高中物理连接体专题

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=ΔE K

⑵重力做功量度了物体的重力势能的变化：W G=ΔE PG

⑶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 PE

⑺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

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.35mg μ B.34mg μ C.32mg μ D.3mg μ 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 ＝__________

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x = 1.2m 。（取g = 10m/s 2）求：

（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。

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μ2=0.2，原来系统静止。现在在板的右端

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：

（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=0.4，取g =10m/s 2，试求：（1）若木板长L =1m ，在铁块上加一个水平向右的恒力F =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．

例题3 如图所示，某货场而将质量为m 1=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