高考物理连接体模型问题归纳
高考物理连接体模型问题归纳
高考物理连接体模型问题归纳
高考物理连接体模型是指物理学中用来研究物体在力的作用下受到的变形和位移的模型。
连接体模型可以帮助我们理解物体在力的作用下的运动规律，并为解决工程中的问题提供理论支持。
下面是一些关于高考物理连接体模型的问题归纳：
力的三要素：力的大小、方向和作用点。
力的平衡：力的总和为零。
力的合成：多个力可以合成为一个力。
力的叉积：力可以产生转动效应。
力的平衡方程：对于一个物体，所有作用在物体上的力的总和为零。
力的矩：力可以产生弯曲效应。
力的压弯：力可以产生压弯效应。
专题05 连接体问题、板块模型和传送带问题-2024年高考物理二轮专题综合能(002)
专题05 连接体问题、板块模型、传送带问题【窗口导航】高频考法1 连接体问题 ........................................................................................................................................... 1 角度1：叠放连接体问题 ....................................................................................................................................... 2 角度2：轻绳连接体问题 ....................................................................................................................................... 3 角度3：轻弹簧连接体问题 ................................................................................................................................... 3 高频考法2 板块模型 ............................................................................................................................................... 4 高频考法3 传送带问题 ........................................................................................................................................... 7 角度1：水平传送带模型 ....................................................................................................................................... 8 角度2：倾斜传送带模型 . (11)高频考法1连接体问题1．常见连接体三种情况中弹簧弹力、绳的张力相同(接触面光滑，或A 、B 与接触面间的动摩擦因数相等)常用隔离法常会出现临界条件2. 连接体的运动特点（1）叠放连接体——常出现临界条件，加速度可能不相等、速度可能不相等。
专题16 连接体问题 2022届高中物理常考点归纳
专题16 连接体问题常考点连接体问题分类及解题方法分析【典例1】如图所示，光滑水平桌面上的物体B质量为m2，系一细绳，细绳跨过桌沿的定滑轮后悬挂质量为m1的物体A，先用手使B静止（细绳质量及滑轮摩擦均不计）。
（1）求放手后A、B一起运动中绳上的张力F T。
（2）若在B上再叠放一个与B质量相等的物体C，绳上张力就增大到F T，求m1：m2。
解：（1）对A有：m1g﹣F T＝m1a1对B有：F T＝m2a1则F T＝g（2）对A有：m1g﹣F T2＝m1a2对B+C有：F T2＝2m2a2则F T2＝g由F T2＝F T得：g＝所以m1：m2＝2：1答：（1）放手后A、B一起运动中绳上的张力为g（2）两物体的质量之比为2：1。
【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。
支架上用细线悬挂质量为m的小球，当小球与滑块相对静止后，细线方向与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，则（）A．若α＝θ，小球受到的拉力为mgcosθB．若α＝θ，滑块的加速度为gtanθC．若α＞θ，则斜面粗糙D．若α＝θ，则斜面光滑【解析】A、若α＝θ，则细线与斜面垂直，小球受到的重力和细线拉力的合力沿斜面向下，如图所示，沿细线方向根据平衡条件可得小球受到的拉力为F＝mgcosθ，故A正确；B、若α＝θ，滑块的加速度与小球的加速度相同，对小球根据牛顿第二定律可得：mgsinθ＝ma，解得：a＝gsinθ，故B错误；CD、根据B选项可知，若α＝θ，整体的加速度为a＝gsinθ；以整体为研究对象，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得：Mgsinθ﹣f＝Ma，解得：f＝0；若斜面粗糙，则整体的加速度减小，则α＜θ。
【典例3】在光滑的水平地面上有两个A完全相同的滑块A、B，两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，且F1＞F．以A、B为一个系统，如图甲所示，F1、F向相反方向拉A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0+△l1），系统的加速度大小为a1；如图乙所示，F1、F2相向推A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0﹣△l2），系统的加速度大小为a2．则下列关系式正确的是（）A．△l1＝△l2，a1＝a2B．△l1＞△l2，a1＝a2C．△l1＝△l2，a1＞a2D．△l1＜△l2，a1＜a2【解析】A、B完全相同，设它们的质量都是m，由牛顿第二定律得：对A、B系统：F1﹣F2＝2ma1，F1﹣F2＝2ma2，对A：F1﹣k△l1＝ma1，F1﹣k△l2＝ma2，解得：a1＝a2，△l1＝△l2。
新高考物理专题-机械能守恒的连接体模型
机械能守恒的连接体模型江苏省姜堰中学 唐玉兵【要点分析】模型一、速率相等的连接体模型如图所示，是A 、B 两物体组成的系统，当释放B而使A 、B 运动的过程中，A 、B 的速度均沿绳子方向，在相等时间内A 、B 运动的路程相等，则A 、B的速率相等。
【典型例题】例1、如图所示，B 物体的质量是A 物体质量的12，在不计摩擦阻力的情况下，A 物体自H 高处由静止开始下落。
以地面为参考平面，当物体A 的动能与其势能相等时，物体A 距地面的高度是( )A.15HB.25HC.45HD.13H 【参考答案】B【解析】 设当物体A 距离地面h 时，其动能与势能相等，对A 、B 组成的系统由机械能守恒定律得：又根据题意可知， 解得： 故选项B 正确。
【要点分析】模型二、角速度相等的连接体模型如图所示，是A 、B 两物体组成的系统，当释放A 、B 后，绕垂直纸面的固定轴O 转动（图中未画出），在相同时间内，A 、B 转过的角度相等，则A 、B 转过的角速度相等。
【典型例题】211()()22A A A m g H h m m v -=+例2、如图，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用长为2L的轻杆相连，在杆的中点O处有一固定水平转动轴，把杆置于水平位置后由静止释放，在B球顺时针转动到最低位置的过程中( )A．A、B两球的角速度大小始终相等B．重力对B球做功的瞬时功率一直增大C．B球转动到最低位置时的速度大小为23 gLD．杆对B球做正功，B球机械能不守恒【参考答案】A C【解析】A、B两球用轻杆相连，角速度大小始终相等，选项A正确；杆在说位置时，重力对B球做功的瞬时功率为零，杆在竖直位置时，B球的重力和速度方向垂直，重力对B球做功的瞬时功率也为零，但在其他位置重力对B球做功的瞬时功率不为零，因此，重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小，选项B错误；设B 球转动到最低位置时的速度为v，两球角速度大小相等，转动半径相等，所以两球的线速度大小也相等，对A、B两球和杆组成的系统，由机械能守恒定律得：解得：选项C正确；B球的重力势能减少了2mgL，动能增加了2mgL/3，机械能减少了，所以杆对B球做负功，选项D错误。
高中物理连体模型总结
精讲3 牛顿运动定律连体问题在实际问题中，常常会碰到几个物体(连接)在一起在外力作用下运动，求解它们的运动规律及所受外力和相互作用力，这类问题被称为连接体问题。
常见的连体模型：①用轻绳连接②直接接触③靠摩擦接触连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。
处理方法：整体法与隔离法相结合例1：如图所示，U形框B放在粗糙斜面上刚好静止。
若将物体A放入放入U形框B内，问B是否静止。
例2 如图所示，为研究a与F、m关系的实验装置，已知A、B质量分别为m、M，当一切摩擦力不计时，求绳子拉力。
原来说F约为mg，为什么？拓展：质量分别为m=2kg和M=3kg的物体A和B，挂在弹簧秤下方的定滑轮上，如图所示，当B加速下落时，弹簧秤的示数是。
(g取10m/s2)例3：用力F推，质量为M的物块A和质量为m的物块B，使两物体一起在光滑水平面上前进时，求物体M对m的作用力F N。
若两物体与地面摩擦因数均为μ时，相互作用力F N是否改变？为什么？例4．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一半，则小球在下滑过程中，木箱对地面的压力是多少？拓展：如图所示，A、B的质量分别为m1和m2，叠放于光滑的水平面上，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物体时，A，B一起运动的最大为a2，则a1:a2等于（）A．1：1 B．m1：m2C．m2：m1D．m12：m22小结1．连接体问题，和解决连接体问题的方法，即整体法和隔离法。
2．整体法就是把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。
不必考虑系统的内力的影响，只考虑系统受到的外力，依据牛顿第二定律列方程求解 .一般用整体法求加速度.3．隔离法是把系统中的各个部分（或某一部分）隔离，作为一个单独的研究对象来分析的方法。
需要求内力时，一般要用隔离法。
高中物理专题连接体模型
专题1：连接体模型1、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．方向向右，逐渐减小B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向左，大小不变2、（多选）如图所示,在光滑的地面上，水平外力F 拉动小车和木块一起做加速运动，小车质量为M ，木块质量为m ,设加速度大小为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（）A.F-MaB.maC.m mM FD.µmg3、如图所示，有材料相同的P 、Q 两物块通过轻绳相连，并在拉力F 作用下沿斜面向上运动，轻绳与拉力F 的方向均平行于斜面。
当拉力F 一定时，Q 受到绳的拉力()A.与斜面倾角θ有关B.与动摩擦因数有关C.与系统运动状态有关D.仅与两物块质量有关4、物块A 、B 放在光滑的水平地面上，其质量之比m A ∶m B ＝2∶1。
现用水平3N 的拉力作用在物体A 上，如图14所示，则A 对B 的拉力等于()A．1NB．1.5NC．2ND．3N5、a 、b 两物体的质量分别为m 1、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；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，如图所示。
则()A．x 1一定等于x 2B．x 1一定大于x 2C．若m 1>m 2，则x 1>x 2D．若m 1<m 2，则x 1＜x 26、(多选)如图所示，质量为m2的物体，放在沿平直轨道向左行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量为m 1的物体。
当车向左匀加速运动时，与物体m 1相连接的绳与竖直方向成θ角，m 2与车厢相对静止。
则()A．车厢的加速度为gsinθB．绳对物体m1的拉力T为m1gcosθC．底板对物体m2的支持力FN为(m2－m1)gD．物体m2所受底板的摩擦力f为m2gtanθ7、如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。
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）。
高考物理连接体模型问题归纳
绳牵连物”连接体模型问题归纳广西合浦廉州中学秦付平两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起,物理学中称为连接体,连结体问题就是物体运动过程较复杂问题,连接体问题涉及多个物体,具有较强的综合性,就是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来瞧,通过某种相互作用来实现连接的物体,如物体的叠合,连接体常会处于某种相同的运动状态,如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说,有动能与势能的相互转化等等,下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况例1如图1所示,在不计滑轮摩擦与绳质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况就是( )A.绳的拉力大于A的重力B.绳的拉力等于A的重力C.绳的拉力小于A的重力D.拉力先大于A的重力,后小于重力解析:把小车的速度为合速度进行分解,即根据运动效果向沿绳的方向与与绳垂直的方向进行正交分解,分别就是v2、v1。
如图1所示,题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同,不必分解。
A的速度等于v2,,小车向右运动时,逐渐变小,可知逐渐变大,故A向上做加速运动,处于超重状态,绳子对A的拉力大于重力,故选项A正确。
点评:此类问题通常就是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致,导致主动运动物体与被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度例2质量为M与m的两个小球由一细线连接(),将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘,从静止释放,如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析:设M滑至容器底部时速度为,m的速度为。
根据运动效果,将沿绳的方向与垂直于绳的方向分解,则有:,对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程,由机械能守恒定律有:,联立两式解得:,方向水平向左;方向竖直向上。
点评:作为连接两个物体的介质绳,能实现力与能量的传递,这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响,这就使物体的速度上存在一定的矢量关联,分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
高考物理解题模型分类专题讲解5---连接体(解析版)
高考物理解题模型分类专题讲解模型5 连接体1．连接体定义与分类（1）两个或两个以上的物体,以某种方式连接在一起运动,这样的物体系统就是连接体。
（2）连接体问题的类型:物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体。
2.解决连接体问题方法（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,一般采用“先整体求加速度,后隔离求内力”的方法。
牛顿第二定律公式F=ma 中的“F ”指的就是物体(或系统)所受的合力,因此,在处理连接体问题时,必须注意区分内力和外力,特别是用整体法处理连接体问题时,切忌把系统内力列入牛顿第二定律方程中。
当然,若用隔离法处理连接体问题,对所隔离的物体,它所受到的力都属外力,就不存在内力问题了。
【最新高考真题解析最新高考真题解析】】1.1.（（2020年江苏卷江苏卷））中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。
某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F 。
若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ）A. FB. 1920FC. 19FD. 20F 【答案】C【解析】【详解】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F ，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有3838F f ma -=设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F 1，则根据牛顿第二定律有 122F f ma -= 联立解得119F F =。
高中物理连接体问题精选(含答案解析)
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 、5m g 3μB 、4m g 3μC 、2m g3μ 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 =21g ,则小球在下滑的过程中,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 ．121()2T q q E =- B ．12()T q q E =- C ．121()2T q q E =+ D ．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 的木块间的摩擦力为13F T 题型二 通过摩擦力的连接体问题例题2 如图所示,在高出水平地面h = 1.8m 的光滑平台上放置一质量M = 2kg 、由两种不同材料连成一体的薄板A ,其右段长度l 2 = 0.2m 且表面光滑,左段表面粗糙。
高考物理连接体模型问题归纳
绳牵连物”连接体模型问题归纳广西合浦廉州中学秦付平两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起，物理学中称为连接体，连结体问题是物体运动过程较复杂问题，连接体问题涉及多个物体，具有较强的综合性，是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来看，通过某种相互作用来实现连接的物体，如物体的叠合，连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说，有动能和势能的相互转化等等，下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况例1如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（）A．绳的拉力大于A的重力B．绳的拉力等于A的重力C．绳的拉力小于A的重力D．拉力先大于A的重力，后小于重力解析：把小车的速度为合速度进行分解，即根据运动效果向沿绳的方向和与绳垂直的方向进行正交分解，分别是v2、v1。
如图1所示，题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同，不必分解。
A的速度等于v2，，小车向右运动时，逐渐变小，可知逐渐变大，故A向上做加速运动，处于超重状态，绳子对A的拉力大于重力，故选项A正确。
点评：此类问题通常是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致，导致主动运动物体和被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度例2质量为M和m的两个小球由一细线连接（），将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘，从静止释放，如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析：设M滑至容器底部时速度为，m的速度为。
根据运动效果，将沿绳的方向和垂直于绳的方向分解，则有：，对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程，由机械能守恒定律有：，联立两式解得：，方向水平向左；方向竖直向上。
点评：作为连接两个物体的介质绳，能实现力和能量的传递，这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响，这就使物体的速度上存在一定的矢量关联，分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
连接体问题——高考物理热点模型(解析版)
连接体问题模型概述1.连接体：两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体.如几个物体叠放在一起，或并排放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法.2.常见类型①物物叠放连接体：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度②轻绳连接体：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等．③轻杆连接体：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度和加速度．④弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度、加速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度、加速度相等．3.方法：整体法与隔离法，正确选取研究对象是解题的关键.①整体法：若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求系统内各物体之间的作用力,则可以把它们看作一个整体,根据牛顿第二定律,已知合外力则可求出加速度,已知加速度则可求出合外力.②隔离法：若连接体内各物体的加速度不相同,则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若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则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”.4.力的“分配”地面光滑两物块在力F 作用下一起运动，系统的加速度与每个物块的加速度相同，若外力F 作用于m 1上，则m 1和m 2的相互作用力F 弹=m 2m 1+m 2F ，若作用于m 2上，则F 弹=m 1m 1+m 2F 。
此“分配”与有无摩擦无关(若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同)，与两物体间有无连接物、何种连接物(轻绳、轻杆、轻弹簧)无关，而且无论物体系统处于平面、斜面还是竖直方向，此“分配”都成立。
5．关联速度连接体轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等。
下面三图中A 、B 两物体速度和加速度大小相等，方向不同。
关联速度连接体做加速运动时，由于加速度的方向不同，一般分别选取研究对象，对两物体分别列牛顿第二定律方程，用隔离法求解加速度及相互作用力。
高中物理连接体问题习题汇总
高中物理连接体问题汇总一、选择题（共5题）1、质量分别是m 和 2 m 的两个物体用一根轻质弹簧连接后再用细绳悬挂，m在上，2m在下，细绳连接在m上，并悬挂于天花板。
稳定后将细绳剪断，则剪断的瞬间，下列说法正确的是（g 是重力加速度）（）A ．质量为m 的物体加速度是 0B ．质量为2 m 的物体加速度是gC ．质量为m 的物体加速度是 3 gD ．质量为2 m 的物体加速度是 3 g2、质量为 3kg 的物体 A 静止于竖直的轻弹簧上，质量为2kg 的物体 B 用细线悬挂，A 、B 间相互接触但无压力，取重力加速度g=10N/kg。
某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（）A ．弹簧的弹力大小为50NB ． A 的加速度为零C ． B 对 A 的压力大小为12ND ． B 的加速度大小为5m/s23、A 、 B 两木块间连一轻弹簧，A在上B在下， A 、 B 质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，重力加速度为g 。
若将此木板突然抽去，在此瞬间， A 、 B 两木块的加速度分别是（）A ．aA =0， aB=2gB ．aA =g， aB=gC ．aA =0, aB=0D ．aA =g，aB=2g4、如图所示，光滑水平面上有叠放在一起的长方形物体 A 和 B ，A在上，B在下，质量均为m ，它们之间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 。
现在物体 A 上施加一水平外力F ，下列说法不正确的是（）A ．B 受到的摩擦力可能等于F/2B ． B 受到的摩擦力一定等于μmgC ．当 F=5μmg/3时， A 、 B 还没相对滑动D ．当F=7μmg/3时， A 、 B 一定相对滑动5、质量为1KG的木板静止在光滑水平面上，一个小木块（可视为质点）质量也为1KG，以初速度V=4m/s从木板的左端开始向右滑，木块与木板之间的动摩擦因数为 0.2 ，要使木块不会从木板右端滑落，则木板的长度至少为（）A ．5mB ．4mC ．3mD ．2m二、填空题（共2题）1、如图所示，质量分别为 10kg 和5kg 的长方形物体A 和B 静止叠放在水平桌面上。
高考物理模型方法分类解析 模型05 连接体
模型05 连接体(原卷版)1．连接体定义与分类（1）两个或两个以上的物体,以某种方式连接在一起运动,这样的物体系统就是连接体。
（2）连接体问题的类型:物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体。
2.解决连接体问题方法（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,一般采用“先整体求加速度,后隔离求内力”的方法。
牛顿第二定律公式F=ma中的“F”指的就是物体(或系统)所受的合力,因此,在处理连接体问题时,必须注意区分内力和外力,特别是用整体法处理连接体问题时,切忌把系统内力列入牛顿第二定律方程中。
当然,若用隔离法处理连接体问题,对所隔离的物体,它所受到的力都属外力,就不存在内力问题了。
【典例1】(多选)质量分别为2 kg和3 kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示。
今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1=20 N,F2=10 N,则下列说法正确的是()。
A.弹簧的弹力大小为16 NB.若把弹簧换成轻质绳,则绳对物体的拉力大小为零C.如果只有F1作用,则弹簧的弹力大小变为12 ND.若F1=10 N,F2=20 N,则弹簧的弹力大小不变【变式训练1】如图所示,小车内粗糙底面上有一物块被一拉伸的弹簧拉着,小车向右做加速运动。
若小车向右的加速度增大,物块始终相对小车静止,则物块所受摩擦力F1和车右壁所受弹簧的拉力F2的大小变化可能是()。
A.F1不变,F2一直变大B.F1先变小后变大,F2不变C.F1先变大后变小,F2不变D.F1变大,F2先变小后不变【典例2】如图所示,将砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。
高中物理 专题复习《模型构建——连接体问题》
01课堂探究评价
02课后课时作业
3．整体法、隔离法的选用 (1)整体法、隔离法的选取原则 当连接体内各物体具有相同的加速度(或运动情况一致)时，可以采用整 体法；当连接体内各物体加速度不相同(或运动情况不一致)时，采用隔离法。 一般来说，求整体的外力时优先采用整体法，整体法分析时不要考虑各物体 间的内力；求连接体内各物体间的内力时只能采用隔离法。 (2)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”。
01课堂探究评价
02课后课时作业
解析
2. (多选)如图所示，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。小车的质量为 M，木块的质量为 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
摩擦力大小为( )
A．μmg
mF B.M＋m
C．μ(M＋m)g D.ma
A．b 对 c 的摩擦力一定减小 B．b 对 c 的摩擦力方向可能平行斜面向上 C．地面对 c 的摩擦力方向一定向右 D．地面对 c 的摩擦力一定减小
答案 BD
01课堂探究评价
02课后课时作业
答案
解析 若有 mag>mbgsinθ，则 b 对 c 的摩擦力平行于斜面向上，且随沙 子缓慢流出，b 对 c 的摩擦力减小；若有 mag<mbgsinθ，则 b 对 c 的摩擦力平 行于斜面向下，且随沙子缓慢流出，b 对 c 的摩擦力增大，A 错误，B 正确； 以 b、c 为整体受力分析，应用平衡条件可得，地面对 c 的摩擦力方向一定水 平向左，且 Ff＝magcosθ，随 ma 的减小而减小，C 错误，D 正确。
高三物理专题复习4连接体模型-难(教师版)
B.斜劈对的摩擦力一定增大D.斜劈对地面的压力一定减小如图所示，倾角为1整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦竖直方向根据平衡条件，有：总总根据牛顿第三定律，压力也不变，故D错误；水平方向：，将固定点向右移动少许，则正确；B．对物体进行受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力，由于不知道拉力和重力的下滑分力的大小关系，故无法判断静摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故误；C．对滑轮和物体受力分析，受重力和两个拉力，如图所示：根据平衡条件，有：解得：将固定点故选A．2如图所示，斜面与足够长的水平横杆均固定，斜面与竖直方向的夹角为绳子左端连接，绳子跨过不计大小的定滑轮，其右端与滑块3如图所示，竖直固定的光滑杆上套有一个质量设物块的质量为，绳子拉力为，，联立解得：，故B选项：选取小球、及根据机械能守恒定律，则有：解得：，故B正确；4如图所示，在固定的光滑水平杆上，质量为仍静止，待系统稳定后，细线与竖直墙夹角变小仍静止，待系统稳定后，地面对摩擦力变大仍静止，待系统稳定后，细线与竖直墙夹角变大如图所示，质量为5点过程中，细线对拉力的功率一直增大点过程中，物块克服细线拉力做的功小于重力势能的减少如图所示，水平光滑长杆上套有小物块67如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球由几何知识得：，故杆的弹力则：故选BD ．环受到的摩擦力受悬线的拉力如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有吊两个质量均为的物体直，的悬线竖直向下．下列结论正确的是（8根据牛顿定律，有④由①②③④解得：故A正确，C正确；BD．对球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上，故合力为零，物体做匀速运动，细线拉力等于再对求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有向后根据平衡条件，有故B错误，D正确.故选ACD．9两个可视为质点的小球所示，已知小球和的质量之比为与水平面的夹角是（）D.的受力情况如图所示，其中球面对两球的弹即有，计算得出：即，即线交与点，设球面的半径为，由相似三角形可得：计算得出：，取及细杆组成的整体为研究对象，由平衡条件得：水平方向上有：10有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为，杆上套着一个质量为点）用不可伸长的轻绳将滑块与另一个质量为绳因悬挂而绷紧，此时滑轮左侧轻绳恰好水平，其长度（如图所示）．现将滑块从图中点由静止释放，（整个运动过程中，）．下列说法正确的是（。
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绳牵连物”连接体模型问题归纳
广西合浦廉州中学秦付平
两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起,物理学中称为连接体,连结体问题就是物体运动过程较复杂问题,连接体问题涉及多个物体,具有较强的综合性,就是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来瞧,通过某种相互作用来实现连接的物体,如物体的叠合,连接体常会处于某种相同的运动状态,如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说,有动能与势能的相互转化等等,下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况
例1如图1所示,在不计滑轮摩擦与绳质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况就是( )
A.绳的拉力大于A的重力
B.绳的拉力等于A的重力
C.绳的拉力小于A的重力
D.拉力先大于A的重力,后小于重力
解析:把小车的速度为合速度进行分解,即根据运动效果向沿绳的方向与与绳垂直的方向进行正交分解,分别就是v2、v1。
如图1所示,题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同,不必分解。
A的速度等于
v2,,小车向右运动时,逐渐变小,可知逐渐变大,故A向上做加速运动,处于超重状态,绳子对A的拉力大于重力,故选项A正确。
点评:此类问题通常就是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致,导致主动运动物体与被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度
例2质量为M与m的两个小球由一细线连接(),将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘,从静止释放,如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析:设M滑至容器底部时速度为,m的速度为。
根据运动效果,将沿绳的方向与垂直于绳的方向分解,则有:,对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程,由机械能守恒定律有:,联立两式解得:,方向水平
向左;方向竖直向上。
点评:作为连接两个物体的介质绳,能实现力与能量的传递,这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响,这就使物体的速度上存在一定的矢量关联,分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
三、考查机械能守恒定律应用
例3如图3所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2与质量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O1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她物体相碰。
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.
解析:(1)设此时小物块的机械能为E1.由机械能守恒定律
得:;
(2)设小物块能下滑的最大距离为s m,由机械能守恒定律有:,
而:,代入解得:。
(3)设小物块下滑距离为L时的速度大小为v,此时小球的速度大小为v B,
则:,,解得:。
例4如图4所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A与B连接,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,物体A与斜面间无摩擦,设当A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了,求物块B上升的最大高度H.
解析:设物块沿斜面下滑 s距离时的速度为v,由机械能守恒得(4m+m)v2=4mgssin30°-mgs①,细线突然断开的瞬间,物块B竖直上升的速度为v,此后B做竖直上抛运动,设继续上升的距离为h,由机械能守恒
得mv2=mgh②,物块B上升的最大高度H=h+s③,由①②③解得H=1.2s。
点评:应用机械能守恒定律求解多个物体组成的系统问题就是近几年物理高考的热点,系统应用机械能守恒必须注意外力只有重力(或弹力)做功,内力做功但代数与必须为零,解题的关键就是正确分析问题所涉及的物理过程。
四、考查研究对象的选取
例5如图5所示,半径为R的定滑轮不计质量,不计轮轴的摩擦,滑轮上挂一条长为L的铁链(L>10R),两边垂下相等的长度,由于轻微的干扰,使滑轮转动,且铁链与滑轮无相对滑动,当滑轮转过90°时,其角速度多大？
解析:滑轮转动而带动铁链,滑轮边缘的线速度等于铁链移动的瞬时速度。
对于铁链,只有重力做功,符
合机械能守恒定律。
此过程中铁链随滑轮转过的长度:,如图5所示,整条铁链的动能可瞧作就是由原部分移至位置,其重力势能的减少转变而来的,而之外的其余部分可认为对整条铁链动能的变化无贡献。
设单位长度铁链的质量为m,则对铁链,根据机械能守恒定律
有:,得铁链的速度,因,故滑轮在此时刻的角速
度,,以上解法不仅巧用等效研究对象,而且运用机械能守恒定律的另一种表达式,避开了参考平面的选择,简化了解题过程。
点评:本题解决的关键就是要选取研究对象,还注意运动过程的分析,同时也要求对运动的合成与分解有一定的掌握。
五、考查功能关系
例6 如图6所示,光滑的圆柱被固定在水平台上,用轻绳跨过圆柱体与质量分别为的两小球相连,开始时让方在平台上,两边绳绷直,两球从静止开始运动,其中上升,下降,当上升到圆柱体的最高点时,绳子突然崩裂,发现恰能做平抛运动,求应为的多少倍？
解析:系统运动过程中只有系统的重力做功,机械能守恒,设球上升到圆柱体最高点的时候速度为,在该过程中绳长保持不变,在任意时刻两球具有相同的速率。
由题意分析可知球上升的高度为,经过的路程为,等于球下落的高度,
则:,球做平抛运动,在顶点处仅受到重力,又因为该过程就是圆周运动的一部分,在顶点处:,解得,代入上式解
得:。
六、与弹簧联系考查
例7如图7所示,已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能E p=kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x 为其形变量.现有质量为m1的物体与劲度系数为k的轻弹簧相连并静止地放在光滑的水平桌面上,弹簧的另一端固定,按住物块m1,弹簧处于自然长度,在m1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩.现在将质量为m2的小物体轻轻地挂在挂钩上,设细线不可伸长,细线、挂钩、滑轮的质量及一切摩擦均不计,释放m1求:(1)m1速度达最大值时弹簧伸长的长度;(2)m2的最大速度值。
解析:(1)根据题意有:F T-kx=m1a①,m2g-F T=m2a②,由①②得m2g-kx=(m1+m2)a③,当a=0时,m1、m2速率达最大值,所以x=。
(2)系统机械能守恒,以弹簧原长处为弹性势能零点,m2刚挂上时的位置为重力势能零点,则系统初态机械能为零,故有:(m1+m2)v2+kx2-m2gx=0⑤,将④式代入⑤式解得v=±,故m2的最大速度为。
结语:以上举例仅仅就是以绳为介质构成的连接体在重力场中的问题,在其她受力场也同样出现,在电磁场中两个以上的细杆动生切割磁感线,在闭合回路中产生感应电流,进而通过安培力的作用,使两杆彼此产生制约,从而实现能量的传递,就构成了电磁场的连接体问题。
它的原型就来源于绳连物问题,因此通过力学绳连物问题的分析,培养物理过程分析能力,尤其就是加强矢量合成与分解、功能思想与几何关系等知识点的强化,提高运用数学知识解决物理问题的能力,就是深化提高学生学科思维品质的重要切入点。