2022-2023学年高一物理突破重难点（人教版2019必修一）09连接体问题（原卷版）.docx

人教版新教材高中物理必修第一册 第四章 运动和力的关系连接体模型专题（题组分类训练）题组特训特训内容题组一轻绳（类轻绳）相连加速度相同的连接体模型题组二悬绳（类悬绳）相连物体加速运动的连接体模型题组三叠加板块加速度相同的连接体模型题组四轻绳绕滑轮加速度相等----“阿特伍德机”模型题组五弹簧木块分离问题模型基础知识清单 一、理解连接体：相互连接并且有共同的加速度的两个或多个物体组成的系统可以看作连接体二、连接体的形式：1．弹力连接(以轻绳连接或直接接触)：若加速度一样，各个物体间弹力与“其带动的物体质量”成正比；直接接触的连接体往往还涉及“要分离还没分”的临界状态．2．弹簧连接：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等．3．摩擦连接：连接体靠静摩擦力或滑动摩擦力连接(带动)，由静摩擦力带动时连接体相对静止，加速度相同；静摩擦力达到最大静摩擦力时是“要滑还没滑”的临界状态．三.解题方法整体法、隔离法交替运用．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，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”．题组特训一：轻绳（类轻绳）相连加速度相同的连接体模型 m1m2Fμμam1m2Fμμam1m2Fμμam1m2Fam1m2F2μμaF1整体求加速度隔离求内力T-μm1g=m1a得整体求加速度隔离求内力T-m1g(sinθ-μcosθ)=m1a得整体求加速度隔离求内力T-m1g=m1a得整体求加速度隔离T-F1-μm1g=m1a得1. 如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面（斜面与水平面成θ角），最后竖直向上运动．则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是（ ）A.由大变小 B.由小变大 C.始终不变 D.由大变小再变大2.如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和3m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则(　　)A．此过程中物体C受五个力作用 B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳刚好被拉断 D．若水平面光滑，则绳刚断时，A、C间的摩擦力为3.如图所示，A、B两相同的木箱(质量不计)用水平细绳连接放在水平地面上，当两木箱内均装有质量为m的沙子时，用水平力F拉A木箱，使两木箱一起做匀加速直线运动，细绳恰好不被拉断．在不改变拉力的情况下，为使两木箱一次能运送更多的沙子，下列方法可行的是(加沙子后两木箱均能被拉动)(　　)A．只在A木箱内加沙子B．只在B木箱内加沙子C．A木箱内加入质量为m的沙子，B木箱内加入质量为2m的沙子D．A木箱内加入质量为2m的沙子，B木箱内加入质量为3m的沙子4.(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a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．185.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。

某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(　　)A.F B. C. D.6.我国航天员要在天宫1号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，采用的方法如下：质量为m1的标准物A的前后连接有质量均为m2的两个力传感器．待测质量的物体B连接在后传感器上．在某一外力作用下整体在桌面上运动，如图所示．稳定后标准物A前后两个传感器的读数分别为F1、F2，由此可知待测物体B的质量为(　　)A. 　　　　　　B. C. D. 题组特训二 悬绳（类悬绳）相连物体加速运动的连接体模型水平加速中的悬绳θm倾斜加速中的悬绳注意“发飘”多悬绳θmθmα①绳竖直mαθ=0，a=0μ=tanα②绳垂直θmαθ=α，a=gsinα，μ=0mαaθmθmgTxyθ-αmgTxyααmgTxyFNαθmgTxyFa=g·tanθT=mg/cosθ加速度大小与质量无关，与偏角有关T=mgcosα/cos(θ-α)T=mgsiθ+macosθFN=mgcoθ-masinθa>g·cotα发飘:FN=0T=mg/cosθF=mg·tanθ-maa>g·tanθ发飘:F=01.如图所示，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Ff、支持力为FN，已知重力加速度为g，则(　　)A．Ff＝Mgsin θ B．Ff＝Mgtan θC．FN＝(M＋m)g D．FN＝Mg2.如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成θ角，细线的拉力为F1. 若用一力F′水平向左拉小车，使小球和其一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成θ角，细线的拉力为F′1，则(　　)A．a′＝a，F′1＝F1　　 B．a′＞a，F′1＝F1C．a′＜a，F′1＝F1 D．a′＞a，F′1＞F13.两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。

当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是(　　)A．a环与杆有摩擦力 B．d球处于失重状态C．杆对a、b环的弹力大小相等 D．细线对c、d球的弹力大小可能相等4.如图所示，卡车上固定有倾角均为37°的两个斜面体，匀质圆筒状工件置于两个斜面间．卡车正以90 km/h的速度匀速行驶，为了保证刹车时工件不与其中任何一个斜面脱离，则其刹车的最小距离更接近于(路面能提供足够大摩擦，sin 37°＝0.6)(　　)A．23 m B．33 m C．43 m D．53 m5.如图所示，将质量为10kg的小球用轻绳挂在倾角α=的光滑斜面上，斜面向右加速运动，小球相对斜面静止，g=10m/s2，当加速度a=时，绳对小球的拉力大小为（　　）A. N B. N C. N D. 200N题组特训三 叠加板块加速度相同的连接体模型m1m2μ光滑aFm1m2μ1μ2a)θm1μ1μ2a)θm2整体：a=F/(m1+m2) 隔离m1：f=m1a 得f=m1F/(m1+m2)整体：a=g(sinθ-μ2cosθ)方向沿斜面向下隔离m1：m1gsinθ-f=m1a得f=μ2m1gcosθ方向沿斜面向上若μ2=0 则 f=0整体：a=g(sinθ-μ2cosθ)方向沿斜面向下隔离m1：f=m1acosθ得f=m1g(sinθ-μ2cosθ)cosθ方向水平向左若μ2=0 f=m1gsinθcosθ1. 如图所示，光滑水平面上放置着质量分别为1kg和2kg的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为2N。

现用水平拉力F拉B物体，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为(　　)A.2N B.4N C.6N D.8N2.如图所示，一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上，质量分别为mA＝1 kg和mB＝2 kg的物块A、B放在长木板上，A、B与长木板间的动摩擦因数均为μ＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用水平拉力F拉A，取重力加速度g＝10 m/s2. 改变F的大小，B的加速度大小可能为(　　)A．1 m/s2 B．2.5 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s23.（多选）如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g下列说法正确的是(　　)A.该水平拉力大于轻绳的弹力B.物块c受到的摩擦力大小为μmgC.当该水平拉力增大为原来的1.5倍时，物块c受到的摩檫力大小为0.5μmgD.剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为μmg4.如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m。

现施加水平力F拉B(如图甲)，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动若改用水平力F′拉A(如图乙)，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过(　　)甲　　　　　　　　乙A．2F B． C．3F D．题组特训四：轻绳绕滑轮加速度相等----“阿特伍德机”模型m1m2aaμ[来源:学科网]m1m2aa隔离m1：T-μm1g=m1a 隔离m2：m2g-T=m2a得，隔离m1：m1g-T=m1a 隔离m2：T-m2g=m2a得，若μ=0， 且m2<