高中物理连接体专题.doc

学习必备欢迎下载专题：连接体问题一、考情链接“连接体”问题一直是困扰许多学生物理学习的一大难题，也是高考考察的重点内容。

分析近几年高考理综试题，命题者对“连接体”问题的考察情有独钟。

预计20XX年高考中，“连接体”问题依然是考察的热点。

因此大家必须足够重视、扎实掌握。

二、知识对接对接点一牛顿运动定律牛顿第一定律（惯性定律）任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态。

注意：各种状态的受力分析是解决连接体问题的前提。

牛顿第二定律物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

注意：①物体受力及加速度一定要一一对应，即相应的力除以相应的质量得到相应的加速度，切不可张冠李戴！②分析运动过程时要区分对地位移和相对位移。

牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上，大小相等，方向相反。

注意不要忽视牛顿第三定律的应用，尤其是在求“小球对轨道压力”时经常用到牛顿第三定律，且均在评分标准中占1-2 分，一定不要忘记。

对接点二功能关系与能量守恒⑴合力做功量度了物体的动能变化W 合=ΔEK⑵重力做功量度了物体的重力势能的变化：W G=ΔE PG⑶弹簧的弹力做功量度了弹性势能的变化：W弹 =ΔE P弹⑷除系统内的重力和弹簧的弹力以外的其他力做功量度了系统的机械能的变化：W 其他 =ΔE机⑸系统内相互作用的摩擦力做功：a．系统内的一对静摩擦力做功-- 一对静摩擦力对系统做功的代数和为零，其作用是在系统内各物体间传递机械能。

b.系统内的一对滑动摩擦力做功-- 其作用是使系统部分机械能转化为系统的内能，Q= fs 相对。

⑹电场力做功量度了电势能的变化：W E=ΔE PE⑺安培力做功量度了电能的变化：安培力做正功，电能转化为其他形式能；克服安培力做功，其他形式能转化为电能。

三、规律方法突破突破点一整体法与隔离法的运用①解答问题时，不能把整体法和隔离法对立起来，而应该把这两种方法结合起来，从具体问题的实际出发，灵活选取研究对象，恰当使用隔离法和整体法。

②在选用整体法和隔离法时，要根据所求的力进行选择，若所求为外力，则应用整体法；若所求为内力，则用隔离法。

③具体应用时，绝大多数要求两种方法结合使用，应用顺序也较为固定。

求外力时，先隔离后整体，求内力时，先整体后隔离。

先整体或先隔离的目的都是求共同的加速度。

突破点二审题技巧“连接体”问题往往涉及临界状况的分析。

因此，读题时要特别注意“恰好”“刚刚”等字眼，因为它们往往隐含着一种临界状况的信息。

四、题型梳理学习必备欢迎下载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 3 mgC. 3 mg3 mgA.5 B.4 2D.A变式 1.如图所示的三个物体 A 、B 、C，其质量分别为 m1、m2、 m3，带有滑轮的物体 B 放在光滑平面上，滑轮和所有接 FB C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＝ __________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。

在 A 最右端放有可视为质点的物块B，其质量 m = 1kg ， B 与 A 左段间动摩擦因数μ= 0.4 。

开始时二者均静止，现对 A 施加 F = 20N 水平向右的恒力，待 B 脱离 A（ A 尚未露出平台）后，将 A 取走。

B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离（ 1） B 离开平台时的速度v B。

（ 2） B 从开始运动到脱离 A 时， B 运动的时间 t B和位移 x B。

（ 3） A 左段的长度 l 1。

x = 1.2m 。

（取 g = 10m/s2）求：BA Fl 1l2hx变式 2.如图所示，平板A长L=5m，质量M=5kg，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐。

在A 上距右端 s=3m 处放一物体 B（大小可忽略，即可看成质点），其质量 m=2kg. 已知 A、 B 间动摩擦因数μ1=0.1， A 与桌面间和 B与桌面间的动摩擦因数μ，原来系统静止。

现在在板的右端2=0.2施一大小一定的水平力 F 持续作用在物体 A 上直到将 A 从 B 下抽出才撤去，且使 B 最后停于桌的右边缘，求：学习必备欢迎下载（1）物体 B 运动的时间是多少？（2）力 F 的大小为多少？变式 3 如图所示，质量 M = 1kg 的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg 、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2，试求：（ 1）若木板长 L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力2=0.4，取g=10m/sF=8N ，经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力 F ，通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到的摩擦力 f 随拉力 F 大小变化的图像．f/N6543210 2 4 6 8 10 12 14 F/N例题 3 如图所示，某货场而将质量为m1=100 kg 的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径 R=1.8 m。

地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、 B，长学习必备欢迎下载度均为 l =2m，质量均为m2=100 kg，木板上表面与轨道末端相切。

货物与木板间的动摩擦因数为μ，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2。

（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 1m/s2）（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

（2）若货物滑上木板 A 时，木板不动，而滑上木板 B时，木板 B 开始滑动，求μ 应满足的条件。

1（ 3）若μ，求货物滑到木板 A 末端时的速度和1=0.5在木板 A 上运动的时间。

变式 4 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？θ特别总结提醒：解答“通过摩擦力的连接体问题”时，需要特别注意两点，一是求取加速度的时候，力与质量务必一一对应；二是搞清楚对地位移和相对位移，套用运动学公式及动能定理时绝大多数用的是对地位移，而应用能量守恒中Q= fs 相对时用的是相对位移，做题时一定要“三思而后行”！题型三通过绳（杆）的连接体问题特别点击：把握好两点—一是绳和杆的受力特点，二是关联速度的应用。

轻绳（ 1）轻绳模型的特点：“绳”在物理学上是个绝对柔软的物体，它只产生拉力（张力），绳的拉力沿着绳的方向并指向绳的收缩方向。

它不能产生支持作用。

它的质量可忽略不计，轻绳是软的，不能产生侧向力，只能产生沿着绳子方向的力。

它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长。

（2）轻绳模型的规律：①轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子；②轻绳不能伸长；③用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时，系统的机械能有损失；④轻绳的弹力会发生突变。

轻杆（ l ）轻杆模型的特点：轻杆的质量可忽略不计，轻杆是硬的，能产生侧向力，它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长或压缩。

（2）轻杆模型的规律：①轻杆各处受力相等，其力的方向不一定沿着杆的方向；②轻杆不能伸长或压缩；③轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。

例 4.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量 m B=m 的小球连接，学习必备欢迎下载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 CO O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m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）；m （ 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．θ变式 5.如图所示，物块A、B、C的质量分别为M 、 3m 、 m ，并均可视为质点，它们间有 m M 4m 关系。

三物块用轻绳通过滑轮连接，物块 B 与 C 间的距离和 C 到地面的距离均是 L 。

若 C 与地面、 B 与 C 相碰后速度立即减为零， B 与 C 相碰后粘合在一起。

（设 A 距离滑轮足够远且不计一切阻力）。

（ 1）求物块C刚着地时的速度大小？（ 2）若使物块B不与C相碰，则M应满足什么条件？m（3）若M 2m时，求物块A由最初位置上升的最大高度？（4）若在（ 3）中物块A由最高位置下落，拉紧轻绳后继续下落，求物块 A 拉紧轻绳后下落的最远距离？题型四通过弹簧的连接体问题技法点拨：（1）轻弹簧模型的特点：轻弹簧可以被压缩或拉伸，其弹力的大小与弹簧的伸长量或缩短量有关。

（2）轻弹簧的规律：①轻弹簧各处受力相等，其方向与弹簧形变的方向相反；②弹力的大小为F=kx ，其中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的伸长量或缩短量；③弹簧的弹力不会发生突变。

学习必备欢迎下载例题 5.如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为 m2的物体 B 相连，弹簧的劲度系数为k，A、B 都处于静止状态。

一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体 A ，另一端连一轻挂钩。

开始时各段绳都处于伸直状态， A 上方的一段绳沿竖直方向。

现在挂钩上升一质量为 m3的物体 C 并从静止状态释放，已知它恰好能使 B 离开地面但不继续上升。

若将 C 换成另一个质量为（m1＋m3）的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次 B 刚离地时 D 的速度的大小是多少？已知重力加速度为 g。

变式 6.如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上； B 、C 两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连， C 放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证 ab 段的细线竖直、 cd 段的细线与斜面平行．已知A 、B 的质量均为 m，C 的质量为 4m，重力加速度为 g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放 C 后它沿斜面下滑， A 刚离开地面时， B 获得最大速度，求：(1) 从释放 C 到物体 A 刚离开地面时，物体 C沿斜面下滑的距离.(2) 斜面倾角．(3)B 的最大速度 v Bm．变式 7 如图所示，挡板P 固定在足够高的水平桌面上，小物块 A 和 B 大小可忽略，它们分别带有 +Q A和 +Q B的电荷量，质量分别为m A和 m B。