第5章 专题强化练5 连接体问题（PPT同步课件）【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（鲁科版）

该高中物理课件聚焦牛顿运动定律中的连接体问题，系统整合面接触、绳连接、杆连接、弹簧连接四大专题，通过题组形式梳理整体法与隔离法的应用逻辑，帮助学生构建完整的力学问题分析框架。 其亮点在于以科学思维为核心，设计“专题分类-例题解析-一题多解”的复习路径，如绳连接问题中通过整体与隔离法推导拉力公式，培养学生模型建构与科学推理能力。分层题组适配不同学情，助力教师精准教学，有效提升学生解决复杂力学问题的能力。

第5章 牛顿运动定律 第1讲　描述运动的基本概念 专题专项练 专题强化练5　连接体问题 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　面接触连接体问题 1.[多选题][2026海南华侨中学模拟]如图所示,在光滑水平桌面上,从上到下依次叠放甲、乙、丙、丁四 个质量均为m的相同木块,现用拉力F作用在乙上,四个木块一起做匀加速直线运动,则 ( ) A.乙的加速度大小为  B.乙的加速度大小为  C.乙对丙的摩擦力大小为  D.乙对丙的摩擦力大小为  BC 第1讲　描述运动的基本概念 解析       第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026安徽池州期末]如图所示,一质量为M=2.5 kg的凹形槽在水平拉力F作用下沿水平地面向左做匀 加速直线运动,这时凹形槽内一质量为m=1.5 kg的铁块恰好能静止在后壁上。已知凹形槽与水平地面 间的动摩擦因数μ1=0.7,铁块与凹形槽间的动摩擦因数μ2=0.5。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力 加速度g取10 m/s2,则 ( )   A.铁块对凹形槽压力的大小为20 N B.凹形槽的加速度大小为5 m/s2 C.水平拉力F的大小为108 N D.水平面对凹形槽支持力的大小为25 N C 第1讲　描述运动的基本概念 解析　设凹形槽对铁块的支持力大小为N,对铁块,在竖直方向,根据平衡条件有μ2N=mg,解得N=30 N,由 牛顿第三定律可得铁块对凹形槽的压力大小N'=N=30 N,A错误。在水平方向,根据牛顿第二定律可得a = =20 m/s2(点拨:铁块的加速度由槽对铁块的支持力N提供),由于铁块与槽相对静止,故凹形槽的加速 度大小为20 m/s2,B错误。对铁块和凹形槽整体,在水平方向,根据牛顿第二定律有F-μ1(M+m)g=(M+m)a, 可得F=108 N,C正确。在竖直方向,根据平衡条件可得水平地面对凹形槽的支持力大小为N地=(M+m)g= 40 N,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　绳连接体问题 3.[2026河南驻马店期末]如图所示,跨过光滑轻质定滑轮的轻绳左端悬挂质量为2m的物块A,右端悬挂 质量为0.5m的物块B,重力加速度大小为g。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的轻绳上的拉力大小为 ( )   A.2mg　　    B. 　　    C. 　　    D.  C 第1讲　描述运动的基本概念 解析　对物块A、B组成的整体,由牛顿第二定律有2mg-0.5mg=2.5ma,设连接物块A、B的轻绳上的拉力 大小为F,对物块B,由牛顿第二定律有F-0.5mg=0.5ma,联立解得F= mg,故选C。 一题多解　对A有2mg-F=2ma,对B有F-0.5mg=0.5ma,联立可得F= mg,故选C。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026山东青岛第二中学限时训练]如图所示,三个质量相同的物块用不可伸长的轻绳连接起来,其中 两物块叠放在水平面上,且水平面内的绳子处于水平方向,竖直面内的绳子处于竖直方向。将该系统由 静止释放,三个物块开始运动的加速度大小a=2 m/s2,重力加速度g取10 m/s2,绳子和滑轮间的摩擦不计, 若各接触面间的动摩擦因数均相同,则该动摩擦因数为 ( )   A.0.1　　    B.0.2　　    C.0.4　　    D.0.5 A 第1讲　描述运动的基本概念 解析　设竖直绳的拉力大小为T1,右侧水平绳的拉力大小为T2,根据牛顿第二定律,对竖直悬挂的物块有 mg-T1=ma,对水平面上的上方物块有T2-μmg=ma,对水平面上的下方物块有T1-T2-μmg-2μmg=ma,联立解 得μ=0.1,A正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[多选题][2026湖南长沙一模]如图甲所示,质量为m0的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质 量为m的小球,m0>m,用一大小为F的力水平向右拉小球,使小球和车一起以大小为a的加速度向右运动 时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力大小为FT。若用一大小为F'的力水平向左拉小车,使小球和车一 起以大小为a'的加速度向左运动时,细线与竖直方向也成α角,如图乙所示,细线的拉力大小为F'T,不计空 气阻力,则 ( )  　      A.F'<F　　　     B.F'>F C.F'T>FT　　　     D.F'T=FT BD 第1讲　描述运动的基本概念 解析　对题图甲中小车和小球组成的整体,根据牛顿第二定律有F=(m0+m)a,对题图甲中小球受力分析, 如图1所示,有FT cos α-mg=0,F-FT sin α=ma,联立解得FT= ,F= g tan α;对题图乙中小车和小 球组成的整体,根据牛顿第二定律有F'=(m0+m)a',对题图乙中小球受力分析,如图2所示,有F'T cos α-mg= 0,F'T sin α=ma',解得F'T= ,F'=(m0+m)g tan α。综上所述可知F'T=FT,因为m0>m,所以F'>F,B、D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　杆连接体问题 6.[多选题][2026山东潍坊期中]如图所示,在倾角为θ的固定粗糙斜面上,两材质相同、质量分别为m1、 m2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F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 F B.轻杆的弹力大小为 F C.若只增大倾角θ,轻杆弹力变大 D.若只增大m2,轻杆弹力变大 BD 第1讲　描述运动的基本概念 解析　设小物块与斜面间的动摩擦因数为μ,对两小物块组成的整体,有F-(m1+m2)g sin θ-μ(m1+m2)g cos θ =(m1+m2)a;设轻杆的弹力大小为T,对B有T-m2g sin θ-μm2g cos θ=m2a,联立解得T= F,A错误,B正 确。由T= F可知,若只增大倾角θ,轻杆弹力不变;若只增大m2,则轻杆弹力变大,C错误,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[多选题][2026江西上饶第一中学月考]如图所示,水平地面上有一小车,车内有质量分别为m、2m 的A、B两小球,用轻杆相连,杆与竖直方向的夹角为θ=30°。A球靠在光滑的竖直侧壁上,B球在粗糙的 水平底面上,且受到的最大静摩擦力与对车厢的压力之比为k。小车可以以不同的加速度向右运动,现 要保证轻杆与车厢相对静止,重力加速度为g,下列说法正确的是 ( ) A.在不同加速度的情况下,轻杆对小球A的作用力始终为恒力 B.当小球B对车厢底面的摩擦力等于0时,那么此时小车做匀加速运动,加速度大小为  AC C.若k= ,当小车做匀减速直线运动时,则允许的最大加速度为  D.若k= ,当小车做匀加速直线运动时,则侧壁对小球A的作用力最大值为  第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据题意,设杆对小球A的作用力大小为F,对A,在竖直方向上由平衡条件有F cos θ=mg,解得F=  ;轻杆与车厢相对静止,则轻杆对小球A的作用力始终为恒力,A正确。杆对小球B的作用力大小始 终也为F= ,当小球B对车厢底面的摩擦力等于0时,对B,根据牛顿第二定律有F sin θ=2ma1,解得a1=  ,B错误。若k= ,B与底面间的最大静摩擦力为f1=k(2mg+F cos θ),小车向右做匀减速直线运动,当 A与侧壁无弹力,且B与底面间有最大静摩擦力时,对A、B整体有f1=3ma2,解得a2= ,但当A与侧壁恰 好无弹力时,A有最大加速度,此时对A有F sin θ=ma3,解得a3= ,因此允许的最大加速度为 ,C正 确。若k= ,当小车做匀加速直线运动,小球B与底面的静摩擦力最大时,侧壁对小球A的作用力FN最大, 对B根据牛顿第二定律可得k(2mg+F cos θ)+F sin θ=2ma4,对A可得FN-F sin θ=ma4,解得FN= ,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 题组四　弹簧连接体问题 8.[2026江苏南通期末]如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连,两物 块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当大小为F的水平拉力作用于B上且两物块以大小为a1的加速度向 右做匀加速直线运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样大小为F的恒力沿着倾角为θ的光滑斜面向上作用 于B上且两物块以大小为a2的加速度沿斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧的伸长量为x2,下列说法中正 确的是 ( ) A.若M=2m,有x1=2x2 D B.若M=2m,有x1>2x2 C.若μ< tan θ,有x1<x2 D.若μ< tan θ,有x1=x2 第1讲　描述运动的基本概念 解析　两物块在水平面上做匀加速直线运动时,对A、B整体有F-μ(M+m)g=(M+m)a1,对A有kx1-μmg=ma1, 联立可得x1= ;两物块在斜面上做匀加速直线运动时,对A、B整体有F-(M+m)g sin θ=(M+m)a2,对 A有kx2-mg sin θ=ma2,联立可得x2= ,由此可知,总有x1=x2,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 9.[2026山西晋城期末]如图所示,在电梯顶端固定有光滑轻质定滑轮,跨过滑轮的细线将物块A、B连接 在一起,放置在电梯底部的物块C通过劲度系数k=10 N/m的轻质弹簧与物块B连接,在电梯向上运动的 某一段时间内,物块A、B、C保持相对静止,此时物块C对电梯底部的压力大小为FN=3 N。细线与轻质 弹簧均竖直,物块A始终不与电梯底部接触。已知物块A、B、C的质量分别为mA=0.2 kg,mB=0.3 kg,mC= 0.1 kg,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)物块A、B、C保持相对静止时电梯的加速度; (2)此时弹簧的形变量大小。   答案    (1)5 m/s2,方向竖直向上    (2)0.15 m 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)设此时电梯加速度大小为a,细线拉力大小为F。 以物块A为研究对象,根据牛顿第二定律可得F-mAg=mAa(点拨:物块A随电梯向上加速,合外力竖直向上, 拉力F大于重力mAg,合外力提供加速度) 以物块B、C为研究对象,根据牛顿第二定律可得F+FN-(mB+mC)g=(mB+mC)a[点拨:采用整体法,B、C整体 受拉力F、电梯底部的支持力FN、重力(mB+mC)g,合外力竖直向上,整体质量为(mB+mC)],联立解得a=5 m/ s2,方向竖直向上 (2)以物块C为研究对象,根据牛顿第二定律可得FN-mCg-F弹=mCa 根据胡克定律F弹=kx 可得弹簧的形变量x=0.15 m 第1讲　描述运动的基本概念 $