2026年高考物理二轮专题复习：专题04 连接体模型（五类）（模型与方法讲义）（全国适用）（原卷版）

专题04连接体模型目录TOC\o"1-3"\h\u【模型一】轻绳相连加速度相同的连接体模型 1【模型二】板块连接体模型 4【模型三】轻绳绕滑轮加速度模型 8【模型四】弹簧连接体中的分离问题模型。 111．分离问题1 112．分离问题2 123.分离问题3 12【模型五】斜劈模型。 14【模型一】轻绳相连加速度相同的连接体模型mm1m2Fμμamm1m2Fμμamm1m2Fμμamm1m2Famm1m2Fμμam3μ求m2、m3间作用力,将m1和m2看作整体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mm1m2F2μμaF1隔离T-F1-μm1g=m1a得【典例1】如图所示，两相同物块用水平细线相连接，放在粗糙水平面上，在水平恒力F作用下，一起做匀加速直线运动，两物块的加速度大小为a1，物块间水平细线的拉力大小为T1。当两物块在F的作用下在光滑水平面上运动，两物块的加速度大小为a2，物块间水平细线的拉力大小为T2。则下列说法正确的是（）A．a2>a1，T2=T1 B．a2=a1，T2=T1C．a2>a1，T2<T1 D．a2=a1，T2<T1【模型演练1】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。某运送防疫物资的班列由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．【模型演练2】如图所示，三个完全相同的物体A、B、C用两根轻质细绳连接，作用在物体C上的水平恒力F使整体沿粗糙水平面向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（

）A．A、B间轻绳中的张力大小为B．A、B间轻绳中的张力大小为C．B、C间轻绳中的张力大小为D．B、C间轻绳中的张力大小为【模型二】板块连接体模型mm1m2μ光滑aFmm1m2μ1μ2a)θmm1μ1μ2a)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则f=m1gsinθcosθ【典例2】如图所示，A，B两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上。A，B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对A施加一水平拉力F，则（）

A．当时，A，B都相对地面静止B．当时，A的加速度为C．当时，A相对B静止D．无论F为何值，B的加速度不会超过【模型演练1】如图所示，在光滑水平面上有一质量为的足够长的木板，其上叠放一质量为的铁块。若木板和铁块之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，现给铁块施加一随时间增大的水平力，木板和铁块加速度的大小分别为和，下列反映和随时间变化的图线中正确的是（）A． B．C． D．【模型演练2】如图所示，长木板放在水平地面上，木块放在长木板上，作用在长木板上的水平拉力F使木块和长木板一起向右做匀加速直线运动，运动过程中木块与长木板间的静摩擦力大小为f．已知长木板的质量为木块质量的2倍，木块与长木板间的动摩擦因数等于木板与地面间的动摩擦因数，下列判断正确的是（）A． B． C． D．【模型演练3】如图甲所示，粗糙的水平地面上有长木板P，小滑块Q（可看做质点）放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块Q与长木板P的质量相等，小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（

）

A．滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5 B．长木板P与地面之间的动摩擦因数是0.75C．t=9s时长木板P停下来 D．长木板P的长度至少是16.5m【模型三】轻绳绕滑轮加速度模型mm1m2aaμmm1m2aa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<<m1，若m1=m2，T=m1g=m2g【典例3】下列四幅图中质量不同的重物用轻质细绳连接，绕过无摩擦的轻质滑轮。滑轮用轻杆连接悬挂在天花板上，不计空气阻力，由静止释放重物的瞬间，轻杆的张力最大的是（

）A． B．C． D．【模型演练1】如图所示，跨过光滑轻质定滑轮的轻绳左侧悬挂质量为的物块A，右侧悬挂质量为的物块B，重力加速度为。不计空气阻力，由静止释放物块A，两物块在空中做匀变速运动的过程中，连接A、B的绳子上的拉力大小为（）A． B． C． D．【模型演练2】如图所示，质量分别为、的两物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，开始时用手托住物块Q，使物块P静止在水平桌面上。已知物块P与桌面间的动摩擦因数，P与桌面边缘距离足够长，Q与地面的高度差，重力加速度g取。放手后，求：（1）物块Q落地前，绳中张力的大小；（2）物块P运动的总位移大小s。【模型四】弹簧连接体中的分离问题模型。1．分离问题1分离类型：A与弹簧分离AAFa处于原长，分离：弹力为零；加速度此瞬间还为零AA处于压缩状态，接触分离问题2分离类型：B与地面分离AABFa处于伸长状态，分离：弹力为零；加速度此瞬间还为零AAB处于压缩状态，xxOF分离mAax1+x2(mA+mB)g+mAa斜率k3.分离问题3临界条件：①力的角度：A、B间弹力为零FAB=0；②运动学的角度：vA=vB、aA=aB.分离类型：A、B分离AABFa处于压缩状态，x2=mB(g+a)/k分离：弹力为零；加速度瞬间还相等ttOv分离aBt1A如图所示，一弹簧一端固【典例4】定在倾角为37°的足够长的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量m＝0.1kg的物块P，Q也为一质量m＝0.1kg的物块，弹簧的质量不计，其劲度系数k＝100N/m，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.1s时间内，F为变力，0.1s以后F为恒力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则（）A．系统处于静止状态时，弹簧的压缩量为0.012mB．物块Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小为0.5m/s2C．前t=0.1s内，两物块沿斜面运动的位移大小为0.005mD．力F的最大值与最小值的差值为0.5N【模型演练】【多选】如图所示，劲度系数为400N/m的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与质量为2kg的物块1连接，质量为4kg的物块2叠放在1上，系统处于静止状态。现对物块2施加竖直向上的拉力，使物块2竖直向上做匀加速直线运动，已知拉力在内为变力，0.2s后为恒力，取，下列说法正确的是（）

A．物块2匀加速直线运动的加速度大小为B．时，拉力的大小为24NC．时，拉力的大小为28ND．时，弹簧弹力的大小为56N【模型五】斜劈模型。1.无外力变速型2.已知μ加外力变速型【典例5】如图所示为利用斜面从货车上卸货的示意图，货箱沿斜面下滑过程中斜面始终保持静止状态，下列说法正确的是（）A．若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个竖直向下的恒力F后，货箱将加速下滑B．若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个垂直斜面向下的恒力F后，货箱继续匀速下滑C．若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个斜向左下方向的恒力F后，货箱继续匀速下滑D．若货箱加速下滑时，在其上面施加一个竖直向下的恒力F后，货箱下滑加速度变大【模型演练1】．如图所示，在水平地面上有一质量为M、倾角为的斜面，斜面上表面光滑。质量为m的小滑块自斜面顶端滑下，斜面始终保持静止，若可变，当取某数值时，地面所受摩擦力最大，此时地面对斜面支持力大小为（）A． B． C． D．【模型演练2】如图所示，质量为m的木块A置于斜劈B上，A与B一起沿光滑固定斜面由静止开始下滑，二者始终保持相对静止，重力加速度为g，则在下滑过程中，下列说法正确的是（）A．木块A所受的合力竖直向下B．木块A只受重力和支持力作用C．木块A受B作用于它的摩擦力大小为D．木块A受到的支持力大小等于木块A的重力大小1．（2024·全国甲卷·高考真题）如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中，可能正确的是（）A． B．C． D．2．（2023·北京·高考真题）如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（

）

A．1N B．2N C．4N D．5N2．（2022·全国乙卷·高考真题）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（）A． B． C． D．3．如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑水平面上，两物体的质量为、。从开始，两个水平变力和分别作用于A、B上，设水平向右为正方向，、随时间的变化规律为，，则下列关于运动情况的描述正确的是（）A．时，物体A的速度大小为1m/sB．时，物体A对B的弹力大小为2NC．时，物体A、B开始分离D．时，物体B的位移大小为4.5m4．如图所示，水平桌面上质量为m的物体A通过跨过定滑轮的轻绳与质量为2m的物体B相连，两物体由静止释放后瞬间，轻绳拉力大小为，物体B的加速度大小为；将A、B两物体位置互换后由静止释放后瞬间，轻绳拉力大小为，物体B的加速度大小为。不计一切摩擦阻力。下列说法正确的是（）A． B． C． D．5．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定，上端与B连接，斜面光滑，质量均为m的A、B两物体紧靠在一起，处于静止状态，现用一个平行于斜面向上的拉力F拉物体A，使A物体做加速度为a的匀加速运动。已知在A、B分离前，拉力F随A物体的位移x变化的图像如图所示，重力加速度为g，则下列表述中正确的是（）A．拉力F刚开始拉动物体时，A、B两物体间的弹力大小为B．拉力F刚开始拉动物体时，A、B两物体间的弹力大小为C．图中D．图中6．如图所示，倾角为且足够长的固定光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板连接，另一端与物块A接触但不连接，A上方放置另一物块B，B与物块C用跨过光滑轻质定滑轮的细线连接，B与定滑轮间的细线与斜面平行。开始时用手托住C，使细线处于伸直但不拉紧的状态，此时A、B静止在斜面上。某时刻突然释放C，一段时间后A、B分离，此时C未触地。已知A、B分离时，B的速度大小为v，A、B、C的质量均为，弹簧劲度系数为，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度为。下列说法正确的是（）A．刚释放C时，A、B间的弹力大小为B．分离时刻弹簧处于压缩状态C．的速度最大时沿斜面上升的距离为D．A、B分离时，B的加速度大小为7.如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，A、B两物体固定于轻弹簧两端，其中B的质量kg。对B施加一沿斜面向下、大小为30N的恒力F，使B静止于P点。撤掉力F，当B运动至最高点时，A恰好要离开挡板。弹簧的劲度系数为N⁄m，重力加速度m/s2，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（）A．A的质量为2kgB．B沿斜面向上运动的最大位移为1.2mC．A受挡板支持力的最大值为45ND．B运动过程中最大加速度大小为10m/s28．（2023·福建·高考真题）如图所示，一广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质量均相等（含乘客），在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共有3节车厢，车头对第一节车厢的拉力为，第一节车厢对第二节车厢的拉力为，第二节车厢对第三节车厢的拉力为，则（  ）A．当火车匀速直线运动时，B．当火车匀速直线运动时，C．当火车匀加速直线运动时，D．当火车匀加速直线运动时，9．（2022·全国甲卷·高考真题）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数