高考研究(四) 动力学四大模型之四——连接体
2017届高考物理二轮复习专题 动力学中的三类模型：连接体模型
2017届高考物理二轮复习专题动力学中的三类模型：连接体模型连接体模型1.连接体的分类根据两物体之间相互连接的媒介不同，常见的连接体可以分为三大类。
(1)绳(杆)连接：两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起； (2)弹簧连接：两个物体通过弹簧的作用连接在一起；(3)接触连接：两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。
2.连接体的运动特点轻绳——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。
轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。
轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。
特别提醒(1)“轻”——质量和重力均不计。
(2)在任何情况下，绳中张力的大小相等，绳、杆和弹簧两端受到的弹力大小也相等。
3.连接体问题的分析方法(1)分析方法：整体法和隔离法。
(2)选用整体法和隔离法的策略：①当各物体的运动状态相同时，宜选用整体法；当各物体的运动状态不同时，宜选用隔离法；②对较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象，交替应用整体法与隔离法才能求解。
【典例1】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【答案】 D方法提炼受力分析绳、杆求加速度：整体法讨论计算―→―→加速度―→连接体求绳、杆作用力：隔相关问题离法【典例2】如图所示，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m1和m2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F1和F2，已知下列四个关于F1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( ) A. F1＝m＋2m2m1gm＋2m1m1gm＋4m2m1g B. F1＝ C. F1＝D. F1＝m＋m1＋m2m＋m1＋m2m＋m1＋m2m＋4m1m2g m＋m1＋m2【答案】 C【解析】设滑轮的质量为零，即看成轻滑轮，若物体B的质量较大，整体法可得加速度a＝m2－m1g，m1＋m2隔离物体A，据牛顿第二定律可得F1＝2m1m2g， m1＋m2将m＝0代入四个选项，可得选项C是正确，故选C。
高考物理二轮复习必备课件动力学模型连接体PPT文档38页
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
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11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
高中物理 第4章 专题四 模型构建——连接体问题课件 高中第一册物理课件
第三十二页，共四十六页。
答案
解析 对小环应用牛顿第二定律得：mg－f＝ma，解得：f＝mg－ma， 对杆有 Mg＋f′－T＝0，又 f＝f′，解得：T＝Mg＋mg－ma，C 正确。
12/10/2021
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5．如图所示，有一光滑斜面倾角为 θ，放在水平面上，用固定的竖直 挡板 A 与斜面夹住一个光滑球，球质量为 m。若要使球对竖直挡板无压力， 球连同斜面应一起( )
12/10/2021
提升训练
对点训练
第八页，共四十六页。
典型考点一
加速度相同的连接体问题
1. (多选)两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为 θ 的斜面上，如
图所示，滑块 A、B 的质量分别为 M、m，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 斜面上滑下，则滑块 B 受到的摩擦力( )
A．等于零
B．方向沿斜面向上
C．大小等于 μ1mgcosθ D．大小等于 μ2mgcosθ
答案 BC
12/10/2021
第九页，共四十六页。
答案
解析 把 A、B 两滑块作为一个整体，设其下滑的加速度为 a，由牛顿 第二定律有，(M＋m)·gsinθ－μ1(M＋m)gcosθ＝(M＋m)a，得 a＝g(sinθ－ μ1cosθ)。由于 a<gsinθ，可见 B 随 A 一起下滑的过程中，必然受到 A 对它沿 斜面向上的摩擦力，设 A 对 B 的摩擦力为 FB，滑块 B 的受力如图所示。由 牛顿第二定律有 mgsinθ－FB＝ma，得 FB＝mgsinθ－ma＝mgsinθ－mg(sinθ －μ1cosθ)＝μ1mgcosθ，B、C 正确，A、D 错误。
专题04 连接体模型(解析版)
A.A、B间库仑力大小为 m2g
B.细线OA的弹力大小为 m1g
2
轻环穿光滑杆，二力平衡，拉力垂直杆
轻环穿粗糙杆，三力平衡，最大夹角tanθ=μ
轻环穿光滑大圆环，拉力沿径向
【模型演练1】(2020·河北五个一名校联盟一诊)如图所示，竖直放置的光滑圆环，顶端D点处固定一定滑轮(大小忽略)，圆环两侧套着质量分别为m1、m2的两小球A、B，两小球用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，A、B连线过圆心O点，且与右侧绳的夹角为θ。则A、B两小球的质量之比为()
C.A、B间库仑力大小为k
D.A、B的质量之比为m1∶m2＝2∶1
【答案】B
【解析】以B球为研究对象，受力分析如图a所示，可知A、B间库仑力大小为F＝m2gtan 60°＝ m2g，选项A错误；以A球为研究对象，受力分析如图b所示，可知A、B间库仑力大小F＝m1gtan 30°＝ m1g，F弹A＝ ＝ m1g，选项B正确；由几何关系可知，A、B两球间库仑力大小为F＝k ＝k ，选项C错误；根据F＝ m2g和F＝ m1g，可求A、B的质量之比为m1∶m2＝3∶1，选项D错误。
解得T＝10 N，tanθ＝ ，
即θ＝30°。
(2)对A进行受力分析，由平衡条件有
Tsinθ＋Mg＝FN
Tcosθ＝μFN
解得μ＝ 。
(3)对A、B进行受力分析，由平衡条件有
Fsinα＋FN＝(M＋m)g，Fcosα＝μFN
解得F＝
高考一轮复习 专题3.2 动力学典型模型的分析
3.2 动力学典型模型的分析一. 讲必备知识【知识点一】动力学中的连接体问题1.连接体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).2.常见连接体的类型(1)同速连接体(如图)特点：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同速度和相同加速度.处理方法：用整体法求出a与F合的关系，用隔离法求出F内力与a的关系.(2)关联速度连接体(如图)特点：两连接物体的速度、加速度大小相等，方向不同，但有所关联.处理方法：分别对两物体隔离分析，应用牛顿第二定律进行求解.【例1】(多选)(2020·保定一模)如图所示，一质量M＝3 kg、倾角为α＝45°的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为m＝1 kg的光滑楔形物体。
用一水平向左的恒力F作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动。
重力加速度取g＝10 m/s2，下列判断正确的是()A．系统做匀速直线运动B．F＝40 NC．斜面体对楔形物体的作用力大小为5 2 ND．增大力F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念中的运动观相互作用观科学思维中的科学推理。
要求考生能正确使用整体法与隔离法结合牛顿运动定律分析加速度相同、速度方向也相同的连接体问题形成科学思维方式。
【必备知识】1．同一方向的连接体问题：这类问题通常具有相同的加速度，解题时一般采用先整体后隔离的方法.2.处理连接体问题时，整体法与隔离法往往交叉使用，一般的思路是先用整体法求加速度，再用隔离法求物体间的作用力。
3.隔离法分析物体间的作用力时，一般应选受力个数较少的物体进行分析。
【变式训练】(多选)(2021·商洛质检)如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m 和M 的物块A 、B 用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，当用水平力F 作用于B 上且两物块共同向右以加速度a 1匀加速运动时，弹簧的伸长量为x ；当用同样大小的恒力F 沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B 上且两物块共同以加速度a 2匀加速沿斜面向上运动时，弹簧的伸长量为x 2，则下列说法中正确的是( )A ．若m >M ，有x 1＝x 2B ．若m <M ，有x 1＝x 2C ．若μ>sin θ，有x 1>x 2D ．若μ<sin θ，有x 1<x 2【例2】(多选)(2021·湖北荆州市高三上学期质量检测)如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m 的盒子A ，A 盒用轻质细绳跨过光滑轻质定滑轮与B 盒相连，A 盒与定滑轮间的细绳与斜面平行，B 盒内放一质量为m2的物体.如果把这个物体改放在A 盒内，则B 盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度大小为g ，则B 盒的质量m B 和系统的加速度a 的大小分别为( )A.m B ＝m 4B.m B ＝3m8C.a ＝0.2gD.a ＝0.4g【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念中的运动观科学思维中的科学推理。
连接体模型
连接体模型模在运用模型研究物体的运动中，我们遇到物体组的问题，通过内力（绳的拉力、接触面弹力、摩擦力等）联系在一起的两个或者多个物体所组成的型物体系，其处理方法具有非常明显的特性。
思站在个体的观点来看（也就是研究对象为个体的话），物体系的处理就是通过隔离法，把整个物体系分开为一个个单独的物体来研究，内力也被当作物体运动状态改变的原因。
结合牛顿第二定律和时空条件，列出全部方程组解决问题考站在整体的观点来看（也就是研究对象选择为整体的话），物体系的处理则立基于两个系统的定理：动量守恒定律和能量守恒定律，但是要时刻关注定律成立的条件判断。
如何灵活的在两种研究对象选取中做出判断？如何进行整体守恒量的条件判断？如何确定内力功，内力冲量？例1.如图1所示，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作用下，A、B作加速运动，A对B的作用力为______解析：A、B加速度相同，将二者作为整体，运用牛顿第二定律可得：F-µmg=3ma (1)将B物体隔离出来作为研究对象，运用牛顿第二定律：N-µmg=ma (2)解（1）、(2)两式得：N=(F+2µmg)/3评注：以A、B整体为研究对象时，加速度、合外力及质量均与整体相对应。
以B物体为研究对象时，加速度、合外力及质量均与B物体相对应，这种方法体现了牛顿第二定律中的a、F、m这三个量的同一性。
例二如图所示，A、B为两个相同木块，A、B间最大静摩擦力f m=5N，水平面光滑。
当B 受到的水平拉力F 为6N 和12N 时，A 、B 之间的摩擦力大小分别是多大？解：先确定临界状态：A 、B 间刚好发生相对滑动时，是一种临界状态。
这种状态下，既可以认为A 、B 间已经发生了相对滑动，摩擦力是滑动摩擦力，大小是f m =5N ；也可以认为A 、B 间还没有发生相对滑动，因此它们的加速度仍然相等，即a A =a B 。
高中物理--连接体模型
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(N 为两物体间相互作用力),
1
m1 m2
m2
F 一起加速运动的物体的分子 m1F2 和 m2F1 两项的规律并能应用
F= mA (mB g) mBF m1 m2
F1>F2m1>m2N1<N2(为什么)
N5 对 6= m F (m 为第 6 个以后的质量)第 12 对 13 的作用力 N12 对 13= (n -12)m F
M
nm
2019-8-5
N
m2 m1 m2
讨论：①F1≠0；F2=0
F=(m1+m2 )a N= N=m2a
F m1 m2
m2 F m1 m2
②F1≠0；F2≠0
N= m2F1 m1F2 m1 m2
F= m1 (m2g) m2 (m1g) m1 m2
F= m1 (m2g) m2 (m1gsin ) m1 m2
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。
高考物理二轮复习牛顿动动定律提能增分练四动力学四大模型之四连接体
提能增分练(四) 动力学四大模型之四——连接体[A 级——夺高分]1．(多选)(2020·山东济南模拟)如图所示，用力F 拉三个物体在光滑水平面上运动，今在中间的物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F 不变，那么加上橡皮泥以后，两段绳的拉力T a 和T b 的变化情况是( )A ．T a 增大B ．T b 增大C ．T a 减小D ．T b 减小解析：选AD 设最左边的物体质量为m ，最右边的物体质量为m′，三个物体的整体质量为M ，整体的加速度a ＝F M ，对最左边的物体分析，T b ＝ma ＝mF M，对最右边的物体分析，有F －T a ＝m′a，解得T a ＝F －m′F M，在中间物体加上橡皮泥，则整体的加速度a 减小，因为m 、m′不变， 所以T b 减小，T a 增大，A 、D 正确。
2.如图所示，传送带沿逆时针方向匀速转动。
木块a 、b 用细线连接，用平行于传送带的细线拉住a ，两木块处于静止状态。
关于木块受力个数，正确的是( )A ．a 受4个力，b 受5个力B ．a 受4个力，b 受4个力C ．a 受5个力，b 受5个力D ．a 受5个力，b 受4个力解析：选D 先对木块b 受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和沿着斜面向下的滑动摩擦力，共4个力；再对木块a 受力分析，受重力、支持力、两侧细线的两个拉力和沿着斜面向下的滑动摩擦力，共5个力；故A 、B 、C 错误，D 正确。
3．(多选)如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m 和m 的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则对上述两种情形的描述正确的有( )A ．质量为2m 的滑块受到重力、绳的拉力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B ．质量为m 的滑块均能沿斜面向上运动C ．绳对质量为m 的滑块的拉力等于该滑块对绳的拉力D ．系统在运动中机械能均守恒解析：选BCD 两个滑块都受到重力、支持力和绳的拉力，下滑趋势是重力的作用效果，故A 错误；由于质量为2m 的滑块的重力的下滑分量总是较大，故质量为m 的滑块均能沿斜面向上运动，故B 正确；根据牛顿第三定律，绳对质量为m 滑块的拉力均等于该滑块对绳的拉力，故C 正确；系统减小的重力势能完全转化为动能，无其他形式的能量参与转化，故机械能守恒，故D 正确。
动力学连接体问题和临界问题(解析版)—2024-2025学年高一物理(人教版2019必修第一册)
动力学连接体问题和临界问题1、动力学中的连接体模型，学会使用整体法与隔离法分析。
2、掌握动力学的临界分析。
一、动力学的连接体问题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加速度的整体叫连接体．如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，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．整体法：把整个连接体系统看做一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解．其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力．3．隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分析，列方程求解．其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形．4．整体法与隔离法的选用求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还需要求物体之间的作用力，再用隔离法．求解连接体问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交替运用．一般的思路是先用其中一种方法求加速度，再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力．无论运用整体法还是隔离法，解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析．二、动力学的临界问题1．临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态．2．关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件．3．临界问题的常见类型及临界条件：(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触(或脱离)的临界条件是弹力为零．(2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大静摩擦力．(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断与不断的临界条件是实际张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是绳上的张力为零．(4)加速度最大与速度最大的临界条件：当所受合力最大时，具有最大加速度；当所受合力最小时，具有最小加速度．当出现加速度为零时，物体处于临界状态，对应的速度达到最大值或最小值．4．解答临界问题的三种方法(1)极限法：把问题推向极端，分析在极端情况下可能出现的状态，从而找出临界条件．(2)假设法：有些物理过程没有出现明显的临界线索，一般用假设法，即假设出现某种临界状态，分析物体的受力情况与题设是否相同，然后再根据实际情况处理．(3)数学法：将物理方程转化为数学表达式，如二次函数、不等式、三角函数等，然后根据数学中求极值的方法，求出临界条件．题型1动力学的连接体问题[例题1]（2023秋•密云区期末）如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。
高中物理动量知识模型归纳
高中物理动量知识归纳1．连接体模型是指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、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，对整体用牛顿第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。
2斜面模型（搞清物体对斜面压力为零的临界条件）斜面固定：物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定=tan物体沿斜面匀速下滑或静止> tan物体静止于斜面< tan物体沿斜面加速下滑a=g(sin一cos)3．轻绳、杆模型绳只能受拉力，杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。
杆对球的作用力由运动情况决定只有=arctg()时才沿杆方向最高点时杆对球的作用力；最低点时的速度?，杆的拉力?若小球带电呢？假设单B下摆,最低点的速度VB=mgR=整体下摆2mgR=mg+=；=> VB=所以AB杆对B做正功，AB杆对A做负功若 V0<，运动情况为先平抛，绳拉直沿绳方向的速度消失即是有能量损失，绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。
而不能够整个过程用机械能守恒。
求水平初速及最低点时绳的拉力？换为绳时:先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即v1突然消失),再v2下摆机械能守恒例：摆球的质量为m，从偏离水平方向30°的位置由静释放，设绳子为理想轻绳，求：小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少？4．超重失重模型系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay)向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a)；向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)难点：一个物体的运动导致系统重心的运动1到2到3过程中 (1、3除外)超重状态绳剪断后台称示数系统重心向下加速斜面对地面的压力?地面对斜面摩擦力?导致系统重心如何运动？铁木球的运动用同体积的水去补充5．碰撞模型：特点，动量守恒；碰后的动能不可能比碰前大；对追及碰撞，碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。
【2024寒假分层作业】专题17 动力学中的连接体问题、临界极值问题(解析版)
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题17动力学中的连接体问题、临界极值问题导练目标导练内容目标1加速度相同的连接体问题目标2加速度不同的连接体问题目标3动力学中的临界极值问题【知识导学与典例导练】一、动力学中的连接体问题1.处理连接体问题的方法(1)整体法的选取原则及解题步骤①当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。
②运用整体法解题的基本步骤：(2)隔离法的选取原则及解题步骤①当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。
②运用隔离法解题的基本步骤：第二步：将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来。
第三步：画出某状态下的受力图或运动过程示意图。
第四步：选用适当的物理规律列方程求解。
2.加速度相同的连接体问题常见模型条件交叉内力公式模型一地面光滑，m 1和m 2具有共同加速度整体：()a m m F 211+=（F 1为m 1所受到的外力）隔离m 2：m 2和m 1之间绳的拉力T （内力）大小：21212F T m a m m m ==+（注：分子是m 2与作用在m 1上的外力F 1交叉相乘）)类似于模型三：水平外力分别是【例1】如图所示，木块A 、B 、C 分别为4kg 、3kg 和1kg ，A 、B 与水平地面之间的动摩擦因数均为0.5，B 、C 之间的动摩擦因数也为0.5，用轻绳连接A 、B ，C 在B 上。
现用64N F =的恒定水平拉力拉A ，使A 、B 、C 保持相对静止一起运动，210m/s =g ，则（）A ．A 、B 、C 整体的加速度为3m/s 2B ．B 与地面间的摩擦力为15NC ．C 与B 之间的摩擦力为5ND ．轻绳的拉力为32N 【答案】AD【详解】A ．以A 、B 、C 整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得A B C A B C ()()F m g m m g m m m a μμ--+=++解得23m/s a =故A 正确；B ．B 与地面间的摩擦力B BC ()20N f m m g μ=+=故B 错误；C ．以C 为研究对象，根据牛顿第二定律可得C 与B 之间的摩擦力C C 3N f m a ==故C 错误；D ．设轻绳的拉力为T ，以A 为研究对象，根据牛顿第二定律A A F T m g m a μ--=解得32N T =故D 正确。
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
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
12/9/2021
第二十四页，共三十四页。
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
12/9/2021
第二十五页，共三十四页。
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
12/9/2021
球的拉力大小为
高中物理专题复习——专题四 模型构建——连接体问题
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01课堂探究评价
02课后课时作业
物理 ·必修1
(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”。
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01课堂探究评价
02课后课时作业
物理 ·必修1
第四章 牛顿运动定律 专题四 模型构建——连接体问题
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01课堂探究评价
02课后课时作业
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01 课堂探究评价
201课堂探究评价源自02课后课时作业物理 ·必修1
课堂任务 整体法、隔离法解决连接体问题
1．连接体 多个相互关联的物体组成的物体系统。如叠在一起、并 排放在一起或用绳(或杆)连在一起的几个物体。
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2．轻绳、轻杆、接触面形成的临界与极值状态 (1)轻绳形成的临界与极值状态 由轻绳形成的临界状态通常有两种，一种是轻绳松弛与 绷紧之间的临界状态，其力学特征是绳是直的，但绳中张力 为零；另一种是轻绳断裂之前的临界状态，其力学特征是绳 中张力达到绳能够承受的最大值。
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4．运用隔离法解题的基本步骤 (1)明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象。 (2)将研究对象从系统中隔离出来，或将研究的某状态、 某过程从运动的全过程中隔离出来。 (3)对隔离出的研究对象进行受力分析，注意只分析其 他物体对研究对象的作用力。 (4)寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理 规律列方程求解。
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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。
专题4：动力学中的连接体问题(2课时课件)+高一物理同步讲练课堂(人教版2019必修第一册)
常见的连接方式
F
F
F
m1
m
2
θ
F
m
1
m2
F
θ
α
上面的连接体模型是不是也满足同样的规律呢？
感谢指导！
高中物理必修第一册课件
专题2：动力学中的连
接体问题（第二课时）
主讲老师：陈庆威
01.
斜面上连接体拓展
高中物理必修第一册课件
例题3
质量分别为M和m的物体A、B，紧靠着置于摩擦因数为μ的斜面上，
斜面的倾角θ，现施一水平力F作用于A，A、B共同加速沿斜面向上
方向水平向左
08.
解析
规律总结
高中物理必修第一册课件
若系统内有几个物体，这几个物体的质量分别为m1、m2、m3…，
这个系统受到的合外力为F合，则这系统的牛顿第二定律为：
F合 m1a1 m2 a2 mn an
其正交表
Fx合 m1 a1x m2 a2 x mn anx
的张力各是多少?（g取10m/s2）
【答案】3.75m/s ；6.25N；18.75N
03.
高中物理必修第一册课件
典例分析
解析
对ABC整体，根据牛顿第二定律
mB g mA g mC g (mA mB mC )a
a 3.75m/s 2
隔离C： FAC mC g mC a
整体
分析：
( M m) g N M 0 ma y
a y g sin sin
N ( M m) g mg sin 2 ( M m cos 2 ) g
思考：台秤托盘对斜面体的摩擦力大小和方向？
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。
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动力学四大模型之四——连接体
结
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A．若传送带不动，则 vB＝3 m / s B．若传送带以速度 v＝4 m / s 逆时 针匀速转动， vB＝3 m / s C．若传送带以速度 v＝2 m / s 顺时 针匀速转动， vB＝3 m / s D．若传送带以速度 v＝2 m / s 顺时 针匀速转动， vB＝2 m / s
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动力学四大模型之四——连接体
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解析： 选 ABC 若传送带不动，工件的
2 加 速 度a＝μg＝1 m/s2，由 vA －v2 B＝2as，
得 vB＝ v2 A－2as＝3 m/s，选项 A 正确； 若传送带以速度 v＝4 m/s 逆时针匀速转 动，工件的受力情况不变，由牛顿第二 定律得知，工件的加速度仍为 a＝μg， 工件的运动情况跟传送带不动时的一 样，则 vB＝3 m/s，选项 B 正确；若传送 带以速度 v＝2 m/s 顺时针匀速转动，工
L v A.v＋ 2μg
L B.v
C.
2L μg
2L D. v
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1 2 [解析] 若 木 块 一 直 匀 加 速 ， 则 有 L＝ μ g t ，得 t 2 ＝ 2L μg，C 正 确 ； 若 木 块 到 达 传 送 带 另 一 端 时 ， 速 度
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解析： 选 A 将 物 块1 的 速 度v 沿 细 线 方向和垂直细线方向分解，则有 v
线
＝
3 vc o s 3 0 ＝ ° v， 而 物 块2 匀 速 上 滑 的 速 2 度大小等于物块 1 沿细线方向的分速度 大小， A 对，B 错 ； 因 物 块 2 匀速上滑， 对物块2 受力分析并由平衡条件得，细 线 拉 力 大 小 为T＝m2gs i n 3 7 ＋ °μm2gcos 37° ＝m2g，因物块 1 向左运动，细线与
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水平方向的夹角 θ 逐渐减小，由 v 线＝ v线 vc o s θ 知，物块 1 的速度为 v＝ ， c o sθ 即物块 1 做 变 减 速 运 动 ， 对 物 块 1 由牛 顿第二定律知 Tc o s θ－F＝m1a， 因 不 知 其加速度 a， 所以无法确定水平拉力的大 小，C、D 错。
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[跟进训练]
2．如 图 所 示 ，两 质 量 均 m 为 ＝1 k g的小球 1、2 (可视 为质点)用 长 为L＝1 . 0 m 的 轻 质 杆 相 连 ，静 置 于 光 滑 水 平 面 上 ，且 小 球 1 恰好与光滑竖直墙壁接触， 现用力 F 竖直 向上拉动小球 1， 当 杆 与 竖 直 墙 壁 夹 角 θ＝ 3 7 ° 时，小球 2 的速度大小 v＝1 . 6 m / ， s sin 37 ＝ °0 . 6 ，g＝1 0 m /2s ，则此 过程中外力 F 所做的功为( )
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高考研究 (四 )
动力学四大模型之四 ——连 接 体
连接体、传送带 (从 某 种 意 义 上 说 ， 传 送 带也是一种连接体 )是 高 中 力 学 中 两 个 常见的模型，连接体即两个或多个物体 通过轻绳或者轻杆连接在一起。连接体 问题属于物体运动过程较复杂的类型， 连接体问题涉及多个物体，具有较强的 综合性；叠放体、通常以摩擦力为纽带 关联两个物体，这类问题常涉及滑动摩
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A． 小 球1 在 下 落 过 程 中 机 械 能恒 守 B．小 球2 与小球 3 相 碰 时 ，小 球 1 的速度大小为 1.6 m/s C．小 球2 与小球 3 相 碰 前 ，小 球 1 的平均速度大于小球 2 的平均速度 D．半 圆 轨 道 半 径 大 小 为 R＝0.08 m
束
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轻绳连接体
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动力学四大模型之四——连接体
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[例 1 ]如 图 所 示 ，三 角 形 ABC 是 固 定 在 水 平 面 上 的 三 棱 柱 的横截面，∠A＝3 0 ° ，∠B＝3 7 ° ，C 处有光滑小滑轮，质量分 别为 m1、m2 的物块 1、2 通 过 细 线 跨 放 在 AC 面和 BC 面上， 且 均 恰 好 处 于 静 止 状 态 ， 已AC 知 面光滑，物块 2 与 BC 面间
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v2 C 在 C 点有 mg＝m R ，由机械能守恒知 1 2 1 5 2 v2 ，联立解得 R mg· 2R ＋ m v C ＝ m · 2 2 4 ＝0.08 m，D 对。 [答案] D
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的动摩擦因数 μ＝0 . 5 ，最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力 ，则 两 物 块的质量比 m1∶m2 不可能是( )
A．1∶3
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B ．3∶5
C ．5∶3
D ．2∶1
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[解析] 物块 1 受 重 力 m1g、 细 线 拉 力FT 和 斜 面 支 持 力 FN 作用处于平衡状态，则 FT＝m1gs i n 3 0 ， °物 块2 受 重 力m2g、细 线 拉 力FT、斜 面 支 持 力 FN′及 摩 擦 力Ff 作 用 处 于 平 衡 状 态 ，当 m1 较 大 时 ， 最 大 静 摩 擦 力 方 向 沿 斜 面 向 下 ， 此 F 时 有m2gs i n T＝ m1 37° ＋μm2gc o s 3 7 ，即 ° ＝2； 当 m1 较 小 时 ， 最 大 静 摩 擦 力 方 向 m2 沿斜面向上，此时有 FT＝m2gs i n 3 7 － °μm2gc o s 3 7 ，即 ° 2 m1 所以 ≤ ≤2。 故 A 正 确 。 5 m2 [答案] A
v 2L 恰 好 等 于v， 则 有 L＝ v t＝ t，得 t＝ v ，D 正 确 ； 若 2 木 块 先 匀 加 速 运 动 经 历 时t间 1，位 移 为x，再 匀 速 运 动 经 历 时 间t2， 位 移 为L－x， 则 有v＝μ g t ＝v2， 1，2μ g x L v vt2＝L－x， 从 而 得t＝t1＋t2＝v ＋ ，A 正 确 。 2μg [答案] ACD
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2向右滑动的距离为 x， 由几何关系易得， 4 5 小球 1 离 地 高 为 x，杆长为 x，所以 h 3 3 4 5 ＋ x＝ x， 即 x＝0 . 6 m ，杆长为 L＝1 . 0 3 3 m，小 球1 下 落 距 离 为 0.2 m 时 ，小 球2 向右滑的距离为 0.6 m ，但 两 小 球 运 动 时 间相同，由平均速度定义知，此过程中 小球 1 的 平 均 速 度 小 于 小 球 2 的平均速 度，C 错 ；小 球3 恰 好 能 通 过 最 高 点 C，
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3 A．物块 2 匀 速 上 滑 的 速 度 大 小 为v 2 v B．物块 2 匀 速 上 滑 的 速 度 大 小 为 2 1 C．水平拉力一定是恒力，大小为 m2g 2 3 D．图示位置水平拉力大小为 m2g 2
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[跟进训练]
3．(多选)( 2 0 1 7 宝 ·鸡 检 测 )如 图 ， 水 平 传 送 带 A、B 两 端 相 距s＝3 . 5 m ，工 件 与 传 送 带 间 的 动 摩 擦因数 μ＝0 . 1 。 工件滑上 A端瞬时速度 vA＝4 m /， s 达到 B 端 的 瞬 时 速 度 设 为 vB，则( )
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物块在水平传送带上
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[例 3](多选)如图所示，传送带的水平部分长为 L，运动速 率恒为 v，在其左端无初速放上木块，若木块与传送带间的动 摩擦因数为 μ，则木块从左到右的运动时间可能是( )
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A．8 J
B ．8 . 7 2 J
． C1 0 J
． D 9.28 J
解析： 选 C 当杆与竖直墙壁夹角 θ＝37° 时 ，设 小 球 1 的 速 度 为v1， 将 小 球1、2 的 速 度 沿 杆 方 向 和 垂 直 杆 方 3 向 分 解 ，则 有 v1c o s 3 7 ＝ °vc o s 5 3 ，所 ° 以v1＝ v＝1 . 2 m / ， s 4 取两小球和轻质杆为整体，则由动能定理 WF 知 －m g L cos 1 2 1 2 37° ＝ mv1＋ mv ， 联 立 并 代 入 数 值 得 WF＝1 0 J ，C 对。 2 2
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