高一物理必修一连接体力学题

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3mg A 、 53mg B 、 43mgC 、 2D 、3mg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 ＝2. 如图，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 的作用下，A 、B 做加速运动，A 对 B 的作用力为多少？2mm图2 -13. 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，1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 a = g ,则小球在下滑的2过程中，木箱对地面的压力为多少？4. 两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为 E 的匀强电场中，小球 1 和小球2 均带正电，电量分别为 q 1 和 q 2（q 1＞q 2）。

将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。

若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力 T 为（不计重力及两小球间的库仑力）（ ） A ． T = 1 (q - q )EB ． T = (q - q )EE2 1 2121球 2 球 1C ．T = 2(q 1 + q 2 )ED ． T = (q 1 + q 2 )E5. 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 F T 。

高一物理连接体试题答案及解析1.如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为A．（M + m）g－ma B．（M + m）g + maC．（M + m）g D．（M－m）g【答案】 A【解析】杆上的人受到重力和杆给他向上的摩擦力，由牛顿第二定律有mg-f=ma，解得f=mg-ma，由牛顿第三定律可知人也给杆一个向下的摩擦力大小为f，所以杆对地面上人的压力为Mg+f=Mg+mg-ma，所以A正确。

【考点】牛顿运动定律2.如图所示，A、B两木块用轻绳连接，放在光滑水平面上，在水平外力F＝12 N作用下从静止开始运动，轻绳中的拉力F1＝3 N，已知A木块的质量是m1＝6 kg，则A．B木块的质量m2＝18 kgB．B木块的质量m2＝2 kgC．B木块的加速度a2＝2 m / s2D．经过时间2 s，A木块通过的距离是1 m 【答案】 AD【解析】 AB两木块的加速度相等，设为a，由牛顿第二定律：对A木块有F1=m1a，代入数据解得a=0.5m/s2，C错，把AB看成一整体，有F=(m1+m2)a，解得m2=18kg，A对，B错，由解得2s内，木块的位移是1m，D对。

所以本题选择AD。

【考点】牛顿第二定律3.（4分）如图所示，将质量为M的木块A置于的水平面上，通过定滑轮，用不可伸长的轻绳与质量为m的木块B连接。

不计一切摩擦。

在木块B的重力作用下，绳子一直处于拉直状态，A、B分别向右和向下做加速运动。

重力加速度为g。

此时木块B运动的加速度a = ；绳上的拉力T = 。

【答案】，【解析】AB是一个整体在做匀加速直线运动，合力即B得重力，所以整体的加速度即为AB各自的加速度，根据牛顿第二定律有，单独对A分析，合力即绳子拉力，所以有绳子拉力【考点】牛顿第二定律整体法隔离法4. 静止在水平面上的A 、B 两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图．轻绳长L ＝1m ，承受的最大拉力为8N ．A 的质量m 1=2kg ，B 的质量m 2=8kg ．A 、B 与水平面的动摩擦因数μ＝0.2．现用一逐渐增大的水平力F 作用在B 上，使A 、B 向右运动．当F 增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s 2）．求：（1）绳刚被拉断时F 的大小；（2）若绳刚被拉断时，A 、B 的速度为2m/s ，保持此时的F 大小不变，当A 静止时，A 、B 间的距离．【答案】（1）40N （2）3.5m【解析】（1）设绳刚要被拉断时产生的拉力为T ．根据牛顿第二定律，对A 物体，解得： a=2m/s 2对A 、B 整体，解得： F="40N" （2）设绳断后，A 的加速度为a 1，B 的加速度为a 2．m/s 2，3 m/s 2A 停下来的时间为1s ，A 的位移为1mB 的位移为3.5mA 刚静止时，A 、B 间距离 3.5m 【考点】牛顿定律的应用。

连接体问题、板块模型和传送带模型（9大题型）知识点1 连接体问题1、解题方法连接体是指运动中几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或由绳子、细杆等联系在一起的物体组。

应用牛顿运动定律解决连接体问题时需注意：（1）以连接体为研究对象时，应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力；以连接体中一个物体作为研究对象时，需要考虑物体间的内力。

（2）分析连接体问题时，常用到整体法与隔离法。

连接体（系统）中各物体保持相对静止时具有相同的加速度，求解外力时，一般先用隔离法分析某一个物体的统有受力和运动情况，求出其加速度，再用整体法求解外力；求解连接体的内力时，一般先用整体法求出连接体的加速度，再用隔离法求解出物体间的内力。

2、连接体中各物体的运动（1）有共同加速度的连接体问题先用整体法求加速度，再用隔离法求相互作用力。

整体法求加速度，隔离法求相互作用力，两种方法都是根据牛顿第二定律列方程求解。

（2）有不同加速度的连接体问题①一个物体加速运动，另一个物体静止；②两个物体均加速运动，但加速度不相等。

系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与各自加速度乘积的矢量和，即112233F m a m a m a =+++∑… 。

3、连接体问题常见模型（1）绳（弹簧）连接轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向速度大小相等；在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等，在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等。

【注意】注意内力的方向，轻绳只能提供拉力、弹簧可能处于压缩状态也可能处于拉伸状态、轻杆可以提供拉力也可以提供推力。

例如，求解A 、B 之间的拉力，先用整体法求加速度A BF a m m =+，再用隔离法求相互作用力，对B 进行分析，B T B A Bm F m a F m m ==+。

（2）接触连接依靠相互的挤压（压力）联系。

例如，材料相同，质量分别为m 1，m 2的两物体A 、B 在与斜面平行的力作用下，沿斜面向上做匀加速直线运动，无论斜面光滑还是粗糙，A 、B 之间的相互作用力为B N A B m F F m m =+。

连接体问题 班级 姓名 学号 日期 重点内容1.注意对象选择,整体法还就是隔离法2.临界条件A 组 基础达标1.木块A 与B 置于光滑得水平面上它们得质量分别为m A 与m B 。

如图所示当水平力F 作用于左端A 上,两物体一起加速运动时,AB 间得作用力大小为N 1。

当同样大小得力F 水平作用于右端B 上,两物体一起加速运动时,AB 间作用力大小为N 2,则( )A.两次物体运动得加速度大小相等B.N 1+N 2<FC.N 1+N 2=FD.N 1: N 2=m A :m B2.物块A 放在斜面体得斜面上,与斜面体一起向右做加速运动,如图所示。

若物块与斜面体保持相对静止,物块A 受到斜面对它得支持力与摩擦力得合力得方向可能就是( )A 、 向右斜上方B 、 水平向右C 、 向右斜下方D 、 上述三种方向都不可能3.水平面上有两个物体a 与b ,它们之间用轻绳连接,它们与水平面之间得动摩擦因数相同。

在水平恒力F 得作用下,a 与b 在水平面上作匀速直线运动,如图所示。

如果在运动中绳突然断了,那么a 、b 得运动情况可能就是( )A.a 作匀加速直线运动,b 作匀减速直线运动B.a 作匀加速直线运动,b 处于静止C.a 作匀速直线运动,b 作匀减速直线运动D.a 作匀速直线运动,b 作匀速直线运动4.小车在水平面上向左作直线运动,车厢内用OA 、OB 两细线系住小球。

球得质量m =4kg 。

线OA 与竖直方向成θ =37︒角。

如图所示。

g =10m/s 2,求:(1)小车以5米/秒得速度作匀速直线运动,求OA 、OB 两绳得张力？(2)当小车改作匀减速直线运动,并在12、5米距离内速度降为零得过程中,OA 、OB 两绳张力各多大？(3)小车如何运动时,可使OB 绳所受拉力开始为零？4.答案:5.如图所示,质量均为M 得两个木块A 、B 在水平力F 得作用下,一起沿光滑得水平面运动,A与B 得接触面光滑,且与水平面得夹角为600,求使A 与B 一起运动时得水平力F 得范围。

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。

高一物理 连接体问题练习题1．叠放在一起的A 、B 两物体在水平力F 的作用下，沿水平面以某一速度匀速运动，现突然将作用在B 上的力F 改为作用在A 上，并保持大小和方向不变，如图3-3-1所示．则A 、B 运动状态将可能为 （ ） A ．一起匀速运动 B ．一起加速运动 C ．A 加速、B 减速D ．A 加速、B 匀速2．如图3-3-2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 （ ） A ．mgB ．mm m+0mg C ．m m m +00FD ．mm m+0 F3．如图3-3-3所示，在密闭的盒子内装有一个质量为m 的金属球，球刚好能在盒内自由活动．若将盒子竖直向上抛出，抛出后在上升和下降过程中，下列说法中正确的是 （ ） A ．不计空气阻力的情况下，上升、下降时均对盒顶有作用力 B ．不计空气阻力的情况下，上升、下降对盒均无压力 C ．计空气阻力的情况下，上升、下降时均对盒顶有作用力 D ．计空气阻力的情况下，上升、下降对盒均无压力4．如图3-3-4所示，用水平力F 拉着三个物体A 、B 、C 在光滑的水平面上一起运动．现在中间物体上另置一小物体，且拉力不变，那么中间物体两端绳的拉力大小T a 和T b 的变化情况是 （ ） A ．T a 增大，T b 减小 B ．T a 增大，T b 增大 C ．T a 减小，T b 增大D ．T a 减小，T b 减小5．如图3-3-5所示，将两个相同材料做成的物体A 、B 放在不光滑的斜面上，用沿斜面向上的力F 推A ，使A 、B 沿斜面做匀变速直线运动，则A 物体对B 物体的弹力为多少？如果不加力F ，则物体B 受几个力？已知A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ．6．如图3-3-6所示，A 、B 两个物体的质量分别是2m 和m ，用一根不计质量的轻杆相连，在水平地面上滑行，已知A 、B 跟地面间的动摩擦因数分别是μ1和μ2，且μ1>μ2，它们开始以速度v 向右滑行． （1）A 、B 可以在水平面上滑行多远？（2）在滑行过程中，杆受拉力还是压力？大小是多少？F m m 0图3-3-2AB F 图3-3-1图3-3-3FT aT b A C B 图3-3-4ABF图3-3-5B v A 212m m图3-3-67．在光滑的水平面上，A 、B 两物体紧靠在一起，如图3-3-7所示．A 物体的质量是24kg ，B 物体的质量是120kg ．F A 是4N 的水平向右恒力，(163)B F t =-N （t 以s 为单位），是随时间变化的水平力，t=0时，F B 水平向左．从静止开始，经过多少时间，A 、B 两物体开始脱离？8．如图3-3-8所示，容器置于倾角为θ的光滑固定斜面上时，容器顶面恰好处于水平状态，容器顶部有竖直侧壁，有一小球与右端竖直侧壁恰好接触．今让系统从静止开始下滑，容器质量为M ，小球质量为m ，所有摩擦不计．求m 对M 侧壁压力的大小．9．如图3-3-9所示，倾角为37°的斜面体放在粗糙的水平面上，当一质量m =4kg 的物体沿此斜面下滑时，地面对斜面体的静摩擦力大小为8N 。

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）专题连接体问题例1：在光滑的水平面上放置着紧靠在一起的两个物体A和B（如图），它们的质量分别为m A、m B。

当用水平恒力F推物体A时，问：⑴A、B两物体的加速度多大？⑵A物体对B物体的作用力多大？与用细线连接，设细变式训练：如图所示，光滑水平面上有两物体m m12，现用水平拉力F拉系统，要使系统线能承受的最大拉力为T，m m12得到最大加速度，F应向哪个方向拉？例2：如图所示，木块A 质量为1kg ，木块B 质量为2kg ，叠放在水平地面上，AB 之间最大静摩擦力为5N ，B 与地面之间摩擦系数为0.1，今用水平力F 作用于A ，为保持AB 相对静止，F 不超过多少?(2/10s m g )变式训练：如图所示，质量分别为m 和2m 的两物体A 、B 叠放在一起，放在光滑的水平地面上，已知A 、B 间的最大摩擦力为A 物体重力的μ倍，若用水平力分别作用在A 或B 上，使A 、B 保持相对静止做加速运动，则作用于A 、B 上的最大拉力F A 与F B 之比为多少？例3：两重叠在一起的滑块,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,求：滑块B 受到的摩擦力？变式训练：一表面光滑斜劈,在力F 推动下向左匀加速运动,且斜劈上有一木块恰好与斜面保持相对静止,如图所示,则木块所受合力的方向为( ) A.水平向左 B.水平向右 C.沿斜面向下 D.沿斜面向上ABF例4：一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖Array直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆加速下滑，环与杆的摩擦力大小为f，则此时箱子对地面压力为多大？变式训练：如图所示,滑竿和底座的质量为M,一质量为m的猴子沿竿以0.4 g的加速度加速下滑,求：此时底座对地面的压力高一物理作业连接体问题专练班级:_______ 姓名:___________ 分数：______+______1.在光滑的水平面上放一质量为m的物体A,用轻绳通过定滑轮与质量也为m的物体B相连接,如图(a)所示,物体A的加速度为a1,现撤去物体B,对物体A施加一个与物体B重力相等的拉力F,如图(b)所示,物体A的加速度为a2.则下列说法正确的是( )A.a1=2a2B.a1=a2C.a2=2a1D.无法确定2.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L ､劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数都为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是( )3.如图所示，两个质量相同的物体1和2紧靠在一起，放在光滑水平面上。

04分层作业30 连接体问题动力学图像瞬时加速度问题A组必备知识基础练题组一连接体问题1.如图所示,甲、乙两物体叠放一起放置在光滑水平面上,将一水平向右的恒力F=3 N作用在物体甲上,使甲、乙一起向右做加速运动,已知物体甲和乙的质量关系m甲=2m乙=2 kg,则甲对乙的摩擦力( )A.大小为1 N,方向水平向左B.大小为1 N,方向水平向右C.大小为2 N,方向水平向左D.大小为2 N,方向水平向右2.如图所示,两个质量分别为m1=2 kg和m2=3 kg的物体放置于光滑水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接,两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用于质量为m1和m2的物体上,两物体一起运动,则( )A.弹簧测力计的示数为24 NB.m1和m2共同运动的加速度大小为a=4 m/s2C.突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为a1=3 m/s2D.突然撤去F1的瞬间,m2的加速度大小为a2=2 m/s23.(河南南阳高一期末)如图所示,将一花瓶置于桌面上的桌布上,用水平向右的拉力将桌布迅速抽出,花瓶发生了平移,但最终并没有滑出桌面,这是大家熟悉的惯性演示实验。

若花瓶、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A.桌布对花瓶摩擦力的方向向左B.若增大水平拉力,更快地将桌布拉出,则花瓶仍不能滑出桌面C.花瓶在桌布上的滑动时间和在桌面上的滑动时间不相等D.桌布对花瓶的摩擦力与桌面对花瓶的摩擦力相同题组二动力学图像4.如图所示,在光滑的水平面上有一段长为l、质量分布均匀的绳子,绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动。

绳子上某一点到绳子右端的距离为x,设该处的拉力为F T,则能正确描述F T与x之间的关系的图像是( )5.如图甲所示,小物块从光滑斜面上自由滑下,小物块的位移/s2,下列说法正确的是( )A.小物块的加速度大小恒为2.5 m/s2B.斜面倾角为30°C.小物块2 s末的速度是5 m/sD.小物块第2 s内的平均速度大小为5 m/s题组三瞬时加速度问题6.如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为m0,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。

专题 动力学中的连接体问题一、平面上的连接体问题1．（2022·云南楚雄·高一期末）（多选）如图所示，两物块P 、Q 置于水平地面上，其质量分别为m 、2m ，两者之间用水平轻绳连接。

两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g ，现对物块Q 施加一方向水平向右、大小为F 的拉力，使两物块做匀加速直线运动，则（ ）A ．两物块的加速度大小为3F g m μ+B ．两物块的加速度大小为3F g m μ-C ．轻绳的拉力大小为23FD ．轻绳的拉力大小为13F BD【详解】AB ．对两物块P 、Q 整体分析有33F mg ma μ-=解得3F a g m μ=-A 错误、B 正确；CD ．对物块P 分析有T mg ma μ-=解得轻绳的张力大小13T F =C 错误、D 正确。

故选BD 。

2．（2021·广西·钟山中学高一阶段练习）如图所示，质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力1F 和2F 作用，且12F F >，则1施于2的作用力大小为（ ）A ．1FB ．12F F +C ．1212F F -（）D ．1212F F +（） D【详解】设两物体的质量均为m ，1施于2的作用力大小为F 。

根据牛顿第二定律得，对整体 122F F a m -=对物体22F F ma-=解得()21212F ma F F F =+=+故选D 。

3．（2022·甘肃白银·高一期末）（多选）如图所示，一根质量为m 、长为L 的粗细均匀的绳子放在水平面上，绳子与水平面间的动摩擦因数为μ，在绳子的右端加一水平恒力F ，拉动绳子向右运动，关于距绳子左端x 处张力T 的大小，下列说法正确的是（ ）A ．若绳子做匀速直线运动，则x T mg L μ=B ．若绳子做匀速直线运动，则T mg μ=C ．若绳子做匀加速直线运动，则T x F L= D ．若绳子做匀加速直线运动，则x T F mg L μ=-AC【详解】AB ．若绳子做匀速直线运动，则距绳子左端x 段分析可知x T mg L μ=选项A 正确，B 错误；CD ．若绳子做匀加速直线运动，则对整体分析F mg ma μ-=距绳子左端x 段分析可知选项C 正确，D 错误。