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专题 04 连接体模型
目录
【模型一】 轻绳相连加速度相同的连接体模型
【模型二】板块连接体模型
【模型三】轻绳绕滑轮加速度模型。
【模型四】弹簧连接体中的分离问题模型。
1. 分离问题1
2. 分离问题2
3. 分离问题3
【模型五】斜劈模型。
【模型一】 轻绳相连加速度相同的连接体模型
求m m 间作用力,将m
2、 3 1
和m 看作整体
2
整体求加速度 整体求加速度 整体求加速度
隔离求内力
隔离求内力 隔离求内力T-m g=m a
1 1
T-m g(sinθ-μcosθ)=m a
1 1
T-μmg=m a 得
1 1
得 隔离T-F 1 -μm 1 g=m 1 a
得 得
【模型演练1】(2023·北京·统考高考真题)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.5N
【模型演练2】(2022·全国·统考高考真题)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.
【模型演练3】【多选】(2022·全国·统考高考真题)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均为 。重力加速度大小为g。用水平向右
的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长
之前( )
A.P的加速度大小的最大值为
B.Q的加速度大小的最大值为
C.P的位移大小一定大于Q的位移大小
D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
【模型二】板块连接体模型
整体:a=F/(m+m ) 整体:a=g(sinθ-μ cosθ) 整体:a=g(sinθ-μ cosθ)
1 2 2 2
隔离m f=ma 方向沿斜面向下 方向沿斜面向下
1: 1
得f=m 1 F/(m 1 +m 2 ) 隔离m 1: m 1 gsinθ-f=m 1 a 隔离m 1: f=m 1 acosθ
得f=μ mgcosθ 得f=mg(sinθ-μ cosθ)cosθ
2 1 1 2
方向沿斜面向上 方向水平向左
若μ=0 则 f=0 若μ=0 则 f=mgsinθcosθ
2 2 1
【模型演练1】(2024·福建漳州·高三福建省东山第一中学校考期中)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2】(2021·全国·高考真题)水平地面上有一质量为 的长木板,木板的左端上有一质量
为 的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)
所示,其中 、 分别为 、 时刻F的大小。木板的加速度 随时间t的变化关系
如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 ,物块与木板间的动摩擦因数为 ,假设
最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A. B.
C. D.在 时间段物块与木板加速度相等
【模型演练3】(2024上·江苏镇江·高三江苏省镇江中学校考阶段练习)如图所示,质量分别为2m和3m
的木块A、B叠放后放在光滑的水平面上,A和B之间的动摩擦因数为μ。现给B施加随时间t增大的力
,式中 是常数,重力加速度为g。求:
(1)A、B没有发生相对滑动时,B对A的摩擦力随时间变化的关系式;
(2)由 的表达式中 时刻开始计时,A、B间发生相对滑动所对应的时刻 。
【模型三】轻绳绕滑轮加速度模型。
隔离m:T-μmg=ma 隔离m:mg-T=ma
1 1 1 1 1 1
隔离m:mg-T=ma 隔离m:T-m g=ma
2 2 2 2 2 2得 , 得 ,
若m=m,T=mg=mg
1 2 1 2
若 μ=0 , 且 m<