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1、专题：连接体问题一、考情链接：“连接体”问题一直是高中物理学习的一大难题，也是高考考察的重点内容。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：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！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
2、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（什么力做功改变什么能）1、合力做功量度了物体的动能变化 W 合=E K2、重力做功量度了物体的重力势能的变化：W G=E PG3、弹簧的弹力做功量度了弹性势能的变化：W 弹 =E P 弹4、除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 =E机5、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
3、：其作用是使系统部分机械能转化为系统的内能，Q= fs 相对 。6、电场力做功量度了电势能的变化：W E=E PE7、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。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。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
4、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 mg。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 。变式 1、如图所示的三个物体 A、B、C，其质量分别为 m1、m 2、m 3，带有滑轮的物体 B 放
5、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 l2 = 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 = 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 =
6、1.2m。 （取 g = 10m/s2）求：（1）B 离开平台时的速度 vB 。 （2）B 从开始运动到脱离 A 时，B 运动的时间 tB 和位移 xB。（3）A 左段的长度 l1。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 1=0.1，A 与桌面间和 B 与桌面间的动摩擦因数 2=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
7、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 1=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 2 摩擦因数 2=0.4，取 g=10m/s，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
8、量为 m1=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 ，长度均为 l=2m，质量均为m2=100 kg，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为 1，木板与地面间的动摩擦因数 =0.2。 （最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取 g=10m/s2）（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。（2）若货物滑上木板 A 时，木板不动，而滑上木板 B 时，木板 B 开始滑动，求 1应满足的条件。（3）若 1=0.5，求
9、货物滑到木板 A 末端时的速度和在木板 A 上运动的时间。变式 4 如图所示，质量为 M 的木板可沿倾角为 的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为 m 的人，问（ 1）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动的加速度？（2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？总结：解答“通过摩擦力的连接体问题”时，需要特别注意两点，一是求取加速度的时候，力与质量务必一一对应；二是搞清楚对地位移和相对位移，套用运动学公式及动能定理时绝大多数用的是对地位移，而应用能量守恒中 Q= fs 相对时用的是相对位移，做题时一定要“三思而后行”！ 题型三 通过绳（杆）的连接体问题特别注意：把握好两点：一是绳和杆的
10、受力特点，二是关联速度的应用。轻绳（1）轻绳模型的特点：“绳”在物理学上是个绝对柔软的物体，它只产生拉力（张力） ，绳的拉力沿着绳的方向并指向绳的收缩方向。它不能产生支持作用。它的质量可忽略不计，轻绳是软的，不能产生侧向力，只能产生沿着绳子方向的力。它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长。（2）轻绳模型的规律：轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子；轻绳不能伸长；用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时，系统的机械能有损失；轻绳的弹力会发生突变。轻杆（l）轻杆模型的特点：轻杆的质量可忽略不计，轻杆是硬的，能产生侧向力，它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不
11、可伸长或压缩。（2）轻杆模型的规律：轻杆各处受力相等，其力的方向不一定沿着杆的方向；轻杆不能伸长或压缩；轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。例 4、如图所示，半径为 R 的四分之一圆弧形支架竖直放置，圆弧边缘 C 处有一小定滑轮，绳子不可伸长，不计一切摩擦，开始时，m1 、m2 两球静止，且m1m2，试求：(1)m1 释放后沿圆弧滑至最低点 A 时的速度。 (2)为使 m1 能到达 A 点，m1 与 m2 之间必须满足什么关系？(3)若 A 点离地高度为 2R， m1 滑到 A 点时绳子突然断开，则 m1 落地点离 A 点的水平距离是多少？变式 5、如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮
12、O1、O 2 和质量 mB=m 的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量 mA=m 的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角 =60，直杆上 C 点与两定滑轮均在同一高度，C 点到定滑轮 O1 的距离为 L，重力加速度为 g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从 C 点由静止释放，试求：（1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取 C 点所在的水平面为参考平面） ；（2）小物块能下滑的最大距离；（3）小物块在下滑距离为 L 时的速度大小 变式 6.如图所示，物块 A、B、C 的质量分别为 M、3m 、 m，并均可视为质点，它们间有 mF2，
13、则 1 施于 2 的作用力的大小为：A. F1 B. F2 C. (F1+F2)/2 D. (F1-F2)/24、两物体 A 和 B，质量分别为 m1 和 m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体 A 施于水平推力 F，则物体 A 对物体 B 的作用力等于：A. m1F/(m1+m2) B. m2F/(m1+m2) C. F D. m1F/m25、如图所示，在倾角为?的斜面上有 A、B 两个长方形物块，质量分别为 mA、mB，在平行于斜面向上的恒力 F 的推动下，两物体一起沿斜面向上做加速运动。A、 B 与斜面间的动摩擦因数为?。设 A、B 之间的相互作用为 T，则当它们一起向上加速运
14、动过程中：A. T=mBF/(mA+mB)B. T=mBF/(mA+mB)+mBg(Sin?+?Cos?)C. 若斜面倾角? 如有增减，T 值也随之增减。D. 不论斜面倾角?如何变化（02，则杆一定受到压力。B. 若 1=2，m 1m2，则杆受到压力。D. 若 1=2，则杆的两端既不受拉力也不受压力。7、如图所示，质量为 M 的斜面体静止在水平地面上，几个质量都是 m 的不同物块，先后在斜面上以不同的加速度向下滑动。下列关于水平地面对斜面体底部的支持力 N 和静摩擦力 f 的几种说法中正确的是：A. 匀速下滑时，N=(M+m)g , f=0B. 匀加速下滑时，N(M+m)g , f 的方向水平
15、向右D. 无论怎样下滑，总是 N=(M+m)g , f=08、 如图所示，在光滑的水平地面上，水平外力 F 拉动小车和木块一起做匀加速直线运动，小车的质量是 M，木块的质量是 m，加速度为 a。木块与小车间的动摩擦因数为，则在这个过程中，木块受到摩擦力的大小是：A. mg B. maC. mF/(M+m) D. F-Ma9、如图所示，小车沿水平地面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车向右的加速度增大，则车左壁受物块的压力 N1 和车右壁受弹簧的压力 N2 的大小变化是：A. N1 不变，N2 变大 B. N1 变大，N2 不变C. N1、N2 都变大 D. N1 变大，N2 减少10、 如图所示，两木块的质量分别为 m1 和 m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接） ，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为：A. m1g/k1 B. m2g/k2C. m1g/k2 D. m2g/k211、质量为 M 倾角为?的楔形木块静置于水平桌面上，与桌面的动摩擦因数为 。质量为 m 的物块置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的。为了保持物
