連接體模型（學生版）-2024年高考物理二輪熱點模型

連接體模型

國最

【模型一】輕繩相連加速度相同的連接體模型

【模型二】板塊連接體模型

【模型三】輕繩繞滑輪加速度模型。

【模型四】彈簧連接體中的分離問題模型。

1.分離問題1

2.分離問題2

3.分離問題3

【模型五】斜劈模型。

模型講解

【模型一】輕繩相連加速度相同的連接體模型

八F

mJm2]m3—

〃〃〃

m2A

求館2、7713間作用力，將

7711和m看作整體

612

&=皿+館2F

mi+m2+m3

整體求加速度Q=整體求加速度a=尸整體求加速度a=

m+m

F12FFT

------T-----------陽—g(sin。+〃cos。)Tga=

7721+m27721+7712

隔離求內(nèi)力隔離求內(nèi)力隔離求內(nèi)力T—mg—隔離T—ma

xFy—iimxg—1

T—finiig—m^aT—mi^(sin0—/icosff)=得?=也退也理

772!+m2

得丁=叫Fm^a得/=F

rrii+m2mi+m

得丁=gF2

mi+m2

案例剖析1I,

題1（2023?北京?統(tǒng)考高考真題）如圖所示,在光滑水平地面上，兩相同物塊用細線相連，兩物塊質(zhì)量均為1kg,

細線能承受的最大拉力為2N。若在水平拉力F作用下，兩物塊一起向右做勻加速直線運動。則F的最

大值為（）

~-I---I---~------F????

A.INB.27VC.4ND.5N

的2（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球,初始時整個系統(tǒng)靜置

于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長工一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點,方向與兩球連

線垂直。當兩球運動至二者相距搭上時，它們加速度的大小均為（）

5

典B2FC3F口.正

8m5m8m10m

吼◎【多選】（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）如圖，質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上,二者用一輕彈簧水平

連接，兩滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)均為〃。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動P,使兩滑

塊均做勻速運動;某時刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復原長之前（）

QrwwrPA尸

/////////////////////////////////////

A.P的加速度大小的最大值為2HgB.Q的加速度大小的最大值為2Hg

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時刻Q的速度大小

【模型二】板塊連接體模型

m2

光滑

整體：a—F/(77ZI+7712)整體：a=g（sin?！猨U2cos0）整體：a=g(sin?！?z2cos^)

隔離rrii：f=mia方向沿斜面向下方向沿斜面向下

得/=miF/(mi+m2)隔離mi：migsin8一于=mid隔離7711：/=1mlQCOS。

得了=〃2Mlgeos。得了=?771g(sin。一〃2cos9)cos。

方向沿斜面向上方向水平向左

若〃2=0則/=0若〃2=0貝!Jf=rriigsindcosd

案例剖析1

吼1（2024?福建漳州?高三福建省東山第一中學?？计谥校┤鐖D所示，A,B兩物塊的質(zhì)量分別為2機和小，靜

止疊放在水平地面上。4,5間的動摩擦因數(shù)為〃，B與地面間的動摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于

滑動摩擦力,重力加速度為9?，F(xiàn)對A施加一水平拉力干,則（）

F

AA

\..............B.............

/f/////////////////////////

A.當時，都相對地面靜止B.當歹=取機9時，A的加速度為當/g

C.當31mg時，A相對B靜止D.無論F為何值，B的加速度不會超過;圖

回2（2021?全國?高考真題）水平地面上有一質(zhì)量為mi的長木板，木板的左端上有一質(zhì)量為館2的物塊，如圖

（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物塊上，?隨時間t的變化關(guān)系如圖（6）所示，其中鳥、鳥分別為小

益時刻F的大小。木板的加速度的隨時間t的變化關(guān)系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)

為出，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為此，假設最大靜摩擦力均與相應的滑動摩擦力相等,重力加速度大小

為g。則（）

?m(mi+m),、

AA.F1=UimigB13,￡cl=----2----------2-(4一〃i)g

nZ]

C.〃2>4也乜〃1D,在0~力2時間段物塊與木板加速度相等

一m2一

（13（2024上?江蘇鎮(zhèn)江?高三江蘇省鎮(zhèn)江中學?？茧A段練習）如圖所示，質(zhì)量分別為2m和3m的木塊力、B疊

放后放在光滑的水平面上，人和B之間的動摩擦因數(shù)為〃?，F(xiàn)給B施加隨時間t增大的力F=雙，式中用

是常數(shù)，重力加速度為9。求：

（1）力、B沒有發(fā)生相對滑動時，8對A的摩擦力隨時間變化的關(guān)系式；

（2）由F=奴的表達式中t=0時刻開始計時，月、B間發(fā)生相對滑動所對應的時刻to0

B--------?F=kt

A

~7777777777777777777777777777777777~

【模型三】輕繩繞滑輪加速度模型。

3

隔離機1：T—/imxg—mxa8甫離rrii：7nig—T—m^a

m：B

隔離2m2g—T—m2a南離m2：T—m2g=m2a

(l+〃)mM2gz

汨rrgg—nrriigm1B(mi—m2)g2nlim2g

得Q=,，T=何Q=,，T=?

7721+7712m+m

12ml-\-rri2仍+人

若〃=0,T=3^且上-若772i=m2,T=Gig=m^g

7721+7712]_|_媽

7711

〃〃仔〃/

山〃平臺光滑

案例剖析1

二!

血11（2023上?黑龍江七臺河?高三統(tǒng)考期中）如圖所示，質(zhì)量分別為mp=0.2kg、如=0.3kg的兩物塊P、Q用

跨過光滑定滑輪的輕繩相連,開始時用手托住物塊Q,使物塊P靜止在水平桌面上。已知物塊P與桌面

間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,P與桌面邊緣距離足夠長，Q與地面的高度差％=0.5m,重力加速度g取

2

10m/so放手后，求：

⑴物塊。落地前,繩中張力的大小;

吼2（2022?河北?統(tǒng)考高考真題）如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體P和Q用不可伸長的輕繩相連，懸掛

在定滑輪上，質(zhì)量mQ>rnp"=0時刻將兩物體由靜止釋放，物體Q的加速度大小為卷。T時刻輕繩突

然斷開,物體P能夠達到的最高點恰與物體Q釋放位置處于同一高度，取1=0時刻物體P所在水平面為

零勢能面，此時物體Q的機械能為E。重力加速度大小為g,不計摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點。

下列說法正確的是（）

???

(?□

A.物體P和Q的質(zhì)量之比為1:3B.2T時刻物體Q的機械能為,

C.2T時刻物體P重力的功率為募D.2T時刻物體P的速度大小寫

O

【模型四】彈簧連接體中的分離問題模型。

1.分離問題1

分離類型：A與彈好離

分離：彈力為零；，

X加速度此瞬間還為零

處于原長，*

2.分離問題2

3.分離問題3

臨界條件:①力的角度：A、B間彈力為零月B=0;②運動學的角度：外=為、心=3.???

案例剖析'

廁_￡【多選】（2023?山西?校聯(lián)考模擬預測）如圖所示，勁度系數(shù)為400N/m的豎直輕彈簧下端固定在地面上,

上端與質(zhì)量為2kg的物塊1連接,質(zhì)量為4kg的物塊2疊放在1上,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對物塊2施加

豎直向上的拉力，使物塊2豎直向上做勻加速直線運動,已知拉力在力=0.2s內(nèi)為變力，0.2s后為恒力，取

g=lOm/s?,下列說法正確的是（）

A.物塊2勻加速直線運動的加速度大小為4m/s2

B.1=0時,拉力的大小為24N

C.1=0.2s時，拉力的大小為28N

D.1=0.2s時，彈簧彈力的大小為56N

題2【多選】（2024?全國?高三專題練習）如圖甲所示，質(zhì)量分別為館、M的物體A、B靜止在勁度系數(shù)為k的

彈簧上，A與B不粘連，現(xiàn)對物體A施加豎直向上的力F,使A、B一起上升，若以兩物體靜止時的位置為

坐標原點，兩物體的加速度隨位移的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度大小為g,則（）

產(chǎn)

A

"77777777^7777777777"

甲

A.在圖乙中PQ段表示拉力F逐漸增大

B.在圖乙中QS段表示B物體減速上升???

C.位移為的時，A、B之間彈力為mg—/co；i—Ma。

D.位移為西時，人B一起運動的速度大小為癡。3+g）

【模型五】斜劈模型。

2.已知“加外力變速型

案例剖析1

吼昌（2023上?山東?高三校聯(lián)考階段練習）如圖所示為利用斜面從貨車上卸貨的示意圖,貨箱沿斜面下滑過程

中斜面始終保持靜止狀態(tài)，下列說法正確的是（）

77////////////////////////77Z

A.若貨箱勻速下滑時,在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，貨箱將加速下滑

B.若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個垂直斜面向下的恒力F后，貨箱繼續(xù)勻速下滑

C.若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個斜向左下方向的恒力F后，貨箱繼續(xù)勻速下滑

D.若貨箱加速下滑時，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后,貨箱下滑加速度變大

題4（2023上?安徽?高三校聯(lián)考階段練習）如圖所示,在水平地面上有一質(zhì)量為“、傾角為。的斜面，斜面上表

面光滑。質(zhì)量為小的小滑塊自斜面頂端滑下,斜面始終保持靜止，若。可變（o＜夕＜90°）,當e取某數(shù)值

時,地面所受摩擦力最大，此時地面對斜面支持力大小為（）

C.Mg+-mgD.殞+?m?g??

血］5（2023上?廣西柳州?高?？茧A段練習）如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A置于斜劈B上，A

與3—起沿光滑固定斜面由靜止開始下滑，二者始終保持相對靜止,重力加速度為g,則在下滑過程中，下

列說法正確的是（）

A.木塊A所受的合力豎直向下

B.木塊A只受重力和支持力作用

C.木塊A受B作用于它的摩擦力大小為mgsindcosd

D.木塊A受到的支持力大小等于木塊A的重力大小

綜合應用

題目①（2021?海南?高考真題）如圖,兩物塊P、Q用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，開始時P靜止在水平

桌面上。將一個水平向右的推力F作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话?。己知P、Q兩物塊的質(zhì)量

分別為a=0.5kg、0.2kg,P與桌面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度g=10m/s2。則推力F的大

C.2.5ND.L5N

題目區(qū)（2020?江蘇?統(tǒng)考高考真題）中歐班列在歐亞大陸開辟了“生命之路”，為國際抗疫貢獻了中國力量。

某運送防疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成,在車頭牽引下,列車沿平直軌道勻加速行駛時，第2

節(jié)對第3節(jié)車廂的牽引力為若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對倒數(shù)第2節(jié)車廂

的牽引力為（）

AXB.器C.音D.若

題目包（2019?海南?高考真題）如圖，兩物塊P、Q置于水平地面上,其質(zhì)量分別為M、2M,兩者之間用水平

輕繩連接。兩物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度大小為g,現(xiàn)對Q施加一水平向右的拉力

F,使兩物塊做勻加速直線運動，輕繩的張力大小為（）

???

A.F—2jLtmgB.^-F+iimgC.D.^-F

OOO

題目⑷（2023上?湖南張家界?高三慈利縣第一中學校考階段練習）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平

面上，上端疊放兩個質(zhì)量分別為2m和m的物體A和3歸物體與彈簧連接）,彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時

物體處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上,使物體A開始向上做加速度為a的勻加速

直線運動（重力加速度為g）,則（）

zz/zZ/zz

A.施加外力前，彈簧的形變量為2警

K,

B.外力施加的瞬間，間的彈力大小為機（g—a）

C.A.B分離時彈簧彈力大小為m（g+a）

D.從開始運動到A、B分離經(jīng)歷的時間為

Vka

題良區(qū)（2024上?山東濟南?高三統(tǒng)考期末）如圖所示，靜置于光滑水平面上的力物體通過跨過定滑輪的輕繩

與B物體相連,輕繩處于拉直狀態(tài)。已知力、B兩物體的總質(zhì)量不變，不計滑輪的質(zhì)量和摩擦。同時將人、

B兩物體由靜止釋放，釋放后瞬間輕繩的拉力大小為T。下列說法正確的是（）

A.B物體的質(zhì)量越大T越大B.A物體的質(zhì)量越大T越大

C.A、B兩物體的質(zhì)量相等時T最大D.A、B兩物體的質(zhì)量相等時T最小

If回（2023上?青海?高三校聯(lián)考階段練習）如圖所示,三個完全相同的物體A、B、。用兩根輕質(zhì)細繩連

接，作用在物體。上的水平恒力F使整體沿粗糙水平面向右做勻加速直線運動，下列說法正確的是

A——B——C

A.間輕繩中的張力大小為卷B.A、B間輕繩中的張力大小為

C.B、。間輕繩中的張力大小為4D.B、。間輕繩中的張力大小為4

/O

題目⑦（2024上?黑龍江哈爾濱?高三哈爾濱三中?？计谀┤鐖D，質(zhì)量分別為2m和3m的方形物體人和口

在水平恒力F作用下,沿光滑水平面向右運動，4剛好不下滑，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速

度大小為g,則A、8間的動摩擦因數(shù)為（）

10mg4mg

3F

題t區(qū)（2023上?河北張家口?高三張家口市第一中學專題練習）如圖所示，質(zhì)量為河的光滑斜面體上有一質(zhì)

量為小的木塊沿斜面勻加速下滑，斜面體靜止不動，則斜面體對地面的壓力應（）

//////////////////////////////////

A.等于（A/+B.大于（M+?n）gC.小于（7W+m）gD.無法確定

題目⑥（2023上?江西?高三校聯(lián)考階段練習）如圖所示,質(zhì)量為M的物體Q上表面水平，質(zhì)量為小的物體P

放在Q上,一起沿傾角為。的光滑斜面以一定的初速度向上滑動，到最高點后又沿斜面一同下滑,在整個

過程中斜面始終靜止。已知重力加速度為g,則（）

5

A.Q對P的支持力大小始終為mgB.Q對P的摩擦力先水平向右后水平向左

C.Q對P的作用力的方向始終垂直斜面向上D.斜面對物體Q的作用力的大小始終為監(jiān)cos。

［題目（2023上?貴州黔西?高三校考階段練習）如圖所示，質(zhì)量為河、傾角為。的斜面A放在水平地面上,

質(zhì)量為小的物塊B放在斜面上，輕推一下B,物塊恰好能自行勻速下滑。當在斜面底端給該物塊一個沿斜

面向上的初速度，使物塊向上滑到斜面頂端時恰好停下，此過程物塊運動的時間為力,斜面始終處于靜止狀

態(tài)。重力加速度為g,不計空氣阻力，則（）

A.物塊勻速下滑時所受的摩擦力大小為?ngcos。

B.斜面的長度為g/sin。

C.物塊沿斜面向上滑動的加速度大小為gsin。

D.物塊上滑的初速度為gtsin。

題目叵1（2023上?河北承德?高三校聯(lián)考期中）如圖所示，4B兩個木塊靜止疊放在豎直輕彈簧上，已知如

=Me=lkg,輕彈簧的勁度系數(shù)為lOON/館。若在木塊1上作用一個豎直向上的力F,使木塊若由靜止開.

始以Zm/s2的加速度豎直向上做勻加速直線運動,從木塊4向上做勻加速運動開始到4、B分離的過程中。

彈簧的彈性勢能減小了1.28J,重力加速度g取lOm/s?。下列判斷不正確的是（）

_|A

B

~7777777777777777777~

A.木塊A向上做勻加速運動的過程中，力F的最大值是12N

B.木塊A向上做勻加速運動的過程中，力F的最小值是4/V

C.從A向上做勻加速運動到A、B分離的過程中，力F對木塊做功為0.64J

D.從力向上做勻加速運動到A、B分離的過程中，力F對木塊做功為0.96J

題目至（2023上?河南信陽?高三潢川一中?？茧A段練習）如圖所示,在光滑水平面上有一質(zhì)量為館1的足夠

長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的鐵塊。若木板和鐵塊之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等，現(xiàn)給鐵塊

施加一隨時間增大的水平力F=瓦，木板和鐵塊加速度的大小分別為5和a2,下列反映的和a2隨時間變化

的圖線中正確的是（）

題目至（2023上?湖北?高三統(tǒng)考階段練習）如圖所示，長木板放在水平地面上，木塊放在長木板上，作用在

長木板上的水平拉力F使木塊和長木板一起向右做勻加速直線運動,運動過程中木塊與長木板間的靜摩

擦力大小為「已知長木板的質(zhì)量為木塊質(zhì)量的2倍，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)等于木板與地面間的

動摩擦因數(shù)，下列判斷正確的是（）

m

M\H------->F

77777777/7777777777777777777777777777/77777777

A./<^B.片號C-f=2f

If[14（2023?黑龍江?校聯(lián)考一模）如圖甲所示,粗糙的水平地面上有長木板P,小滑塊Q（可看做質(zhì)點）放

置于長木板上的最右端?，F(xiàn)將一個水平向右的力F作用在長木板的右端,讓長木板從靜止開始運動，一段

時間后撤去力F的作用。滑塊、長木板的速度圖像如圖乙所示，已知小滑塊Q與長木板P的質(zhì)量相等，小

滑塊Q始終沒有從長木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）

A.滑塊Q與長木板P之間的動摩擦因數(shù)是0.5B.長木板P與地面之間的動摩擦因數(shù)是0.75

C.%=9s時長木板P停下來D.長木板P的長度至少是16.5m

豆目叵」（多選）（2023上?重慶黔江?高三重慶市黔江中學校校考階段練習）如圖所示，甲疊放在物體乙上，

2mv=2M,甲、乙之間以及乙與地面之間的動摩擦因數(shù)均為一水平外力F向右拉乙,設最大靜摩

擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

|甲|

乙~~>F

77777777777777777777

A.要使甲、乙一起運動，則F的最大值為4flmg

B.要使甲、乙一起運動，則F的最大值為511mg

C.若則甲的加速度為

D.若甲、乙一起向右做勻速直線運動，F(xiàn)方向可變，〃=0.5,則F的最小值為得

題目［16侈選）（2024?全國?高三專題練習）如圖所示,兩物塊4B之間用細線相連，第一次將物塊放在水平

面上施加水平拉力,第二次將物塊放在足夠長斜面上施加平行斜面向上拉力，第三次施加豎直向上拉力，已

知物塊與水平面和斜面間動摩擦因數(shù)均為〃=0.2,斜面傾角為個=37°,三根細線能夠承受的最大拉力相

同，三次均使兩物塊都動起來，三次最大拉力分別為用、月、網(wǎng),三次物塊最大加速度分別為電、奧、&3,已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,以下說法正確的是（）

趣目上（多選）.（2023上?北京昌平?高三北京市昌平區(qū)第二中學校考階段練習）如圖所示，質(zhì)量為河、上表

面光滑的斜面體放置在水平面上，另一質(zhì)量為小的物塊沿斜面向下滑動時，斜面體一直靜止不動。已知斜

面傾角為。，重力加速度為9,則（）

m

M

A.地面對斜面體的支持力為（M+m）g

B.地面對斜面體的摩擦力為零

C.斜面傾角（9越大,地面對斜面體的支持力越小

D.斜面傾角。不同，地面對斜面體的摩擦力可能相同

題目叵I（2023?內(nèi)蒙古??？寄M預測）如圖所示,在粗糙水平面上放一質(zhì)量為M的斜面，質(zhì)量為m的木塊在

豎直向上力F作用下，沿斜面勻速下滑，此過程中斜面保持靜止，若將F改為斜向左上，則地面對斜面

A.無摩擦力B.有水平向左的摩擦力

C.支持力為D,支持力小于（A/+a）g

【題目|19（2023上?內(nèi)蒙古鄂爾多斯?高三鄂爾多斯市第一中學?？茧A段練習）如圖,質(zhì)量2=2.0kg的物塊放

在粗糙的水平桌面上，物塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.20,桌面的左端固定一光滑輕滑輪，輕繩繞過定

滑輪,輕繩的一端連接在物塊上，另一端吊著質(zhì)量為m的小球。輕繩承受力足夠大,物塊與滑輪間的輕繩

水平。將物塊由靜止釋放后開始做勻加速直線運動，已知重力加速度大小取g=10m/s2,在運動過程中物

塊不會碰到滑輪，改變小球的質(zhì)量小，則小球落地前輕繩上的拉力大小可能為（）

C.24.57VD.29.57V

題目回（多選）（2023上?天津南開?高三統(tǒng)考期中）如圖所示，質(zhì)量分別為館】=2kg、館2=3kg的兩個物

體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接。大小為F=20N的水平拉力作用在機1上,彈簧測

力計始終在彈性限度內(nèi)且質(zhì)量可忽略。當系統(tǒng)穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）

-hAAAAAAA/Wk

7777777777777777777777777777777777777

A.彈簧測力計的示數(shù)是127VB.在突然撤去F的瞬間，mi的加速度不變

C.在突然撤去F的瞬間，加2的加速度變小D.在突然撤去F的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)不變

題目也屋多選）（2023上?福建?高三校聯(lián)考期中）如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，一端固定

在墻壁上，另一端拴接物體質(zhì)量均為1kg的物體A、B接觸但不粘連。壓縮彈簧至某一位置（彈性限度

以內(nèi)）后靜止釋放A、B，同時給物體B施加水平向右的力?使之做勻加速直線運動，尸與作用時間力的關(guān)

系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）

A.分離時，彈簧剛好為原長狀態(tài)B.分離時，B的加速度為Zm/s?

C.A.B分離時，A的速度為0.2m/sD.剛釋放A、B時，彈簧的壓縮量為8cm

題目至1（多選）（2024?廣西貴港?統(tǒng)考模擬預測）如圖（a）所示，一質(zhì)量為2kg的長木板靜置于粗糙水平面

上，其上放置一質(zhì)量未知的小滑塊，且長木板與小滑塊之間接觸面粗糙。小滑塊受到