专题:连接体问题 基础填空与分层练习 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-07-24
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摘要:
**基本信息**
以“连接体问题”为核心,通过基础填空-训练-能力提升-拓展拔高四层设计,实现从公式记忆到多情境综合应用的进阶,强化运动与相互作用观念及科学推理能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层(填空+训练)|连接体弹力分配公式、水平/斜面/滑轮系统受力分析|填空直接巩固核心公式,选择题聚焦单一模型应用,夯实物理观念|
|能力提升层|多过程(v-t图像)、瞬时问题(弹簧/杆)、摩擦因数变化|多选题考查科学推理,结合图像分析与动态过程,深化模型建构能力|
|拓展拔高层|实际情境(人群自救模型)的连接体受力分析|以生活情境为载体,体现科学态度与责任,提升质疑创新能力|
内容正文:
专题:连接体问题 基础填空与分层练习
【基础填空】
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。
【基础训练】
2.如图,一小球通过一根不可伸长的细线悬挂在小车顶上,小球随小车一起在水平面上做匀变速直线运动,细线向左偏离竖直方向的夹角始终为。已知重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A.小车的运动方向一定水平向右
B.小车加速度的方向一定水平向左
C.小车运动的加速度大小为
D.小车运动的加速度大小为
3.如图所示,两相同物块用细线相连接,放在粗糙水平面上,在水平恒力作用下,一起以加速度做匀加速直线运动,物块间细线的拉力大小为。当两物块均由粗糙的水平面运动到光滑的水平面上且仍在的作用下运动,则( )
A.两物块的加速度仍为,细线的拉力小于
B.两物块的加速度仍为,细线的拉力仍为
C.两物块的加速度大于,细线的拉力仍为
D.两物块的加速度大于,细线的拉力小于
4.质量分别为M和m的物块由相同的材料制成,且,将它们用通过光滑的轻质定滑轮的轻细线连接。若按图甲放置,则质量为m的物块恰好匀速下降。若将两物块互换位置,如图乙所示,它们的共同加速度大小为( )
A. B. C. D.
5.如图,某列车由8节质量相等的车厢组成,动力仅由第1节车厢提供,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第5节对第6节车厢的拉力为F。若每节车厢所受阻力均相等,则第6节对第7节车厢的拉力为( )
A.F B. C. D.
6.如图所示,跨过光滑轻质定滑轮的轻绳左侧悬挂质量为的物块A,右侧悬挂质量为的物块B,重力加速度为。不计空气阻力,由静止释放物块A,两物块在空中做匀变速运动的过程中,连接A、B的绳子上的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【能力提升】
7.(多选)如图a,足够高的水平长桌面上的P点左边光滑右边粗糙。小物块A在质量为0.5kg的砝码B的拉动下,从桌面左端开始运动,其v − t图像如图b所示。重力加速度大小g取10 m/s2。则下列说法中正确的是( )
A.第1s内与第2s内轻绳的拉力大小比为8:9
B.物块A的质量为1.5 kg
C.物块A与P点右边桌面间的动摩擦因数为0.25
D.物块A与P点右边桌面间的动摩擦因数为0.125
8.(多选)如图所示,两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为、的水平拉力分别作用在、上,则( )
A.弹簧秤的示数是26N
B.弹簧秤的示数是32N
C.在突然撤去的瞬间,的加速度大小为
D.在突然撤去的瞬间,的加速度大小为
9.(多选)如图所示,倾角的斜面体固定在水平地面上,斜面足够长。物体B放在斜面底端,通过轻绳跨过光滑的定滑轮与距离地面高度的物体A相连接,开始时用手按住物体B使其保持静止,连接B的细绳与斜面平行。物体A的质量为,物体B的质量为,与斜面间的动摩擦因数为0.25。现将B由静止释放,物体A着地后立即停止运动,A、B两物体均可视为质点,g取,,。下列说法正确的是( )
A.物体A下落的加速度大小为2m/s2
B.物体A落地前轻绳对B的拉力大小为8N
C.物体B沿斜面向上运动距离斜面底端的最远距离为3m
D.物体B从开始运动到第二次到达斜面上距离底端2m处经历的时间为
10.(多选)如图所示,轻绳a一端连接小球1,另一端悬挂在天花板上;轻弹簧b连接小球1、2,轻绳c一端连接小球2,另一端固定在竖直墙壁上,两小球均处于静止状态。已知小球1和2的质量均为,轻绳a与竖直方向间夹角,轻绳c沿水平方向,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.轻绳c的拉力大小为 B.轻绳c的拉力大小为
C.剪断轻绳c的瞬间,小球1的加速度为0 D.剪断轻绳c的瞬间,小球2的加速度为
11.(多选)如图所示,甲、乙两图中、两球的质量均相等,图甲中、两球用轻质细杆相连,图乙中、两球用轻质弹簧相连,均用不可伸长的细绳悬挂在天花板下处于静止状态,重力加速度为。在烧断两细绳的瞬间,下列说法正确的是( )
A.图甲中球的加速度为
B.图甲中球的受力与烧断细绳前相等
C.图乙中球的加速度为
D.图乙中球的受力与烧断细绳前相等
12.(多选)如图所示,在倾角为的固定粗糙斜面上,两材质相同、质量分别为、的小物块用轻杆连接,轻杆始终与斜面平行。两物块在沿斜面向上的恒力作用下,一起向上做匀加速直线运动。下列说法正确的是( )
A.轻杆的弹力大小为
B.轻杆的弹力大小为
C.若只增大倾角,轻杆弹力变大
D.若只增大,轻杆弹力变大
13.(多选)如图所示,质量为8kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为2kg的物体B用细线悬挂,A、B间相互接触但无压力,重力加速度g取10m/s2。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间( )
A.物体A的加速度为零 B.物体B的加速度大小为2m/s2
C.弹簧弹力大小为80N D.物体B对物体A的压力大小为16N
14.(多选)在2026年央视春晚《武BOT》节目中,机器人借助舞台上的弹簧跳台(弹射器)获得初速度,完成了震撼的3米高空翻动作。起跳过程简化如下,压缩的轻弹簧下端固定,上端与质量为的跳板连接,弹簧释放将质量为的机器人由静止竖直向上弹起,忽略空气阻力,从机器人被弹起到上升至最高点的过程中,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.机器人先超重后失重 B.机器人的加速度先增大后减小
C.机器人速度最大时弹簧弹力为 D.机器人与跳板分离时弹簧恢复原长
【拓展拔高】
15.(多选)如果人群在户外突遇洪水,临时自救时可以站定排成一列纵队,如图甲所示。某小组为探究纵队各处的受力情况,建立了如图乙所示的物理模型:水平地面上依次放置三个质量均为m的物块,物块1与地面的动摩擦因数为,其余两物块与地面间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对物块1施加一水平向左的力F,下列说法正确的有( )
A.若三个物块均静止,物块2和物块3所受摩擦力相等
B.若三个物块一起向左匀加速运动,物块2和物块3所受摩擦力相等
C.当时,物块1、2之间的弹力为
D.当时,物块1、2之间的弹力为
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)
(2)
2.C
【详解】AB.小车的加速度与小球的加速度相同,分析小球受力可知,小球受到的合力水平向右,加速度方向水平向右,小车的运动可能向右加速,也可能向左减速,AB错误;
CD.研究小球,根据牛顿第二定律
可得,C正确,D错误。
故选C。
3.C
【详解】设物块的质量为m,当水平地面粗糙时,设动摩擦因数为,以两物块为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
以左侧物体为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得绳子的拉力为
当水平地面光滑时,以两物块为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
以左侧物体为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得绳子的拉力为
所以,
故选C。
4.A
【详解】按图甲放置,质量为m的物块恰好匀速下降,则由平衡可知。若按图乙,则对整体根据牛顿第二定律可知。
故选A。
5.C
【详解】设每节车厢所受阻力为,以6、7、8为整体,根据牛顿第二定律可得
以7、8为整体,根据牛顿第二定律可得
联立解得第6节对第7节车厢的拉力为
故选C。
6.D
【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
故选D。
7.AD
【详解】B.根据图像的斜率表示加速度,可得0 ~ 1s时间内物块A在P点左边滑动时的加速度, 对AB整体分析,根据牛顿第二定律有
解得,故B错误;
ACD.根据图像的斜率表示加速度,可得0 ~ 1s时间内物块A在P点左边滑动时的加速度,1 ~ 2s时间内物块A在P点右边滑动时的加速度
在0 ~ 1s时间内,对A分析,根据牛顿第二定律有轻绳的拉力大小为
在1 ~ 2s时间内,对AB整体分析,根据牛顿第二定律有
解得
对A分析,根据牛顿第二定律有轻绳的拉力大小为
解得
故,故AD正确,C错误。
故选AD。
8.BC
【详解】对整体分析,根据牛顿第二定律有
代入数据解得整体加速度。
隔离分析,设弹簧弹力为,有
解得
即弹簧秤示数为。故A错误,B正确;
C.在突然撤去的瞬间,弹簧弹力不能突变,仍为。的受力情况不变,故的加速度大小仍为,故C正确;
D.在突然撤去的瞬间,弹簧弹力不能突变,仍为。只受弹簧拉力作用,根据牛顿第二定律有
解得,故D错误。
故选BC。
9.CD
【详解】AB.研究物体A根据牛顿第二定律
对物体B根据牛顿第二定律
联立解得,,AB错误;
C.设A落地时,物体B速度为,根据速度位移关系
A落地后,研究物体B根据牛顿第二定律
B继续上滑的位移为,则
物体B沿斜面向上运动距离斜面底端的最远距离
解得,C正确;
D.A落地时,B所在斜面上的位置距离斜面底端的距离为2m
B上滑第一段用时,根据速度时间关系
A落地后,B上滑第二段用时,根据速度时间关系
B向下滑行时,根据牛顿第二定律
B向下滑行用时,则
物体B从开始运动到第二次到达斜面上距离底端2m处经历的总时间
解得,D正确。
故选CD。
10.BC
【详解】AB.将两小球看作整体受力分析可得
解得,故A错误,B正确;
CD.剪断轻绳c的瞬间,轻绳c拉力消失,但弹簧弹力不会瞬间消失,故小球1受力不变,加速度为0;小球2受到重力与弹簧弹力,合力沿原轻绳c的反方向,大小为,故根据牛顿第二定律可得,则加速度为,故C正确,D错误。
故选BC。
11.AD
【详解】AB.设两球质量均为,烧断细绳瞬间杆的弹力突变为0,A、B的加速度相同,设为a。以AB球整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
解得
B球受到的杆的弹力减为零,故A正确,B错误;
CD.设两球质量均为,烧断细绳的瞬间弹簧弹力不能突变,所以细绳烧断瞬间,图乙中B球受力不变,加速度为零,A球所受合力,加速度为,故C错误,D正确。
故选AD。
12.BD
【详解】AB.设小物块与斜面的摩擦因数为,对整体,根据牛顿第二定律
设轻杆的弹力为,对根据牛顿第二定律
联立解得,故A错误,B正确。
C.由上述可知若只增大倾角,轻杆弹力不变,故C错误;
D.若只增大,则轻杆弹力变大,故D正确。
故选BD。
13.BCD
【详解】AC.剪断细线瞬间弹簧弹力分析: 剪断细线前,物体A静止,A、B间无压力,弹簧弹力平衡A的重力:
剪断细线瞬间,弹簧形变来不及改变,弹力不变,仍为,则A加速度不为零,故C正确,A错误;
B.整体求加速度: 将A、B看作整体,由牛顿第二定律:
代入数据得:
A、B加速度相同,因此B的加速度为,故B正确;
D.求B对A的压力: 对B单独受力分析,设A对B的支持力为,由牛顿第二定律:
代入数据得:
根据牛顿第三定律,B对A的压力大小等于,故D正确。
故选BCD。
14.AD
【详解】A.机器人先向上加速,加速度向上,超重状态,后向上减速,加速度向下,失重状态,故A正确;
B.在加速阶段,弹簧弹力逐渐减小,根据牛顿第二定律有
可知加速度逐渐减小,直到加速度为零;减速阶段,根据牛顿第二定律有
因弹簧弹力继续减小至0,加速度反向增大,最后离开跳台后加速度大小恒为重力加速度,故加速度先减小后增大,最后不变,故B错误;
C.机器人速度最大时加速度为零,受力平衡,根据平衡条件,可得弹力,故C错误;
D.机器人与跳板分离的条件是二者间弹力为0和加速度相同,均为,此时弹簧恢复原长,弹簧弹力为0,故D正确。
故选AD。
15.BC
【详解】A.因为外力F大小未知,所以无法确定物块2和物块3所受摩擦力的大小情况,故A错误;
B.若三个物块一起向左匀加速运动,物块2和物块3所受摩擦力均为滑动摩擦力,所以,故B正确;
C.把1、2、3看成一个整体,所以受的最大静摩擦力为
当时,1、2、3物块刚要滑动,把2、3看成一个整体,则有,故C正确;
D.当时,一起匀加速时,根据整体法,对三个物块,根据牛顿第二定律,有
设物块1对物块2的弹力为,对物块2、3有
联立解得,故D错误。
故选BC。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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