【02-新课预习】第25讲 专题提升-动力学中的连接体问题 (学生版) -2025新高一物理暑假衔接讲练 (人教版)

Page第25讲动力学中的连接体问题内容导航——预习三步曲第一步：学析教材学知识：教材精讲精析、全方位预习练习题讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法练考点强知识：2大核心考点精准练第二步：记串知识识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握第三步：测过关测稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升01析教析学知识1．什么是动力学中的连接体问题动力学中的连接体问题，是指几个物体或上下叠放在一起，或前后挤靠在一起，或通过轻绳、轻弹簧、轻杆等连在一起组成物体系统，做加速度不为零的运动，求解各物体所受的力、运动参量等的问题。2．常见的连接体模型3．动力学中的连接体问题的分类(1)系统内各物体的加速度相同；(2)系统内各物体的加速度不同(包括“加速度大小相等但方向不同”的情形)。4．动力学中的连接体问题的解题方法方法整体法隔离法方法简述把加速度相同的多个物体看作一个整体，进行受力分析、运动情况分析，根据牛顿运动定律列方程求解把其中的一个物体或几个物体隔离出来，进行受力分析、运动情况分析，根据牛顿运动定律列方程求解优点不必考虑系统内的相互作用力可以求解系统内物体间的力的作用情况，各物体的运动情况选用原则系统内各物体的加速度大小、方向必须均相同；只能求系统整体的加速度、所受外力等系统内各物体的加速度相同或不同均适用；求系统内某个物体所受的作用力、加速度等注意事项若加速度大小相等但方向不同，不能用整体法根据牛顿第二定律列式通常选受力个数较少的物体为研究对象【题型一加速度和速度都相同的连接体问题】解题技巧：“串联式”连接体中力的“分配协议”如下列各图所示，外力F作用于m1上，则对于一起做加速运动的物体系统，m1和m2间的弹力或中间绳的拉力F12的大小遵守的力的“分配协议”为：F12＝eq\f(m2F,m1＋m2)。提醒：①此“分配协议”与有无摩擦无关(若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同)；②两物体间若有连接物，连接物的质量必须很小，可忽略(如轻绳、轻杆、轻弹簧)；若连接物质量不可忽略，则可以将连接物看作一系列“串联”在一起的质点。【典例1】如图所示，质量分别为1kg和2kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上，用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动，则下列说法正确的是（）A．弹簧的弹力大小等于B．弹簧的弹力大小等于C．突然撤去F瞬间，A的加速度大小为0D．突然撤去F瞬间，B的加速度大小为【巩固1】（多选）如图所示，在光滑的水平地面上，质量分别为m、2m的A、B两物体用劲度系数为k的水平轻质弹簧相连，在大小分别为F1、F2的水平恒力作用下运动。已知F1>F2，弹簧在弹性限度内，当系统稳定时，下列说法正确的是（）A．两物体的加速度大小为 B．两物体的加速度大小为C．弹簧的伸长量为 D．弹簧的伸长量为【题型二加速度和速度都大小相同、方向不同的连接体问题】【典例2】如图，水平桌面上有一质量为的物体A，通过一轻质细线跨过定滑轮连接质量为的物体B，不计一切阻力，A、B一起运动过程中细线的拉力大小（）A． B． C． D．【巩固2】（多选）如图所示，质量为1kg的足够长的木板B放在光滑水平桌面上，质量为2kg的物块A放在木板B上，水平细线的一端固定在墙上，另一端与A相连，与B相连的细线绕过两轻质滑轮后固定到天花板上，其中绕过动滑轮的左右两段细线刚好竖直。现将质量为1kg的物块C挂在轻质滑轮上，在外力作用下，细线处于伸直状态且弹力恰好为零。已知A、B间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑滑轮的摩擦，重力加速度g取10m/s2。若释放物块C，下列说法正确的是（

）A．细线对A的拉力大小为4NB．细线对B的拉力大小为5NC．木板B的加速度大小为0.8m/s2D．物块C的加速度大小为0.4m/s2故选ACD。【题型三含悬挂小球的连接体问题】【典例3】如图所示，小车向右运动的过程中，车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬线与竖直方向的夹角为，已知小球和物块的质量分别为m和M，若B所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g为重力加速度，下列说法正确的是（）A．小车向右做匀加速直线运动B．小球的加速度大小为，方向向右C．此时悬线对小球的拉力大小为D．物块B受到的摩擦力大小为，方向向左【巩固3】两位同学分别制作了“水平加速度测量仪”装置，小球通过细线悬挂装置顶部，平衡时小球位于最低点，当小球与整个装置一起做水平匀变速直线运动，稳定时细线与竖直方向成一夹角，根据细线在刻度盘上指示的位置，在刻度盘上读取出此时水平加速度大小。其中甲装置刻度盘位于以悬点圆心的圆弧上，，乙装置刻度盘位于悬点正下方的水平线上，。关于两个装置的说法正确的是（

）A．甲装置细线指示在A处时加速度方向水平向左B．乙装置细线指示在C处时加速度方向水平向右C．甲装置细线指示在B处时加速度大小为在A处时的2倍D．乙装置细线指示在D处时加速度大小为在C处时的2倍02过关测稳提升一、单选题1．如图所示，质量为2m的小球A和质量为m的小球B用绕过光滑定滑轮的细线连接悬挂，B球与竖立在地面上的轻弹簧连接，滑轮两边的细线竖直。已知重力加速度为g，用手托着小球A，使细线伸直且细线上的拉力刚好为零，快速撤去手的一瞬间，小球B的加速度大小为（）A．0 B． C． D．2．如图所示，质量M=60kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量m=40kg的重物从高处下放到地面。忽略绳子和定滑轮的质量及绳子与定滑轮间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，当重物以a=2m/s2的加速度匀加速下落时，人对地面的压力大小为（）A．200N B．920N C．320N D．280N3．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端系于墙上，另一端连接在质量为m的物体A上，A、B大小相同，质量相等，A、B与水平面间的动摩擦因数分别为和且，重力加速度为g。水平外力作用在B上，让B推A使弹簧压缩。若撤去外力静止释放A、B后，A、B向右运动一段距离后会分离，则在A、B分离瞬间，下列说法正确的是（）A．弹簧形变量为零 B．弹簧的压缩量为C．弹簧的伸长量为 D．弹簧的压缩量为4．如图所示，两个质量分别为、的物体A、B置于水平面上，两物体与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.1，中间用劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧连接。现用大小为F＝15N、与水平方向成37°角的恒定拉力作用在B上。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g=10m/s2，弹簧测力计始终在弹性限度内，当系统稳定后，此时弹簧的伸长量为（）A．4.8cm B．5.16cm C．6cm D．7.74cm5．在一个粗糙水平桌面上物块A、B用轻质弹簧连接，在拉力F作用下加速运动，弹簧始终在弹性限度内，若要使弹簧伸长，则下列操作正确的是（）A．在物块B上粘一块橡皮泥 B．增加A的质量C．改用劲度系数更大的弹簧 D．减小拉力6．如图所示，两物块用细线相连，两物块质量左大右小。若在水平拉力F的作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。一次是在光滑水平地面上，另一次是在粗糙地面上（两物体与地面摩擦系数相同），则关于二者之间绳子的拉力（）A．粗糙地面时大B．光滑地面时大C．相等D．与摩擦系数大小有关7．如图所示，一小车在水平方向做直线运动，水平车厢上放置一箱苹果，箱内的苹果相对于车厢始终保持静止：一小球A用细线悬挂车顶上，若观察到细线偏离竖直方向的夹角保持不变，则下列说法中正确的是（）A．小车的加速度大小为B．小车一定向左做匀加速直线运动C．车厢对苹果箱的摩擦力水平向右D．箱内质量为m的某个苹果受到其他苹果的合力为8．如图所示，足够长的硬质直杆上套有质量为m的环A，环下方用轻绳挂着一个重力为G的小物体B，杆与水平方向成θ角，当环沿杆下滑时，物体B相对于A静止，下列说法正确的是（）A．若环沿杆无摩擦下滑，B的加速度为B．若环沿杆无摩擦下滑，绳的拉力为C．若环沿杆下滑时有摩擦，轻绳不可能竖直D．无论环与杆之间有无摩擦，轻绳都与杆垂直9．如图所示，某汽车挂件由轻质细绳连接两个质量不同的物件构成。已知上方物件的质量较大，挂件被悬挂在封闭车厢的顶部，两个物件均可简化成球状物体。当汽车做匀加速直线运动时，从侧面看到的汽车挂件悬挂状态是（）A． B．C． D．10．某中学课外活动小组用木板、细线、小球和刻度尺制作了一个“水平加速度测量仪”，如图所示，使用时，将小球用细线悬挂于水平刻度尺正上方的固定点O，点O与刻度尺上边缘的竖直距离为16cm，保持装置处于竖直面内.现用该装置测量某地铁启动过程中的加速度，测量仪稳定后细线与刻度尺上边缘交点的读数为如图所示，当地重力加速度为，则此时加速度的值约为（

）A． B． C． D．二、多选题11．质量为m的小物块，沿倾角为θ、质量为M的斜面匀减速上滑，如图所示，物块上滑过程中，斜面始终静止在地面上，下列叙述正确的是（）A．地面受到斜面的压力小于(m+M)gB．地面受到斜面的压力大于(m+M)gC．地面受到斜面的摩擦力方向平行地面向右D．地面受到斜面的摩擦力方向平行地面向左12．如图所示，质量为5kg的载货车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向夹角为37°，当缆绳带动车厢以加速度2m/s2匀加速向上运动时，质量为1kg的货物在车厢底板中与车厢恰好相对静止。已知悬臂竖直，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2，不计空气阻力，则（）A．货物所受底板的摩擦力大小为1.6NB．底板对货物的支持力大小为8.8NC．悬臂对车厢的作用力方向可能沿缆绳方向D．货物与车厢的动摩擦因数约为0.14三、解答题13．如图，倾角，足够长的粗糙斜面固定在水平面上。质量为2kg的木板B用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与物块A相连。已知木板B与斜面间的动摩擦因数；重力加速度，，（假设A运动过程中不与地面或滑轮接触且B运动过程中始终不脱离斜面）。求：(1)当物块A质量多大时，木板B恰能沿斜面匀速下滑；(2)若物块A的质量为2kg，求木板B的加速度大小。14．如图所示，质量M=2kg的长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，质量的木块A贴在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止，质量的小球B通过细绳与铁箱上侧连接，细绳与竖直方向的夹角。已知铁箱与水平面间的动摩擦因数，重力加速度，。求：(1)木块对铁箱的压力；(2)水平拉力F的大小。15．如图所示，矩形盒内用两根细线固定一个质量为m=1.0kg的均匀小球，a线与水平方向成53°角，b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是Fm=15N。g取10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8。为保证细线不被拉断，求矩形盒：(1