4.7专题：连接体问题 导学案 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦“连接体问题”，核心知识点为整体法与隔离法在动力学中的应用，是牛顿第二定律的延伸。导学部分通过定义连接体及“串接式”弹力分配协议搭建学习支架，例题按绳连接、斜面连接分类，逐步深化对重难点的理解。 资料特色在于以科学思维为核心，通过模型建构（连接体系统）和科学推理（整体与隔离法结合）培养学生运动和相互作用观念。习题设计从基础到综合，参考答案详解步骤，助力学生掌握解题方法，提升分析解决实际问题的能力。

4.7专题：连接体问题 [学习目标]　 1.知道什么是连接体,会用整体法和隔离法分析动力学中的连接体问题(重难点)。 2.进一步熟练应用牛顿第二定律解题(重点)。 【导学】 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。 【知识整理】 1．“串接式”连接体中弹力的“分配协议” 如图所示，对于一起做加速运动的物体系统，m1和m2间的弹力F12或中间绳的拉力FT的大小遵守以下力的“分配协议”： (1)若外力F作用于m1上，则F12＝FT＝______； (2)若外力F作用于m2上，则F12＝FT＝______。 注意：①此“协议”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）； ②此“协议”与两物体间有无连接物、何种连接物（轻绳、轻杆、轻弹簧）无关； ③物体系统处于水平面、斜面或竖直方向上一起加速运动时此“协议”都成立。 一、绳连接体问题 【例题】 2．如图所示，光滑水平面上有质量分别为m1=1kg和m2=2kg的两个物体，物体之间用一根长1m的细线连接，其中m2受到一个6N水平向右的拉力作用，（g取10m/s2）求： (1)m1产生的加速度； (2)连接两物体的细线上拉力大小。 3．如图所示，质量都是2kg的物体A和B在F＝50N的竖直向上的拉力作用下匀加速上升。，求： (1)两物体的加速度a 是多大； (2)若A、B间连线的最大承受力为30N，则拉力F的最大值。 4．如图所示，有一个质量为3m的物体A，跨过光滑定滑轮通过绳子与质量为m的物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计，绳子不可伸长。重力加速度为g，将两物体同时由静止释放，求两物体的加速度大小及绳子的拉力大小。 5．如图所示两个装置，左右两个质量均为的木块放置在光滑的水平桌面上，左面装置的物块用一条跨过滑轮的轻绳拴接一个质量为的物体，右面的装置中用大小为（为重力加速度）的力替代重物进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦，都由静止释放。求： (1)释放后右面物体的加速度？ (2)释放后左面物体的加速度，以及绳子中的拉力大小？ 二、含有斜面的连接体问题 6．如图所示，质量为的物体A和质量为的物体B由一根质量可忽略的细绳相连，绳子跨过固定在倾角为的足够长斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上。开始时物体B位于斜面底端，这物体A离地面的高度为。现由静止释放A，求：（不计一切阻力和摩擦，） (1)物体A落地时的速度v； (2)物体B沿斜面上滑的最大距离 。 7．如图所示，倾角的斜面体固定在水平地面上，斜面长L=3m。质量m=1kg的物体Q锁定在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻细绳跨过光滑定滑轮与物体P相连接，连接Q的细绳与斜面平行，P距地面高度为h=1.8m（P被释放着地后立即停止运动）。P、Q可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。 (1)若P的质量M=0.5kg，对Q解除锁定后，求绳子拉力与地面对斜面体的摩擦力大小f； (2)若P的质量M=4kg，对Q解除锁定后在P下落过程中，求物块Q的加速度大小； (3)解除锁定后为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，求P质量的取值范围。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1) (2) 【详解】（1）外力作用在上，整体分析，根据牛顿第二定律可得 解得 单独对受力分析，根据牛顿第二定律可得 （2）同理外力作用在上，则有 单独对受力分析，根据牛顿第二定律可得 2．(1)；方向水平向右 (2)2N 【详解】（1）对两物体构成的整体进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 方向水平向右。 （2）对于物体m1进行分析，根据牛顿第二定律有 结合上述解得T=2N 3．(1) (2) 【详解】（1）以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 解得加速度为 （2）若A、B间连线的最大承受力为30N，以B为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 解得拉力的最大值为 4．， 【详解】以A为对象，根据牛顿第二定律可得 以B为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得， 5．(1) (2)， 【详解】（1）右侧装置：对木块做受力分析，合力 由牛顿第二定律 联立可得 （2）左侧装置：设加速度为，绳拉力为：对重物根据牛顿第二定律 对木块根据牛顿第二定律 联立两式， 6．(1)4m/s (2)3.6m 【详解】（1）对整体根据牛顿第二定律可知 物体A落地时的速度 （2）A落地后，B沿斜面上升的加速度 则B还能沿斜面上滑的距离为 物体B沿斜面上滑的最大距离 7．(1)， (2) (3) 【详解】（1）若P的质量为0.5kg，由于 可知P、Q均处于静止状态，绳上拉力为 以斜面体和Q为整体，根据受力平衡可得，地面对斜面体摩擦力的大小为 联立解得 （2）根据牛顿第二定律，对于P，有 对于Q，有 解得 （3）为了使P能下落，必须满足 解得 P着地后，设Q继续上滑的加速度大小为，上滑距离为x，对Q受力分析，由牛顿第二运动定律得 解得 P着地前瞬间，设Q速度大小为v，对Q分析，由运动学公式可得， Q恰好不从斜面顶端滑出需满足 联立代入数据,解得 对于P、Q组成的系统，根据牛顿第二定律可得 联立可得 为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量需满足的条件为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $