人教版高中物理必修一整体法和隔离法解连接体问题练习

高中物理连接体问题(总10页)

-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页- 牛顿第二定律——连接体问题（整体法与隔离法）

一、连接体：当两个或两个以上的物体通过绳、杆、弹簧相连，或多个物体直接叠放在一起的系统

二、处理方法——整体法与隔离法

系统运动状态相同

整体法

问题不涉及物体间的内力

使用原则

系统各物体运动状态不同

隔离法

问题涉及物体间的内力

三、连接体题型：

1、连接体整体运动状态相同：（这类问题可以采用整体法求解）

【例1】A、B两物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为kgmA3，kgmB6，今用水平力NFA6推A，用水平力NFB3拉B，A、B间的作用力有多大

【练1】如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为（ ）

A. )sin()(,singmMFga

B. cos)(,cosgmMFga

C. )tan()(,tangmMFga

D. gmMFga)(,cot

【练2】如图所示，质量为2m的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为1m的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成角，则（ ）

A. 车厢的加速度为sing ABFAFBBθAFB. 绳对物体1的拉力为cos1gm

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 + ma

C．（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 kg

B．B木块的质量m2＝2 kg

C．B木块的加速度a2＝2 m / s2

D．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

1高中物理题型解题技巧之力学篇03内力公式

一、必备知识

1.连接体问题母模型

如图1所示，光滑地面上质量分别为m1、m2的两物体通过轻绳连接，水平外力F作用于m2上，使两物体一起

加速运动，此时轻上的拉力多大？

整体由牛顿第二定律求加速度

a=F

m1+m2−μg

隔离求内力

T-μm1g=m1a

得

T=m1

m1+m2F

二：应用技巧

(1).物理场景：轻绳或轻杆或轻弹簧等相连加速度相同的连接体，如下情形

求m2、m3间作用力,将m1和

m2看作整体

F23=m1+m2

m1+m2+m3F

整体求加速度a=

F

m1+m2−μg

隔离求内力

T-μm1g=m1a

得T=m1

m1+m2F整体求加速度a=

F

m1+m2−g(sinθ+

μcosθ)

隔离求内力

T-m1g(sinθ-μcosθ)

=m1a

得T=m1

m1+m2F整体求加速度a=

F

m1+m2−g

隔离求内力T-m1g

=m1a

得T=m1

m1+m2Fa=F2-F1

m1+m2−μg

隔离T-F1-μm1g=m1a

得T=m1F2+m2F1

m1+m2

(2)方法总结：(内力公式)如上图所示，一起加速运动的物体系统，若力作用于m1上，则m1和m2间的相互作用

力为

F

12=m

不

m

1+m

2F(其中m

不即为外力不作用的物体的作用)

此结论与有无摩擦无关(有摩擦，两物体与接触面的动摩擦因数必须相同)，物体系统沿水平面、斜面、竖直方向

运动时，此结论都成立。两物体的连接物为轻弹簧、轻杆时，此结论不变。

2注意：若整体受到多个外力时，可先将多点个外力分别应用内力公式

a.两外力相反时，

绳中的拉力为

T=

m

2

m

1+m

2F

1

+m

1

m

1+m

2F

2

b.两外力相同时

绳中的拉力为

T

=m

2

m

1+m

2F

1

-m

1

m

1+m

2F

2

三、实战应用(应用技巧解题，提供解析仅供参考)

一、单选题

1如图，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Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直

1

第一节 连接体问题

连接体的综合

运用

★★★★★☆

两个物体连接

体多个物体连接

体加速度不同连

接体临界类问题

2

课前检测

1. 如图所示，质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的

两端。现在质量为2m的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力，使两球一起做匀加速直线

运动，则此时弹簧的伸长量为（ ）

A． B． C． D．

2. 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．现用水平拉力 𝐹 拉质量为 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 𝐹

T 时，轻绳刚好被拉断

C．当 𝐹 逐渐增大到 1.5𝐹

T 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 2

3𝐹

T

3. 如图所示，一条轻绳上端系在车的左上角的A

点，另一条轻绳一端系在车左端B

点，B

点在A

点的正

下方，A

、B

距离为b

，两条轻绳另一端在C

点相结并系一个质量为m

的小球，轻绳AC

长度为2b

，轻

绳BC

长度为b

。两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg

。

(1)轻绳BC

刚好被拉直时，车的加速度是多大？(要求画出受力图)

(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大。(要求画出受力图)

3

课中讲解

一、两个物体的俩连接体问题

1.连接体的常见模型

两个或两个以上相互联系的物体组成连接体。

如下图所示：

还有各种不同形式的连接体的模型图，不一一描述。只以常见的模型为例。

2. 整体法：当两个或两个以上有相互联系的物体相对同一参考系具有相同加速度时，可选整体为研

究对象。

3. 隔离法：把题目中每一物体隔离出来分别进行受力分析、列方程