模型11连接体问题
01模型概述
01模型概述
1.连接体：两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体.如几个物体叠放在一起，或并排放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法.
2.常见类型
①物物叠放连接体：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度
②轻绳连接体：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等．
③轻杆连接体：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度和加速度．
④弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度、加速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度、加速度相等．
3.方法：整体法与隔离法，正确选取研究对象是解题的关键.
①整体法：若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求系统内各物体之间的作用力,则可以把它们看作一个整体,根据牛顿第二定律,已知合外力则可求出加速度,已知加速度则可求出合外力.
②隔离法：若连接体内各物体的加速度不相同,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.
③若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则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”.
4.力的“分配”
地面光滑m1、m2与固定接触面间的动摩擦因数相同
两物块在力F作用下一起运动，系统的加速度与每个物块的加速度相同，
若外力F作用于m1上，则m1和m2的相互作用力，
若作用于m2上，则。此“分配”与有无摩擦无关(若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同)，与两物体间有无连接物、何种连接物(轻绳、轻杆、轻弹簧)无关，而且无论物体系统处于平面、斜面还是竖直方向，此“分配”都成立。
5．关联速度连接体
轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等。下面三图中A、B两物体速度和加速度大小相等，方向不同。
关联速度连接体做加速运动时，由于加速度的方向不同，一般分别选取研究对象，对两物体分别列牛顿第二定律方程，用隔离法求解加速度及相互作用力。
6.连接体相关的临界问题
(1)常见的临界条件
①两物体脱离的临界条件：FN＝0。
②相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值。
③绳子断裂或松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是FT＝0。
(2)解题基本思路
①认真审题，详细分析问题中变化的过程(包括分析整个过程中有几个阶段)；
②寻找过程中变化的物理量；
③探索物理量的变化规律；
④确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系。
(3)解题方法
①极限法：把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的。
②假设法：临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题。
③数学法：将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解出临界条件。
02典题攻破
02典题攻破
1.连接体问题
【典型题1】（23-24高一下·辽宁朝阳·阶段练习）（多选）如图所示，水平面上有两个质量分别为和的木块1和2，中间用一条轻绳连接，两物体的材料相同。现用力F向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，下列说法正确的是（????）
A．绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关
B．绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关
C．若水平面是光滑的，则越大，绳的拉力越小
D．若物体和地面摩擦因数为，则绳的拉力为
【典型题2】（23-24高一上·山东德州·期末）（多选）如图所示，在光滑水平桌面的一端固定一个定滑轮，用轻绳跨过定滑轮将质量为、的两个物体A、B相连。不计轻绳与滑轮之间的摩擦，取。放手后两物体开始运动，在两物体运动过程中（）
A．轻绳的拉力小于物体A的重力
B．轻绳的拉力等于于物体A的重力
C．AB两物体的加速度大小为0.5m/s2
D．AB两物体的加速度大小为0.05m/s2
2.连接体相关的临界问题
【典型题3】如图堆放着三块完全相同的物体，物体的质量m，设各接触面间的静摩擦系数与滑动摩擦系数相同，均为，要将最底下的一块物体抽出，则作用在其上的水平力F至少为（）
A． B． C． D．
【典型题4】（23-24高二下·上海黄浦·期中）运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（???）
A．运动员的加速度为gsinθ
B．球拍对球的作用力
C．运动员对球拍的作用力为Mgcosθ
D．若加速度大于gsin