《高一物理40个经典专题（人教版必修第一册）》专题33 弹簧连接体模型-牛顿运动定律（解析版）

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专题 33 弹簧连接体模型-牛顿第二定律
一、连接体问题
1.连接体与隔离体：两个或几个物体相连组成的物体系统为连接体，如果把其中某个物体隔离出来，
该物体即为隔离体。
2.连接体的类型：物+物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体。
3.外力和内力：如果以物体系统为研究对象，物体受到的系统之外的作用力是该系统受到的外力，而
系统内各物体间的相互作用力为内力。应用牛顿第二定律列方程时不用考虑内力，如果把某物体隔离出来
作为研究对象，则一些内力将作为外力处理。
4.解答连接体问题的常用方法
（1）整体法：当系统中各物体的加速度相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个
整体的质量等于各物体的质量之和，当整体受到的外力已知时，可用牛顿第二定律求出整体的加速度，这
种处理问题的思维方法称为整体法。
（2）隔离法：为了研究方便，当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中“隔离"出
来进行受力分析，再依据牛顿第二定律列方程，这种处理连接体问题的思维方法称为隔离法。
温馨提示：处理连接体问题时，一般的思路是先用整体法求加速度，再用隔离法求物体间的作用力。
特别说明：在处理连接体问题时，必须注意区分内力和外力，特别是用整体法处理连接体问题时，切
忌把系统内力列入牛顿第二定律方程中。若用隔离法处理连接体问题，对所隔离的物体，它所受到的力都
属外力，也可以采用牛顿第二定律进行计算。
一、单选题
1.（2020·山东省高三其他）如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为 m的小球，小球分别用固定在墙上的轻质
铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为 53°，轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度
为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列结论正确的是（　　）
1
A.甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳的拉力大小均为
B.甲图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
C.乙图所示情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
D.甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为
2.（2020·四川省棠湖中学高一期末）如图所示， 、 两个小球质量为 、 ，分别连在弹簧两端，
端用平行于斜面的细线固定在倾角为 37°的光滑固定斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间， 、
两球的加速度大小分别为（　　）
A. 和B.0 和C. 和0 D.0 和
3.（2020·通辽市第一中学高三其他）如图所示，水平面上放有三个木块 A、B、C，质量均为 m=1kg，A、C
与地面间的接触面光滑，B与地面间的动摩擦因数 μ=0.1，A、B之间用轻弹簧相连，B、C之间用轻绳相连.
现在给 C一个水平向右的大小为 4N 的拉力 F，使 A、B、C三个木块一起以相同的加速度向右做匀加速直
线运动.某一时刻撤去拉力 F，则撤去力 F的瞬间，轻绳中的张力 T为(重力加速度 g=10m/s2)（ ）
A.0 B.1N C.2N D.3N
4.（2020·黑龙江省大庆实验中学高二期末）如图所示，A、B的质量分别为 mA=2kg，mB=4kg，盘 C的质量
mC=6kg，现悬挂于天花板 O处，处于静止状态。当用火柴烧断 O处的细线瞬间，木块 A
、
B
、
C的加速度
分别是 aA、aB、aC，B对C的压力大小是 FBC(g取10m/s2），则（　　）
2
A.aA=aB=aC=g，FBC=0
B.aA=0，aB=aC=g，FBC=0
C.aA=aB=0，aC=3g，FBC=60N
D.aA=0，aB=aC=12m/s2，FBC=12N
5.（2020·河北省高二月考）如图所示，A、B为两个质量相等的小球，由细线相连，再用轻质弹簧悬挂起
来，在 A、B间细线烧断后的瞬间，A、B的加速度分别是（ ）
A.A、B的加速度大小均为 g，方向都竖直向下
B.A 的加速度为 0，B的加速度大小为 g、竖直向下
C.A 的加速度大小为 g、竖直向上，B的加速度大小为 g、竖直向下
D.A 的加速度大于 g、竖直向上，B的加速度大小为 g、竖直向下
6.（2020·北京交通大学附属中学高一期末）如图甲所示，劲度系数为 k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水
平地面上，一质量为 m的小球，从离弹簧上端高 h处由静止释放，落在弹簧上后继续向下运动到最低点的
过程中，小球的速度 v随时间 t的变化图象如图乙所示，其中 OA 段为直线，AB 段是与 OA 相切于 A点的
曲线，BCD 是平滑的曲线。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox，则关于
A、B、C、D各点对应的小球下落的位置坐标 x及所对应的加速度 a的大小，以下说法正确的是（ ）
A. ，B. ，
3
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