高中物理连接体动力学完美训练版(四大连接体)
连接体模型--2024年高三物理二轮常见模型练习(解析版)
专题连接体模型特训目标特训内容目标1高考真题(1T -5T )目标2三大力场和热学中连接体的平衡问题(6T -13T )目标3三大力场中应用牛顿第二定律应用处理连接体问题(14T -19T )目标4应用能量的观点处理连接体问题(20T -25T )【特训典例】一、高考真题1(2023·山东·统考高考真题)足够长U 形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为1m ，电阻不计。
质量为1kg 、长为1m 、电阻为1Ω的导体棒MN 放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，I 和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为B 1和B 2，其中B 1=2T ，方向向下。
用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD 段中点与质量为0．1kg 的重物相连，绳与CD 垂直且平行于桌面。
如图所示，某时刻MN 、CD 同时分别进入磁场区域I 和Ⅱ并做匀速直线运动，MN 、CD 与磁场边界平行。
MN 的速度v 1=2m/s ，CD 的速度为v 2且v 2>v 1，MN 和导轨间的动摩擦因数为0.2。
重力加速度大小取10m/s 2，下列说法正确的是()A.B 2的方向向上B.B 2的方向向下C.v 2=5m /sD.v 2=3m/s【答案】BD【详解】AB ．导轨的速度v 2>v 1，因此对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小为f =μmg =2N 导体棒的安培力大小为F 1=f =2N 由左手定则可知导体棒的电流方向为N →M →D →C →N ，导体框受到向左的摩擦力，向右的拉力和向右的安培力，安培力大小为F 2=f -m 0g =1N 由左手定则可知B 2的方向为垂直直面向里，A 错误B 正确；CD ．对导体棒分析F 1=B 1IL 对导体框分析F 2=B 2IL 电路中的电流为I =B 1Lv 1-B 2Lv2r联立解得v 2=3m/sC 错误D 正确；故选BD 。
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。
高考物理-动力学中的三类模型：连接体模型—叠加体模型—传送带模型-专题练习(含答案与解析)
的方向均平行于斜面。
当拉力一定时，受到绳的拉力（）2m m m g+2m m m g+C ．P 受到的摩擦力大小为mgsin θcos θ，方向水平向左D ．P 受到的支持力大小为mgsin2θ4．如图所示，两个质量分别为123 kg 2 kg m m ＝、＝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1230 N 20 N F F ＝、＝的水平拉力分别作用在12m m 、上，则（ ）A ．弹簧测力计的示数是50 NB ．弹簧测力计的示数是24 NC ．在突然撤去2F 的瞬间，2m 的加速度大小为24 m/sD ．在突然撤去2F 的瞬间，1m 的加速度大小为210 m/s5．（多选）如图所示，质量分别为A B m m 、的A 、B 两物块用轻质弹簧连接放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F 拉B 物块，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，为了减小弹簧的形变量，可行的办法是（ ）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μ6．如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。
已知木块的质量1kg m ＝，木板的质量 4 kg M ＝，长 2.5 m L ＝，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数μ0.2＝．现用水平恒力20 N F ＝拉木板，g 取210 m/s（1）求木板加速度的大小；（2）要使木块能滑离木板，求水平恒力F 作用的最短时间；（3）如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为1μ0.3＝，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？（4）若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变，只将水平恒力增加为30 N ，则木块滑离木板需要多长时间？7．如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m 的物块，物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，t 0＝时，车开始沿水平面做直线运动，其v －t 图象如图乙所示。
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。
高考物理专题20动力学中的连接体问题练习(含解析)
专题20 动力学中的连接体问题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.不同方向的连接体问题：由跨过定滑轮的绳相连的两个物体，不在同一直线上运动，加速度大小相等，但方向不同，也可采用整体法或隔离法求解．1．(2020·湖南长沙市长沙县第六中学月考)如图1，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( )图1A ．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 答案 C解析 图甲：整体法分析，根据(m 1＋m 2)g sin θ＝(m 1＋m 2)a ，隔离A 可知F T ＋m 1g sin θ＝m 1a ，解得绳的拉力F T ＝0，故A 错误；图乙：对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知(m 1＋m 2)g sin θ＝(m 1＋m 2)a ，隔离A 可知F N ＋m 1g sin θ＝m 1a ，解得两物体之间的弹力F N ＝0，故B 错误；图丙：对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知(m 1＋m 2)g sin θ＝(m 1＋m 2)a ，解得加速度沿斜面向下，隔离A ，将加速度分解到竖直和水平方向，根据牛顿第二定律可知，题图丙中两物体之间既有摩擦力，又有弹力，故C 正确；图丁：对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知(m 1＋m 2)g sin θ＝(m 1＋m 2)a ，隔离A 可知F f ＋m 1g sin θ＝m 1a ，解得：F f ＝0，故D 错误．2.(2020·湖南长沙市模拟)如图2所示，光滑水平面上，质量分别为m 、M 的木块A 、B 在水平恒力F 作用下一起以加速度a 向右做匀加速直线运动，木块间的水平轻质弹簧劲度系数为k ，原长为L 0，则此时木块A 、B 间的距离为( )图2A ．L 0＋MakB ．L 0＋ma kC ．L 0＋MFk M ＋mD ．L 0＋F －mak答案 B解析 以A 、B 整体为研究对象，加速度为：a ＝FM ＋m，隔离A 木块，弹簧的弹力：F 弹＝ma＝k Δx ，则弹簧的长度L ＝L 0＋ma k ＝L 0＋mFk M ＋m，故选B.3.(2020·辽宁沈阳东北育才学校月考)如图3所示，质量分别为m A 、m B 的A 、B 两物块紧靠在一起放在倾角为θ的固定斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力F 推A ，使它们沿斜面匀加速上升，为了减小A 、B 间的压力，可行的办法是( )图3A ．减小倾角θB ．减小B 的质量C ．减小A 的质量D ．换粗糙程度小的斜面答案 B解析 由牛顿第二定律得，对A 和B 整体有F －(m A ＋m B )g sin θ－μ(m A ＋m B )g cos θ＝(m A ＋m B )a ，对B 有F 1－m B g sin θ－μm B g cos θ＝m B a ，联立解得F 1＝m B m A ＋m BF ，故减小B 的质量可减小A 、B 间的压力，B 正确，A 、C 、D 错误．4．(多选)如图4，水平地面上有三个靠在一起的物块P 、Q 和R ，质量分别为m 、2m 和3m ，物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F 的水平外力推动物块P ，记R 和Q 之间相互作用力与Q 与P 之间相互作用力大小之比为k .下列判断正确的是( )图4A ．若μ≠0，则k ＝56B ．若μ≠0，则k ＝35C ．若μ＝0，则k ＝12D ．若μ＝0，则k ＝35答案 BD5．(多选)(2020·湖北鄂东南联盟模拟)如图5所示，A 物体的质量是B 物体的k 倍．A 物体放在光滑的水平桌面上通过轻绳与B 物体相连，两物体释放后运动的加速度为a 1，轻绳的拉力为F T1；若将两物体互换位置，释放后运动的加速度为a 2，轻绳的拉力为F T2.不计滑轮摩擦和空气阻力，则( )图5A．a1∶a2＝1∶k B．a1∶a2＝1∶1C．F T1∶F T2＝1∶k D．F T1∶F T2＝1∶1答案AD解析由牛顿第二定律m B g＝(m A＋m B)a1，F T1＝m A a1，同理两物体互换位置，则m A g＝(m A＋m B)a2，F T2＝m B a2，解得a1∶a2＝m B∶m A＝1∶k，F T1∶F T2＝1∶1，故A、D正确．6．(2020·江苏七市第二次调研)如图6所示，车厢水平底板上放置质量为M的物块，物块上固定竖直轻杆，质量为m的球用细线系在杆上O点．当车厢在水平面上沿直线加速运动时，球和物块相对车厢静止，细线偏离竖直方向的角度为θ，此时车厢底板对物块的摩擦力为F f、支持力为F N，已知重力加速度为g，则( )图6A．F f＝Mg sin θB．F f＝Mg tan θC．F N＝(M＋m)g D．F N＝Mg答案 C解析以m为研究对象，受力如图甲所示由牛顿第二定律得mg tan θ＝ma，解得a＝g tan θ以M、m整体为研究对象，受力如图乙所示在竖直方向上，由平衡条件有F N＝(M＋m)g在水平方向上，由牛顿第二定律有F f＝(M＋m)a＝(M＋m)g tan θ，故C正确，A、B、D错误．7.(2020·安徽安庆市三模)如图7所示，质量为M的木块置于小车光滑的水平上表面，跨过光滑定滑轮的细绳一端水平连接木块，另一端竖直悬挂质量为m的物块，且m贴着小车光滑竖直右壁，当小车水平向右做加速度为a的匀加速运动时，M、m能与小车保持相对静止，则加速度a、细绳的拉力F T及m所受合力F为( )图7A ．a ＝mg MB ．F T ＝mMgm ＋MC ．F ＝0D ．F ＝m a 2＋g 2答案 A解析 以物块为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得细绳的拉力：F T ＝mg ；对木块水平方向根据牛顿第二定律可得：F T ＝Ma ，解得：a ＝mg M，故A 正确，B 错误；以物块为研究对象，竖直方向受力平衡，则物块受到的合力F ＝ma ，故C 、D 错误．8．(多选)质量分别为M 和m 的物块a 、b 形状、大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图8甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，a 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a ，斜面仍保持静止，关于互换位置之后下列说法正确的是( )图8A ．轻绳的拉力等于mgB ．轻绳的拉力等于MgC ．a 运动的加速度大小为(1－sin α)gD ．a 运动的加速度大小为M －mMg 答案 ACD解析 按图甲放置时，对a 由平衡条件可知Mg sin α＝F T ，对b 有F T ′＝mg ，F T ＝F T ′，则有Mg sinα＝mg ；按图乙放置时，对a 由牛顿第二定律可知Mg －F T1＝Ma ，对b 有F T2－mg sin α＝ma ，F T1＝F T2，则有Mg －mg sin α＝(M ＋m )a ，联立解得a ＝(1－sin α)g ，故C 正确；由于Mg sin α＝mg ，所以a ＝(1－sin α)g ＝(1－mgMg )g ＝M －mMg ，故D 正确；将F T2－mg sin α＝ma 和a ＝(1－sin α)g ，联立解得F T2＝mg ，故A 正确，B 错误．。
高考物理复习题型专练—连接体问题、板块模型、传送带模型
高考物理复习题型专练—连接体问题、板块模型、传送带模型连接体问题、板块模型、传送带模型是经典的三种模型，是涉及多个物体发生相对运动的问题，分析这类问题要从受力分析和运动过程分析，分析每个物体的运动情况，由牛顿第二定律分析它们的加速度情况，有时还要结合能量和动量的观点解决问题。
例题1. （2022·全国·高考真题）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。
一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。
当两球运动至二者相距35L时，它们加速度的大小均为（）A．58FmB．25FmC．38FmD．310Fm例题2.（多选）（2021·全国·高考真题）水平地面上有一质量为1m的长木板，木板的左端上有一质量为2m的物块，如图（a）所示。
用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t 的变化关系如图（b）所示，其中1F、2F分别为1t、2t时刻F的大小。
木板的加速度1a随时间t的变化关系如图（c）所示。
已知木板与地面间的动摩擦因数为1μ，物块与木板间的动摩擦因数为2μ，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。
则（）A ．111=F m g μB ．2122211()()m m m F g m μμ+=-C ．22112m m m μμ+>D ．在20~t 时间段物块与木板加速度相等1、连接体问题(1)涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都采用隔离法. (2)水平面上的连接体问题①这类问题一般是连接体(系统)中各物体保持相对静止，即具有相同的加速度．解题时，一般采用先整体后隔离的方法.①建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的原则或者正交分解力，或者正交分解加速度.(3)斜面体与物体组成的连接体问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，一般采用隔离法分析(4)解题关键：正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，并分别确定它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解 2．传送带模型分析处理传送带问题时需要特别注意两点：一 是对物体在初态时所受滑动摩擦力的方向的分析；二是对物体在达到传送带的速度时摩擦力的有无及方向的分析． （1）水平传送带模型（2时进行讨论，看一看有没有转折点、突变点，做好运动阶段的划分及相应动力学分析．3.滑板—滑块模型（1）模型特点涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动．（2）两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长．（3）解题思路（4）易失分点①不清楚滑块、滑板的受力情况，求不出各自的加速度．②不清楚物体间发生相对滑动的条件．（建议用时：30分钟）一、单选题1．（2023·河北·模拟预测）如图所示，位于倾角为θ的斜面上的物体B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连，从滑轮到A、B的两段绳都与斜面平行。
专题17 动力学中的连接体问题、临界极值问题(原卷版)-2024年高考物理一轮综合复习导学练
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【例2】如图所示，A 、B 叠放在粗糙水平桌面上，一根轻绳跨过光滑定滑轮连接A 、C ，滑轮左侧轻绳与桌面平行，A 、B 间动摩擦因数为μ，B 与桌面间动摩擦因数为4μ，A 、B 、C 质量分别为2m 、2m 和m ，各面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，将C 由图示位置静止释放，要使A 、B 间发生相对滑动，则μ满足的条件是（）A ．12μ<B ．12μ≥C ．27μ<D ．27μ≥3.加速度不同的连接体问题（1）方法一（常用方法）：可以采用隔离法，对隔离对象分别做受力分析、列方程。
连接体(解析版)--动力学中的九类常见问题
动力学中的九类常见问题专题 连接体【知识精讲】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、弹簧等连接)在一起构成的物体系统称为连接体。
2.连接体问题的分类(1)加速度相同的连接体；(2)加速度不同的连接体。
3.连接体的五大类型弹簧连接体轻绳连接体轻杆连接体物体叠放连接体两物体并排连接体4.连接体的运动特点(1)轻绳--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。
(2)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。
(3)轻弹簧--在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。
(4)接触连接--两物体通过弹力或摩擦力作用，可能具有相同的速度或加速度。
其临界条件一般为两物体间的弹力为零或摩擦力达到最大静摩擦力。
【方法归纳】1.连接体问题的分析整体法、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出作用力。
即“先整体求加速度，后隔离求内力”。
2.力的“分配”原则两物块在力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，如图所示。
接触面光滑或粗糙(动摩擦因数相同)F 一定，两物块间的弹力只与物块的质量有关，且F 弹=m 2m 1+m 2F 。
3.解决连接体问题的两种方法4.整体法、隔离法的选取原则(1)对于加速度相同的连接体，如果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”。
(2)对于加速度不同的连接体问题一般选择隔离法。
【典例精析】1(2023河南郑州名校联考)如图所示，2019个质量均为m 的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连，在水平拉力F 的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a 向右做匀加速运动，设1和2之间弹簧的弹力为F 1-2，2和3间弹簧的弹力为F 2-3，2018和2019间弹簧的弹力为F 2018-2019，则下列结论正确的是A.F 1-2：F 2-3：⋯⋯F 2018-2019=1：2：3：⋯⋯2018B.从左到右每根弹簧长度之化为1：2：3：⋯⋯2018C.如果突然撤去拉力F，撤去F瞬间，第2019个小球的加速度为F，N其余每个球的加速度依然为aD.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落，那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0，第2个小球的加速度为2a，其余小球加速度依然为a【参考答案】AD【命题意图】本题以轻弹簧连接的2019个小球为情景，考查连接体、受力分析、牛顿运动定律及其相关知识点。
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高中物理连接体动力学完美训练版(四大连接
体)
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高中物理连接体动力学完美训练版
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四大连接体、内力口诀
接触体
1. (2015·课标卷Ⅱ，20)【多选】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 ．8
B ．10 C.15 D ．18
2. 如图所示，质量为M 的圆槽内有质量为m 的光滑小球，在水平恒力F 作用下两者保持相对静止，地面光滑．则( )
A ．小球对圆槽的压力为MF M ＋m
B ．小球对圆槽的压力为mF M ＋m
C ．F 变大后，如果小球仍相对圆槽静止，小球在槽内位置升高
D ．F 变大后，如果小球仍相对圆槽静止，小球在槽内位置降低
3. 如图所示，两相互接触的物块放在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2，且m 1<m 2.现对两物块同时施加相同的水平恒力F ，设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为F N ，则( )
A ．F N ＝0
B ．0＜F N ＜F
C ．F ＜F N ＜2F
D ．F N ＞2F
4. 春晚上，旭日阳刚兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a 竖直向上匀加速搬起，其中A 件的质量为m ，B 件的质量为3m ，水平作用力为F ，A 、B 之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A 、B 间的摩擦力为( )
A ．μF
B ．2μF
C.32m (g ＋a ) D ．m (g ＋a )
5. 如图所示，光滑水平面上放置着四个相同的木块，其中木块B 与C 之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内。
现用水平拉力F 拉B 木块，使四个木块以相同的加速度一起加速运动，则以下说法正确的是 （ ）
A.一起加速过程中，D 所受到的静摩擦力大小为F
4
B.一起加速过程中,C木块受到四个力的作用
C.一起加速过程中,A、D木块所受摩擦力大小和方向相同
D.当F撤去瞬间，A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变
6.【多选】如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v 0竖直向上抛出，下列说法中正确的是( )
A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力
B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下
C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力
绳连体
1.如图所示，质量为m 2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，用通过光滑的定滑轮的细线将A与质量为M的物块C连
接，释放C，A和B一起以加速度大小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，则细线中的拉力大小为( )
A．Mg B．M(g＋a) C．(m1＋m2)a D．m1a＋μm1g
2.【多选】质量分别为M和m的两物块A、B大小相同，将它们用轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，A恰好能静止在斜面上，不考虑两物块与斜面之间的摩擦，若互换两物块的位置，按图乙放置，然后释放A，斜面仍保持静止，重力加速度大小为g，则( )
A．此时轻绳的拉力大小为mg
B．此时轻绳的拉力大小为Mg
C．此时A运动的加速度大小为(1－sin2α)g
D．此时A运动的加速度大小为M－m M g
3.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T。
现用水平拉力F拉其中一个质量为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T时，轻绳刚好被拉断
C．当F逐渐增大到1.5T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2T
3
4.如图所示，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，M又通过轻细线悬吊着一个小球m, 此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ。
小车的加速度逐渐增加，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到 2a时( )
A．横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍
B．横杆对M的弹力增加到原来的2倍
C．细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍
D．细线的拉力增加到原来的2倍
杆连体
1.【多选】如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两个物体放在斜面上，中间用一个轻杆相连，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，它们在斜面上加速下滑，关于杆的受力情况，下列分析正确的是( )
A．若μ1>μ2，m1＝m2，则杆受到压力
B．若μ1＝μ2，m1>m2，则杆受到拉力
C．若μ1<μ2，m1<m2，则杆受到压力
D．若μ1＝μ2，m1≠m2，则杆无作用力
2.如图2-1所示，小车沿水平地面向右匀加速直线运动，固定在小车上的直杆与水平地面的夹角为θ，杆顶端固定有质量为m的小球．当小车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力变化的受力图正确的是图2－2中的(OO′为沿杆方向)（）
簧连体
1. 如图所示，质量分别为m 1、m 2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加速直线运动(m 1在光滑地面上，m 2在空
中)．已知力F 与水平方向的夹角为θ.则m 1的加速度大小为( ) A.F cos θm 1＋m 2 B ．F sin θm 1＋m 2 C.F cos θm 1 D ．F sin θm 2
2. 如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m 和M (m ∶M ＝1∶2)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相同，当用水平
力F 作用于B 上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x 1；当用同
样大小的力F 竖直加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x 2，则x 1∶x 2等于
（ ）
A ．1∶1
B ．1∶2
C ．2∶1
D ．2∶3
3. 如图所示：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，则（ ）
A ．x 1一定等于x 2
B ．x 1一定大于x 2
C ．若m 1>m 2，则 x 1>x 2
D ．若m 1<m 2，则 x 1＜x 2
4. 【多选】如图所示，质量相同的木块AB 用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然状态。
现用水平恒力F 推A ，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中（ ）
A ．两木块速度相同时，加速度a A =a B
B ．两木块速度相同时，加速度a A <a B
C ．两木块加速度相同时，速度v A >v B
D ．两木块加速度相同时，速度v A <v B
5.
如图所示，质量均为的木块A 和B ，用劲度系数为的轻质弹簧连接,最初系统静止.用大小、方向竖直向上的恒力拉A 直到B 刚好离开地面，则在此过程中（ ）
A.A 上升的初始加速度大小为2g
B.弹簧对A 和对B 的弹力是一对作用力与反作用力
C.A 上升的最大高度为
D.A 上升的速度先增大后减少
m k 2F mg mg k
其它情景1.
2.
3.。