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：m2

C．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。

精讲训练：

1.如图所示，将两个相同材料做成的物体A 、B

放在光滑的水平面上，用水平力F 拉A ，求A 、B 间绳子的拉力？已知A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ．

2.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 ．则m 1

3．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。

4. 如图所示，弹簧秤外壳质量为m 0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m 的重物，现用一方向竖直向上的外力F

拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的读数为？

5. 在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃 了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg ，吊椅

的质量为15kg ，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取210m/s g =。当运动员与吊椅一起正以加速度21m/s a =上升时，试求

（1）运动员竖直向下拉绳的力；

（2）运动员对吊椅的压力。

6.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2m 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.

53mg

μ B. 43mg μ C. 23mg μ D. 3μ

mg

7. 如图示，托盘A 托着质量为m 的重物B ，B 挂在劲度系数为k 的弹簧下端，弹簧的上端悬于O 点，开始时弹簧竖直且为原长，今让托盘A 竖直向下做初速度为零的匀加速度运动，其加速度为a ，求经过多长时间，A 与B 开始分离（a ＜g ）。

8．如图所示，光滑水平桌面上的物体B 的质量为2m ，系一细绳，细绳跨过桌沿的定滑轮后悬挂物体A （A 的质量为1m ，细绳质量及滑轮摩擦均不计），先用手使B 静止。

（1）放手后A 、B 一起运动中绳上张力T=？

（2）若在B 上再叠放一个与B 质量相同的物体C ，绳上张力就增大到3T/2，则

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