m 2；当m ＝0时对各选项逐一进行验证，只有C 正确；当m 1＝m 2时则F 1＝F 2＝m 1g ，同时对各选项逐一验证，只有C 正确．4.如图所示，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。
4.4第四讲：连接体问题
第四讲：“连接体”问题知识点：（1）连接体是指多个相关联物体（如并排挤在一起、叠放在一起或用绳、杆、弹簧等系在一起）组成的物体组（2）连接体各部分的运动情况相同或相关联，各部分之间的相互作用力遵从牛顿第三定律（3）胡克定律表达式：x k F ⋅=，x 是弹簧的形变量例题：如图所示，两物体A 和B ，质量分别为1m 和2m ，互相接触放在光滑水平面上，对物体A 施以水平的恒力F ，则A 、B 两物体的加速度各是多少？物体A 对物体B 的作用力是多大？变式1：两物体平放改为水平叠放 例1：如图所示，质量分别为1m 和2m 的A 和B 两物体叠放在光滑水平面上，对物体A 施以水平的恒定推力F ，两物体一起向右做加速直线运动，已知A 和B 之间的动摩擦因数为1μ，则物体A 和物体B 之间的摩擦力大小是多少？变式2：两物体用轻绳相连，外力施加在一个物体上例2：如图所示，两物体A 和B ，质量分别为1m 和2m ，中间用一段轻绳系在一起置于光滑水平面上，对物体B 施加以水平的恒定拉力F ，两物体一起向右做加速直线运动。
求物体A 受到的拉力。
变式3：两物体用轻弹簧连接，且分别给两物体施加外力例3：如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为1m 和2m 的物体A 、B ，中间用一段轻弹簧相连，在恒定外力1F 、2F 的作用下运动，已知21F F <，弹簧劲度系数为k ，当运动稳定后，弹簧的形变量是多少？变式4：将两个物体通过一段轻绳悬挂于竖直平面内 例4：如图所示，滑轮质量不计，两物体质量分别为1m 和2m （12m m >），中间用一段轻绳系在一起悬挂于定滑轮上，求重物释放后下落一小段高度时物体加速度及物体对绳的拉力。
变式练习1. 如图所示，两物体A 和B ，质量分别为1m 和2m ，互相接触放在粗糙水平面上，两个物 体与地面之间的动摩擦因数均为μ，如果对物体A 施以水平的恒定推力F ，两物体一起向右做加速直线运动，求A 、B 两物体的加速度和物体A 对物体B 的作用力。
连接体问题--例题解析
1 a1 m / s 2 3 若水平力F2的方向向右,由牛顿第二定律,
m1 m2 F2
m A mB F2 T 2.5 N ma
1 a2 m / s 2 2
F向右，作用在m2上，F=2.5N
3、一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑 轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑 轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的 质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向 上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。 (g=9.8m/s2) 解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力 如右图所示，F为绳的拉力,由牛顿第二定律有： 2F-(m+M)g=(M+m)a 则拉力大小为：
解：根据牛顿第二定律
F
整体的加速度
F a ① nm
1 2 3
………
n
作用在每个小立方体上的合力
F ② F0 ma n
以从第4个立方体到第n个立方体的n-3个立方体组成的系统为 研究对象，则第3个立方体对第4个立方体的作用力
(n 3) F F34 (n 3)ma n
整体法求加速度，隔离法求相互作用力．
5 C．向左，作用在m1上，F N 3
D．向左，作用在m1上，F=2.5N
m1
m2
解见下页
解：若水平力F1的方向向左,由牛顿第二定律, 对整体 F1=(m1+m2)a1 对m2 , T=m2a1 F1 m A mB 5 F1 T N mB 3 m1
m2
对整体 F2=(m1+m2)a2 对m1 , T=m1a2
联立①②③④式解出地 面对斜面体的支持力
v
N2
连接体问题典型例题
动力学中的连接体
※※※思考：
用正交分解法求解 牛顿运动定律问题的一 般步骤是怎样的？
根据连接体中各物体的加速度情 况分三类：
(1)连接体各物体加速度相同 (2)连接体中某一物体作匀变速运动，另一 物体处于平衡状态 (3)连接体中各物体都作匀变速运动，但加 速度各不相同
解决连接体问题的关键是什么？
研究对象的选取和转 换。
就研究对象而言，解决连接体问题 的方法是什么？
整体法：当讨论的问题不涉及系统内部物体的 作用力时，以整个系统为研究对象列方程求解 的 方法。 隔离法：求解系统中各物体间的相互作用力 时，以系统某一部分为研究对象列方程求解的方 法。 • 说明： （1）在求解连接问题时，隔离法与整体法相互依 存，交替使用，利用整体的加速度和隔离体的加 速度相等，往往是先整体法后隔离，分别列方程 求解。 （2）选择隔离对象的原则：一是要包含待求量； 二是所选隔离对象受力要少，所列方程数要少．
GA
N f
AB
f=μ( m A+ m B )②
对A：F1－f1=m A a ……③ f1=μmAg……④
F G F1
联解方程①②③④解得： F1=m AF /( m A+ m B)
f1
NA
A
GA
y
③.据牛顿第二定律 对整体AB:F－（m A+ m B) g sinθ=(m A+ m B) a 对A:F－mAgsinθ=m A a 联立以上二式解得F1=m AF/(m A+ m B )
连接体问题
高一物理学案牛顿运动定律专题（三）连接体问题一、解题思路两个（或两个以上）物体组成的连接体，它们之间的联结纽带是加速度，高中阶段只求加速度相同的问题。
在连结体内物体具有相同的加速度，应先把连结体当成一个整体，分析受到的外力运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度，若要求连续体内各物体相互作用的力，则把物体隔离，对某个物体单独进行受力分析，再利用牛顿第二定律对该物体列式求解。
二、典型例题1、求内力，先整体后隔离例1、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F 1和F 2，而且F 1>F 2,则A 施于B 的作用车大小为（ ）A 、F 1B 、F 2C 、（F 1+F 2）/2D 、（F 1-F 2）/22、求外力，先隔离后整体例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 ，要使物体相对斜面静止，力F 应为多大？例3、如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向 37°角，小球和车厢相对静止，球的质量为1kg 。
（g 取10m/s 2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）（1）求车厢运动的加速度，并说明车厢的运动情况。
（2）求悬线对球的拉力。
m θmm整理人：王秀香三、跟踪训练1、如图所示，用细线栓住两个完全相同小球，球的质量分布均匀且为m ，今以外力作用于线的中点，使两球以加速度a 竖直向上运动时，两段线之间的夹角角2α，此时两球间的作用力为多大？2、如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的物体A 、B ，m 1>m 2，A 、B 间水平连接着一轻质弹簧测力计。
若用大小为F 的水平力向右拉B ，稳定后B 的加速度大小为a 1,弹簧力计示数为F 1；如果改用大小为F 的水平方向左拉A ，稳定后A 的加速度大小为a 2，弹簧测力计示数为F 2，则以下关系式正确的是（ ）A ．a 1=a 2,F 1<F 2B ．a 1=a 2,F 1>F 2C ．a 1<a 2,F 1=F 2D ．a 1>a 2,F 1>F 23、如图所示，当车厢以某一加速度前进时，物块m相对于车厢静止于车厢壁上，则当车厢的加速度a 增大时（）A ．物块会落下来B ．物块仍保持相对车厢静止的状态C ．物块所受车厢壁的静摩擦力增大D ．物块所受车厢壁的弹力增大4、正在水平路面上行驶的汽车车厢的中部有一质量为m 1的木块。
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5讲 牛顿运动定律与连接体问题
一、连接体概述
相互连接并且有共同的加速度的两个或多个物体组成的系统可以看作连接体。
如下图所示：
还有各种不同形式的连接体的模型图，不一一描述。
只以常见的模型为例。
二、问题分类
1.已知外力求内力（先整体后隔离）
如果已知连接体在合外力的作用下一起运动，可以先把连接体系统作为一个整体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再隔离其中的一个物体，求相互作用力。
2.已知内力求外力（先隔离后整体）
如果已知连接体物体间的相互作用力，可以先隔离其中一个物体，根据牛顿第二定律求出他们共同的加速度；再把连接体系统看成一个整体，求解外力的大小。
三、典型例题（以图1模型为例）
【例题1】 如上图所示，质量分别为m 1、m 2
的两个物块放在光滑的水平面上，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向右做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？
解析：两个物块组成连接体系统，具有共同的加速度，把他们看作整体，根据牛顿第二定律可得：
12()F m m a =+ 解得：加速度12
F
a m m =
+
再隔离后面的物块m 1，它受重力G 、支持力N 和拉力T 三个力作用，根据牛顿第二定律可得：
1T m a =
带入可得：1
12
m T F m m =
+
图1 图2 图3
图4
【例题2】 如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向上做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？
解析：两个物块具有共同的加速度，把他们看作整体，根据牛顿第二
定律可得：
1212()()F m m g m m a -+=+ 解得：加速度1212
()F m m g
a m m -+=
+
再隔离后面的物块m 1，它受重力G 、和拉力T 两个力作用，根据牛顿第二定律可得：
12111
12
()F m m g
T m g m a m m m -+-==+
带入可得：1
12
m T F m m =
+
由以上两个例题可得：对于在已知外力求内力的连接体问题中，系统中各物体的内力是按照质量关系分配牵引力的。
只与连接体系统的质量和牵引力有关，与系统的加速度a 、摩擦因数μ、斜面倾角θ无关。
即： 1
12
m T F m m =
+
【例3】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 =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=．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 =，cos37o =）
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4］如图2-3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
2
1
，
即a =
2
1
g ,则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？ 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：F N =
22m
M +g ,由牛顿第三定律知： 木箱对地面压力F N ′=F N =2
2m
M +g .
【1】 如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块放在摩擦因数为μ的水平面上，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向右做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？
【2】如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块放在倾角为θ的光滑斜面上，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向右做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？
【3】如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块放在倾角为θ的斜面上，斜面的摩擦因数为μ，中间用细绳相连，在F 拉力的作用下一起向右做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？
m 1 m 2 F θ
m m
F θ m
m F 图2-3
【4】 如图所示，质量都为m 的两个物块并排放在光滑的水平面上，在F 1、F 2（12F F >）推力的共同作用下一起向右做匀加速运动，求物块间的相互作用力为多大？
【5】 如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物块放在光滑的水平面上，中间用细绳相连，在F 1、F 2（12F F >）拉力的共同作用下一起向右做匀加速运动，求中间细绳的拉力为多大？
6.两个物体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
+
D.
F m m 2
1
7.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 。
8.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。