重难点09连接体问题专题2022-2023学年高一物理题组法突破重难点（人教版2019必修第一册）（解析版）
人教版新教材高中物理必修第一册 第四章 运动和力的关系
连接体模型专题
（题组分类训练）
题组特训 特训内容
题组一 轻绳（类轻绳）相连加速度相同的连接体模型
题组二 悬绳（类悬绳）相连物体加速运动的连接体模型
题组三 叠加板块加速度相同的连接体模型
题组四 轻绳绕滑轮加速度相等----“阿特伍德机”模型
题组五 弹簧木块分离问题模型
一、理解连接体：相互连接并且有共同的加速度的两个或多个物体组成的系统可以看作连接体。
二、连接体的形式：
1．弹力连接(以轻绳连接或直接接触)：若加速度一样，各个物体间弹力与“其带动的物体质量”成正比；
直接接触的连接体往往还涉及“要分离还没分”的临界状态．
2．弹簧连接：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变量最大时，两端连
接体的速率相等．
3．摩擦连接：连接体靠静摩擦力或滑动摩擦力连接(带动)，由静摩擦力带动时连接体相对静止，加速度相
同；静摩擦力达到最大静摩擦力时是“要滑还没滑”的临界状态．
三.解题方法
整体法、隔离法交替运用．若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整
体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速
度，后隔离求内力”．
题组特训一：轻绳（类轻绳）相连加速度相同的连接体模型
基础知识清单
整体求加速度
a=F
m1+m2
−μg
隔离求内力
T-μm
1
g=m
1
a
得
T=m1
m1+m2
F
整体求加速度
a=F
m1+m2
−g(sin θ+μcos θ)
隔离求内力
T-m
1
g
(
sinθ-
μcosθ
)
=m
1
a
得
T=m1
m1+m2
F
整体求加速度
a=F
m1+m2
−g
隔离求内力
T-
m
1
g=m
1
a
得
T=m1
m1+m2
F
整体求加速度
a=F2−F1
m1+m2
−μg
隔离
T-F
1
-μm
1
g=m
1
a
得
T=m1F2+m2F1
m1+m2
1. 如图所示，质量为 m1和 m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力 F 作用下，先沿水平面，再
沿斜面（斜面与水平面成 θ 角），最后竖直向上运动．则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况
是（ ）
A.由大变小 B.由小变大 C.始终不变 D.由大变小再变大
【答案】C
【解析】设细线上的张力为 F1．要求 F1，选受力少的物体 m1为研究对象较好；此外还必须知道物体 m1
的加速度 a，要求加速度 a，则选 m1、m2整体为研究对象较好。
在水平面上运动时：F1－μm1g＝m1a① F－μ（m1＋m2）g＝（m1＋m2）a②
联立①②解得：
在斜面上运动时： F1－m1gsinθ－μm1gcosθ＝m1a③
F－（m1＋m2）gsinθ－μ（m1＋m2）gcosθ＝（m1＋m2）a④ 联立③④解得：
m1m2F
μμ
a
m1m2F
μμ
a
m1m2F
μμ
a
m1m2
F
a
m1m2
F2
μμ
a
F1
同理可得，竖直向上运动时，细线上的张力 F1仍是 。故选项 C 正确
2.如图所示，粗糙水平面上放置
B
、
C
两物体，
A
叠放在
C
上，
A
、
B
、
C
的质量分别为
m
、2
m
和 3
m
，物
体
B
、
C
与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为
F
T.现用
水平拉力
F
拉物体
B
，使三个物体以同一加速度向右运动，则( )
A．此过程中物体
C
受五个力作用
B．当
F
逐渐增大到
F
T时，轻绳刚好被拉断
C．当
F
逐渐增大到 1.5
F
T时，轻绳刚好被拉断
D．若水平面光滑，则绳刚断时，
A
、
C
间的摩擦力为
【答案】C
【解析】对
A
，
A
受重力、支持力和向右的静摩擦力作用，可以知道
C
受重力、
A
对
C
的压力、地面的
支持力、绳子的拉力、
A
对
C
的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作用，故 A 错误；对整体分析，整体的加
速度
a
＝＝－
μg
，隔离对
AC
分析，根据牛顿第二定律得，
F
T－
μ
·4
mg
＝4
ma
，计算得出
F
T＝
F
，当
F
＝
1.5
F
T时，轻绳刚好被拉断，故 B 错误，C 正确；水平面光滑，绳刚断时，对
AC
分析，加速度
a
＝，隔离对
A
分析，
A
的摩擦力
F
f＝
ma
＝，故 D 错误．
3.如图所示，
A
、
B
两相同的木箱(质量不计)用水平细绳连接放在水平地面上，当两木箱内均装有质量
为
m
的沙子时，用水平力
F
拉
A
木箱，使两木箱一起做匀加速直线运动，细绳恰好不被拉断．在不改变拉
力的情况下，为使两木箱一次能运送更多的沙子，下列方法可行的是(加沙子后两木箱均能被拉动)( )
A．只在
A
木箱内加沙子
B．只在
B
木箱内加沙子
C．
A
木箱内加入质量为
m
的沙子，
B
木箱内加入质量为 2
m
的沙子
D．
A
木箱内加入质量为 2
m
的沙子，
B
木箱内加入质量为 3
m
的沙子
【答案】A
【解析】对
A
、
B
整体，由牛顿第二定律：
F
－
μ
(
mA
＋
mB
)
g
＝(
mA
＋
mB
)
a
；对木箱
B
：
T
－
μmBg
＝
mBa
；解
得
T
＝
F
，可知当
A
木箱内加入沙子的质量大于
B
木箱内加入沙子的质量时，细绳的拉力减小，故 A 正
确，B、C、D 错误．
4.(多选)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车
厢以大小为
a
的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩
P
和
Q
间的拉力大小为
F
；当机车在西边拉着
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