高考物理连接体模型问题归纳

高中物理复习-- 连接体运动问题

一、教法建议

【解题指导】“连接体运动”是在生活和生产中常见的现象，也是运用牛顿运动定律解答的一种重要题

型。在“连接体运动”的教学中，需要给学生讲述两种解题方法──“整体法”和“隔离法”。

如图1-15所示：把质量为M的的物体放在光滑的水平高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细．．．．绳绕过定滑轮把它与质量为m的物体连接起来，求：物体M和物体m的运动加速度各是多大？

⒈ “整体法”解题

采用此法解题时，把物体M和m看作一个整体，它们的．．总质量为(M+m)。把通过细绳连接着的M与m之间的相互作用力看作是内力，既然水平高台是光滑无阻力的，那么这个．．整体所受的外力就只有mg了。又因细绳不发生形变，所以M．．与m应具有共同的加速度a。

现将牛顿第二定律用于本题，则可写出下列关系式：mg=(M+m)a 所以，物体M和物体m所共有的加速度为： a?⒉ “隔离法”解题

采用此法解题时，要把物体M和m作为两个物体隔离开分别进行受力分析，因此通过细绳连接着的M与m之间的相．互作用力T必须标出，而且对M和m单独来看都是外力（如．．．．．图1-16所示）。

根据牛顿第二定律对物体M可列出下式：T=Ma ① 根

连接体的受力分析

主讲教师：徐建烽 北京市物理高级教师

金题精讲

一、平衡分析

题一：如图所示，水平放置的木板上面放置木块，木板与木块、木板与地面间的摩擦因数分别为μ1和μ2。已知木块质量为m，木板的质量为M，用定滑轮连接如图所示，现用力Ｆ匀速拉动木块在木板上向右滑行，求力Ｆ的大小？

题二：如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是粗糙的。现发现a、b沿斜面匀速下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（ ） A．Mg＋mg B．Mg＋2mg

C．Mg＋mg(sinα＋sinβ) D．Mg＋mg(cosα＋cosβ)

a α M

b β

二、非平衡分析：

题三：跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，已知人的质量为70 kg， 吊板的质量为10 kg，绳及定滑轮的质量，滑轮的摩擦均可不计，取重力加速度g=10 m/s2，当人以440 N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为（ ） A．a=1 m/s2

最新三年高考物理高频考点精选分类解析

考点8 连接体与叠加体

【考点知识方法解读】

1.在连接体或叠加体问题中，如果不需要知道各物体间的作用力，并且各物体具有相同的加速度，就可把它们看作一个整体，分析整体的受力情况和运动情况，应用牛顿第二定律列方程求解；如果需要知道物体之间的作用力，则需隔离与该力相关的物体，把内力转化为外力，分析隔离出物体的受力情况和运动情况，应用牛顿第二定律列方程解之。 2.灵活利用整体法与隔离法处理连接体或叠加体问题，是本单元的重点应用之一。

【最新三年高考物理精选解析】

1.（2012·江苏物理）如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m和M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是

A．

2f?M?m?M2f?M?m?m2f?M?m?M2f?M?m?m

B．

C．-(m+M)g

D． +(m+M)g

2.【答案】：A

【解析】：对整体，由牛顿第二定律，F-(m+M)g=(m+M)a， 隔离木块M，由牛顿第二定律，2f-Mg=Ma， 联立解得：F=

2f?M?m?M，选项A正确。

【考点定位】此题考查整体法隔离法受力分析和牛顿第二定律。

2. （2012·安徽理综

3.8牛顿第二定律的应用（五） 连接体、叠加体问题(教案)

一、连接体、叠加体

1.定义:通常是指某些通过相互作用力（绳子拉力、弹簧的弹力、摩擦力等）互相联系的几个物体所组成的物体系。 2.常见模型:

（1）用轻绳连接 （ 2 ）直接接触 （ 3 ）靠摩檫接触 3.特点:它们一般有着力学或者运动学方面的联系。 4.常见的三类问题:

（1）连接体中各物体均处于平衡状态

例1．如图已知Q和P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ ，两物体的质量都是m，滑轮的质量和摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为多少？ （答案4 μ mg）

（2）各物体具有相同的加速度

例2．如图水平面光滑，对M施加水平向右的推力F，则M对m的弹力为多大？

（3）连接体中一个静止，另一个物体加速

例3．如图中物块m沿斜面体M以加速度a下滑，斜面体不动．求地面对斜面体的静摩擦力的大小与方向。 解法一：对两个物体分别应用隔离法

解法二：系统应用牛顿第二定律法f＝macosθ＋M×0＝macosθ 5.研究对象的选择和三种常用解题方法: （1）研究对象的选择 （2）三种常用方法 方法一：隔离法

方法二：整体与隔离相结

《气体》专题二 理想气体连接体问题

气体连接体问题涉及两部分（或两部分以上）的气体，它们之间无气体交换，但在压强或体积这些量间有一定的关系。

一、解决此类问题的关键： 1．分析两类对象：

（1）力学对象（活塞、液柱、气缸等） （2）热学对象（一定质量的气体） 2．寻找三种关系： （1）力学关系（压强关系）

（2）热学关系（气体状态参量P、V、T之间的关系） （3）几何关系（体积变化关系） 二、解决此类问题的一般方法：

l．分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态及其状态参量，根据气态方程写出状态参量间的关系式。

2．分析相关联气体间的压强或体积之间的关系并写出关系式。 3．联立求解并选择物理意义正确的解。

【例1】如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为SA：SB = 1：2.两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时，A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K。A中气体压强pA=1.5p0，p0是气缸外的大气压强.现对A加热，使其中气体的压强升到 pA = 2.0p0，同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体温度TA’. 解：活塞平衡时，有pAS

核心考点3力和运动 力学连接体

「核心链接」

「命题猜想」

力和运动是历年高考重点考查的内容之一，其中高考对连接体的考查题型有选择题和计算题．

选择题以叠放类、悬球类、斜面类、弹簧类为情景，结合运动图象，考查整体和隔离的受力分析方法与力和运动的关系，是命题的热点；典型的动力学过程，如滑块运动、传送带问题，在试题中出现的频率较高．

计算题考查的热点是应用牛顿运动定律和匀变速运动公式，分析多过程匀变速运动问题． 「方法突破」

1.正确理解牛顿运动定律，掌握处理动力学问题的一般思路和步骤：

(1)弄清问题的情境，从给出的信息中提取有用信息，构建出正确的物理模型； (2)合理选择研究对象；

(3)分析判断研究对象的受力情况和运动情况，画出受力图； (4)正确建立坐标系；

(5)运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解．

2.在解决连接体问题时，要灵活运用隔离法和整体法：(1)求外力，整体法优先；(2)求内力必须使用隔离法；(3)整体法、隔离法均用．

3.学会善于捕捉隐含条件，重视临界状态的分析和判断． 【2012高考试题真题】 1. (2012·高考山东卷)地面上静止的货物竖直向上吊起，货 物由地面运动至最高点的过程中，v－t图像如图所示．以 下判

2013届高三一轮复习

机械能守恒定律 在连接体问题中的运用

丹凤中学

程锋

机械能守恒定律及其应用

【高考要求】内容 要求 说明 机械能守恒定 机械能守恒定律的应用常综合牛顿运动 Ⅱ 律及其应用 定律、曲线运动知识等，题目综合性强

【学习目标】 1. 巩固机械能解题的规范和一般方法 2. 掌握机械能守恒定律在解决连接体问题中的运用， 学会选择研究对象，分析研究过程

机械能守恒定律及其应用

机械能

动能和势能统称为机械能

机械能守恒条件

在只有 重力 或 弹力 做 功的物体系统内， 动能 与 势能 可 以相互转化，而 总的机械能 保持不变

弹力

重力

机械能守恒定律及其应用

热身训练1: 如图所示，刚性小球从高处下落到竖直放置的轻弹 簧上。在将弹簧压缩到最短的整个过程中， 下列关 C 于能量的叙述中正确的是(CD ) D A.重力势能和动能之和总保持不变 B.重力势能和弹性势能之和总保持不变 C.动能和弹性势能之和不断增加 D.重力势能、弹性势能和动能之和总保 持不变

机械能守恒定律及其应用

热身训练2. 如图,质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻 质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于 水平位置后释放,在B球顺时针摆动到最低位置的过 程中( BC )

2013届高三一轮复习

机械能守恒定律 在连接体问题中的运用

丹凤中学

程锋

机械能守恒定律及其应用

【高考要求】内容 要求 说明 机械能守恒定 机械能守恒定律的应用常综合牛顿运动 Ⅱ 律及其应用 定律、曲线运动知识等，题目综合性强

【学习目标】 1. 巩固机械能解题的规范和一般方法 2. 掌握机械能守恒定律在解决连接体问题中的运用， 学会选择研究对象，分析研究过程

机械能守恒定律及其应用

机械能

动能和势能统称为机械能

机械能守恒条件

在只有 重力 或 弹力 做 功的物体系统内， 动能 与 势能 可 以相互转化，而 总的机械能 保持不变

弹力

重力

机械能守恒定律及其应用

热身训练1: 如图所示，刚性小球从高处下落到竖直放置的轻弹 簧上。在将弹簧压缩到最短的整个过程中， 下列关 C 于能量的叙述中正确的是(CD ) D A.重力势能和动能之和总保持不变 B.重力势能和弹性势能之和总保持不变 C.动能和弹性势能之和不断增加 D.重力势能、弹性势能和动能之和总保 持不变

机械能守恒定律及其应用

热身训练2. 如图,质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻 质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于 水平位置后释放,在B球顺时针摆动到最低位置的过 程中( BC )

专题一 传送带

1．如图所示，水平长传送带始终以速度??3m/s匀速运动， 现将一质量为m=lkg的物体放于左端(无初速度)最终 物体 与传送带一起以??3m/s的速度运动，在物块由速度为 零增加至??3m/s过程中，求：

（1）物块从速度为零增至3m/s的过程中，求由于摩擦而产生的热量。 （2）由于放了物块，带动传送带的电动机多消耗多少电能?

【解】(1)小物块刚放到传送带上时其速度为零，将相对传送带向左滑动，受到一个向右 的滑动摩擦力，使物块加速，最终与带子达到相同速度?。

物块所受的滑动摩擦力为f??mg 物块加速度a?f??g m 加速至?的时间t??a?? ?g?2 物体相对地面的位移s物??t?

22?g??2 这段时间传送带向右传送的位移s带??t?

?g?2 则物块相对于带向后滑动的位移s相对?s带?s物?

2?g 根据能量守恒定律知

?211 Q?f?s相对??mg??m?2??1?32?4.5J。

2?g22 （2）放上物块后，传送带克服滑动摩力做的功为

?2 W?f?s带??mg??m?2?1?32?9J

?g此问也可以这样求解，电动机多消耗

专题6.6 与连接体相关的能量问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练(原卷版)

100考点最新模拟题千题精练6-6

第六部分机械能

六．与连接体相关的能量问题

一．选择题

1. （2018安徽合肥三模）如图所示，倾角为30°的足够长斜面与水平面平滑相连，水平面上用轻杆连接的小球A、B以速度向左运动，小球质量均为m，杆长为l，当小球B到达斜面上某处P时速度为零。不计一切摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是

A. P与水平面的高度差为

B. P与水平面的高度差为

C. 两球上滑过程中杆对A球所做的功为

D. 两球上滑过程中杆对A球所做的功为

2.（2018华大新高考联盟11月测评）固定的光滑斜面轨道AB的末端连接着光滑水平轨道BC，有直径均为d的六只相同的钢球排放在斜面轨道上，被挡板顶住处于静止状态。已知斜面轨道的倾角为α，水平轨道BC的长度为3d，且不计钢球经过B点连接体的能量损耗。当抽去挡板后，从钢球开始下滑到最终落在水平地面的过程中

A．1号球的机械能守恒

B．6号球的机械能不守恒

C．钢球落在地面上共有6个落点

D．钢球落在地面上共有4个落点

3．（2018广州一模）如图，质量为1kg的小物块从倾角为30°、长为2m的光滑固定