連接體問(wèn)題（原卷版）-2025年高考物理復(fù)習(xí)重點(diǎn)模型突破

模型11連接體問(wèn)題（原卷版）

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刨模型概述

1.連接體：兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的物體組成的具有相同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的整體叫連接體.如幾個(gè)物體疊放在一

起，或并排放在一起，或用繩子、細(xì)桿等連在一起，在求解連接體問(wèn)題時(shí)常用的方法為整體法與隔離法.

2.常見(jiàn)類型

①物物疊放連接體：兩物體通過(guò)彈力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度

②輕繩連接體：輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等.

③輕桿連接體：輕桿平動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的平動(dòng)速度和加速度.

④彈簧連接體：在彈簧發(fā)生形變的過(guò)程中，兩端連接體的速度、加速度不一定相等；在彈簧形變最大

時(shí)，兩端連接體的速度、加速度相等.

3.方法：整體法與隔離法，正確選取研究對(duì)象是解題的關(guān)鍵.

①整體法：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的作用力，則可以把它

們看作一個(gè)整體,根據(jù)牛頓第二定律，已知合外力則可求出加速度，已知加速度則可求出合外力.

②隔離法：若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，則需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)用牛頓第二定律列

方程求解.

③若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且需要求物體之間的作用力，則可以先用整體法求出加速度,

然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力，即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”.

4.力的“分配”

地面光滑61、叱與固定接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同

兩物塊在力F作用下一起運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)的加速度與每個(gè)物塊的加速度相同,

m

若外力/作用于加1上，則冽1和加2的相互作用力與單=■F,

mx+掰2

若作用于叱上，則4單=—^—F0此“分配”與有無(wú)摩擦無(wú)關(guān)(若有摩擦，兩物體與接觸面間的動(dòng)

1

mx+m2

摩擦因數(shù)必須相同)，與兩物體間有無(wú)連接物、何種連接物(輕繩、輕桿、輕彈簧)無(wú)關(guān)，而且無(wú)論物體系統(tǒng)

處于平面、斜面還是豎直方向，此“分配”都成立。

5.關(guān)聯(lián)速度連接體

輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度大小總是相等。下面三圖中A、B兩物體速度和加速

度大小相等，方向不同。

關(guān)聯(lián)速度連接體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于加速度的方向不同，一般分別選取研究對(duì)象，對(duì)兩物體分別列牛

頓第二定律方程，用隔離法求解加速度及相互作用力。

6.連接體相關(guān)的臨界問(wèn)題

(1)常見(jiàn)的臨界條件

①兩物體脫離的臨界條件：6=0。

②相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：靜摩擦力達(dá)到最大值。

③繩子斷裂或松弛的臨界條件：繩子斷裂的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力；繩

子松弛的臨界條件是片=0。

(2)解題基本思路

①認(rèn)真審題，詳細(xì)分析問(wèn)題中變化的過(guò)程（包括分析整個(gè)過(guò)程中有幾個(gè)階段）；

②尋找過(guò)程中變化的物理量；

③探索物理量的變化規(guī)律；

④確定臨界狀態(tài)，分析臨界條件，找出臨界關(guān)系。

（3）解題方法

①極限法：把物理問(wèn)題（或過(guò)程）推向極端，從而使臨界現(xiàn)象（或狀態(tài)）暴露出來(lái)，以達(dá)到正確解決

問(wèn)題的目的。

②假設(shè)法：臨界問(wèn)題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過(guò)程中可能出現(xiàn)臨界條

件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問(wèn)題。

③數(shù)學(xué)法：將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件。

典題攻破

1.連接體問(wèn)題

【典型題1】（23-24高一下?遼寧朝陽(yáng)?階段練習(xí)）（多選）如圖所示，水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為叫和叫的

木塊1和2,中間用一條輕繩連接，兩物體的材料相同?，F(xiàn)用力F向右拉木塊2,當(dāng)兩木塊一起向右做

勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

F

mx---------m2----------上+

A.繩的拉力大小與水平面是否粗糙無(wú)關(guān)

B.繩的拉力大小與水平面是否粗糙有關(guān)

C.若水平面是光滑的，則叫越大，繩的拉力越小

D.若物體和地面摩擦因數(shù)為〃，則繩的拉力為-+〃

加1+m2

【典型題2】（23-24高一上?山東德州?期末）（多選）如圖所示，在光滑水平桌面的一端固定一個(gè)定滑輪，

用輕繩跨過(guò)定滑輪將質(zhì)量為〃么=06kg、mB=9.5kg的兩個(gè)物體A、B相連。不計(jì)輕繩與滑輪之間的摩擦,

取g=10m/s2。放手后兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在兩物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）

B.輕繩的拉力等于于物體A的重力

C.AB兩物體的加速度大小為0.5m/s2

D.AB兩物體的加速度大小為0.05m/s2

2.連接體相關(guān)的臨界問(wèn)題

【典型題3】如圖堆放著三塊完全相同的物體，物體的質(zhì)量m,設(shè)各接觸面間的靜摩擦系數(shù)與滑動(dòng)摩擦系數(shù)

相同，均為〃，要將最底下的一塊物體抽出，則作用在其上的水平力F至少為（

4/jmgC.5/jmgD.6/jmg

【典型題4】（23-24高二下?上海黃浦?期中）運(yùn)動(dòng)員手持網(wǎng)球拍托球沿水平面勻加速跑，設(shè)球拍和球質(zhì)量分

別為M、m,球拍平面和水平面之間夾角為仇球拍與球保持相對(duì)靜止，它們間摩擦及空氣阻力不計(jì),

貝U()

A.運(yùn)動(dòng)員的加速度為gsinO

B.球拍對(duì)球的作用力士

COS”

C.運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力為超cos。

D.若加速度大于gsin。，球一定沿球拍向上運(yùn)動(dòng)

針對(duì)訓(xùn)練

1.（2024?北京?高考真題）如圖所示，飛船與空間站對(duì)接后，在推力F作用下一起向前運(yùn)動(dòng)。飛船和空間站

的質(zhì)量分別為m和M,則飛船和空間站之間的作用力大小為（）

空間站飛船

M

2.（23-24高一下?浙江杭州?期末）用勁度系數(shù)400N/m的輕彈簧連接物塊A、B,它們的質(zhì)量均為5kg,與

地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2,現(xiàn)用水平拉力廠作用在物塊B上，恰好使兩物塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且輕

彈簧未超出彈性限度。如圖所示。則輕彈簧的形變量為（）

,一.._.F

FAFWWWWHB—?

A.伸長(zhǎng)25.0cmB.伸長(zhǎng)12.5cmC.伸長(zhǎng)5.0cmD.伸長(zhǎng)2.5cm

3.（23-24高一下?浙江麗水?期末）如圖所示，物塊Q放在水平桌面上，一條跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分

別連接物塊P和物塊Q，物塊P、Q的質(zhì)量之比mP：mQ=l:2?物塊P下落過(guò)程中，細(xì)線上的拉力大小為

F1；若物塊P、Q位置互換，物塊Q下落過(guò)程中，細(xì)線上的拉力大小為F2。兩物塊與桌面間無(wú)摩擦，不

計(jì)空氣阻力，則Fl、F2的大小關(guān)系為（）

：

A.Ff.F2=1：1B.FJF2=1:2

C.尸/：尸2=2：1D.巳:巳=「3

4.（23-24高二下?上海黃浦?期中）如圖所示，一小球通過(guò)細(xì)繩懸掛于車廂頂上，車廂在水平軌道上做直線

運(yùn)動(dòng)，小球相對(duì)車廂靜止，細(xì)繩與豎直方向夾角為則車廂的運(yùn)動(dòng)情況是（）

A.a=gtana,勻加速向左運(yùn)動(dòng)B.a=gtana,勻減速向左運(yùn)動(dòng)

C.a=gsina,勻加速向左運(yùn)動(dòng)D.a=gsina,勻減速向左運(yùn)動(dòng)

5.如圖所示，質(zhì)量為M、中間為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑凹槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的

小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力F推動(dòng)凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對(duì)靜止時(shí)，凹槽球心和小鐵球的連線

與豎直方向成a角。重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小鐵球受到的合外力方向水平向左

B.F=（M+m）gtar\a

C.系統(tǒng)的加速度為a=gsina

D.F=mgtana

6.（23-24高一下?云南德宏?期末）（多選）如圖所示，一條輕繩繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪，兩端各系質(zhì)量分別為m

和2m的物體A和B,物體A放置于傾角。=37。的固定斜面上，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5。先用手

壓住物體A使A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，由靜止釋放物體A,在其沿斜面向上運(yùn)動(dòng)s的過(guò)程中（A未與滑輪

碰撞、B未落地），重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）

21

A.A、B的加速度大小為］gB.A、B的加速度大小為3g

4?

C.A、B間輕繩拉力大小為§機(jī)gD.A、B間輕繩拉力大小為h機(jī)g

7.（23-24高一下?湖北襄陽(yáng)?期中）如圖所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上，A、B質(zhì)量分

別為加A=6kg,恤=2kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2,開(kāi)始時(shí)水平拉力尸=10N,此后逐漸增加,

在增大到45N的過(guò)程中，則（）

B

,7777//ZZ77Z/Z77

A.兩物體始終沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)水平拉力尸＜12N時(shí)，物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)

C.兩物體開(kāi)始沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水平拉力廠＞12N時(shí)，開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)

D.當(dāng)水平拉力尸=45N時(shí)，A、B間摩擦力為22.5N

8.（23-24高一下?河南洛陽(yáng)?期末）（多選）如圖，質(zhì)量為2.5kg的一只長(zhǎng)方體形空鐵箱在水平拉力F作用下

沿水平面向右勻加速運(yùn)動(dòng)，鐵箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)|11為0.3。這時(shí)鐵箱內(nèi)一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的木

塊恰好能靜止在后壁上。木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)卜12為0.25。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,

g取10m/s2o,以下說(shuō)法正確的是（）

A.木塊對(duì)鐵箱壓力的大小20NB.水平拉力F的大小129N

C.水平面對(duì)鐵箱的支持力小于30ND.鐵箱的加速度為20m/s2

9.（23-24高一下?湖南岳陽(yáng)?期末）物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為山木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g,現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力F,則木板

加速度大小a可能是（）

B.八竿C."華

D.

3

10.（2024高三?全國(guó)?競(jìng)賽）如圖所示一個(gè)3.0kg的三角體，求推動(dòng)三角體的力F,使在三角體上的LOkg方

形塊不會(huì)沿斜面移動(dòng)，假設(shè)所有表面都是無(wú)摩擦的（）

25ND.40NE.45N

11.（23-24高三上?山西運(yùn)城?期末）馬車是古代交通運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ?，如圖所示為一匹馬水平拉動(dòng)一車貨物

的示意圖。木板A和B,B和車之間的接觸面都水平，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為4，B與車之間的動(dòng)摩

擦因數(shù)為〃2，A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為3m,車的質(zhì)量為5m,地面對(duì)車的摩擦不計(jì)，馬給車的水平拉

力為F,A、B始終沒(méi)有離開(kāi)車的表面，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

B

A.若〃|>〃2，不管尸多大，A、B都不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

B.若〃i>〃2，當(dāng)尸=94加g時(shí)，B與車之間開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)

C.若〃?<生，逐漸增大F,A相對(duì)于B先滑動(dòng)

D.若〃i<〃2，A、B與車都相對(duì)靜止，尸的最大值為8〃加g

12.（2024高一?全國(guó)?專題練習(xí)）某運(yùn)送物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平

直軌道勻加速行駛時(shí)，第2節(jié)對(duì)第3節(jié)車廂的牽引力為F。若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，

則倒數(shù)第3節(jié)對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為（）

,19FFF

A.FB.------C.—D.—

201920

13.（23-24高二上?安徽馬鞍山?開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，A、C、D長(zhǎng)方體木塊完全相同，質(zhì)量均為優(yōu)，其中

C