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高中物理复习:连接体问题、板块模型、传送带模型

考点一连接体问题

[知能必备]

1.连接体问题模型

弹力连接、摩擦力连接、轻绳连接、轻杆连接、弹簧连接.

2.解题方略:要充分利用“加速度相等”这一条件或题中特定条件,交替使用整体法与

隔离法解题.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”.

[典例剖析]

(多选)如图,三个质量均为1kg的物体A、B、C叠放在水平桌面上,B、C用

不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质定滑轮连接,A与B之间、B与C之间的接触面以及轻绳均

与桌面平行,A与B之间、B与C之间以及C与桌面之间的动摩擦因数分别为0.4、0.2和0.1,

2

重力加速度g取10m/s,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.用力F沿水平方向拉物体C,以

下说法正确的是()

A.拉力F小于11N时,不能拉动C

B.拉力F为17N时,轻绳的拉力为4N

C.要使A、B保持相对静止,拉力F不能超过23N

D.A的加速度将随拉力F的增大而增大

【思路点拨】解此题关键有两点:

(1)利用整体法和隔离法选取研究对象,进行正确受力分析,注意摩擦因数的不同及摩擦

力的大小和方向.

(2)正确判断“相对滑动”的临界条件.

解析:AC当C物体即将运动时,C物体水平方向受桌面给C的向右的摩擦力f,绳

子向右的拉力T,B给C向右的摩擦力f,其中f=0.1(m+m+m)g=3N,f=0.2(m

BC桌ABCBCA

+m)=4N,当即将滑动时应有F=f+f+T,T=f=4N,可解得F=11N,故A正确;

B桌BCBC

因此B和C的加速度大小相等,在A和B即将发生相对滑动,对A受力分析可得,f=0.4mg

ABA

=ma,对AB整体受力分析可得T-f=(m+m)a,对C物体受力分析可得F-T-f-

ABCABBC

f=ma,联立解得F=23N,说明A和B发生相对滑动的临界力大小为F=23N,故C正

桌C

确;当F=17N时,A和B没有发生相对滑动,此时对AB整体T-f=(m+m)a,对C

BCAB1

物体受力分析F-T-f-f=ma,联立解得T=8N,故B错误;当拉力增大,A和B发

BC桌C1

2

生相对滑动时,则A物体受到滑动摩擦力,加速度为a=0.4g=4m/s,加速度不变,

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