第4章 关键能力提升2： 连接体问题（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案聚焦连接体问题，核心内容为整体法与隔离法的应用。通过知识导航梳理外力、内力、加速度等关键概念，衔接牛顿运动定律，搭建从单个物体到系统分析的学习支架，引导学生掌握连接体问题的分析方法。 以典例分析为载体，设置加速度相同与不同两类探究，结合对标训练和“分配协议”规律总结，培养学生科学思维（模型建构、科学推理）和物理观念（运动和相互作用），易错提醒有效规避认知误区，提升解题能力。

学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 5zXXk.com■ 您身边的互联网+教辅专家 关键能力提升2：连接体问题 【本课时主要内容】 多个相互关联的物体连接（叠放、并排或由绳子、细杆等 基本概念 连接)在一起构成的物体系统称为连接体，连接体一般具 有相同的运动情况（速度、加速度等）. 整体法 连接体) 分析方法 隔离法 加速度和速度都相同 “串接式”连接体中 的连接体模型 弹力的“分配协议” 常见模型 加速度和速度大小相等 方向不同的连接体模型 独家授权侵权必究 草学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 52xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 和识导航 连接体的分析方法 整体法：把整个连接体系统作为一个研究对象，分析系统受到的 不必考虑系统的 乙隔离法：把系统中的一部分隔离出来作为研究对象，进行受力分析，此时系 统的内力就有可能成为该研究对象所受的外力 的研究对象少、受力少、方程少，所以连接体问题优先 采用整体法 乙涉及物体间相互作用的内力时，必须采用 整体法与隔乙若连接体内各物体具有相同的加速度且需要求解物体间的相互作用 离法的选择力，可以先用 求出加速度，再用分析其中一个物体 的受力，即“先整体求加速度，后隔离求内力” 乙若已知某个物体的受力情沉，可先隔离该物体求出 ,再以整 体为研究对象求解外力 知识导航 外力内力整体法隔离法整体法隔离法加速度 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 探究1加速度和速度都相同的连接体问题 典例1如图所示，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m,两者之间 用水平轻绳连接.两物块与地面间的动摩擦因数均为4，重力加速度为g现对Q施 加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为() Q F m 2m 典例1 A.F-2ung B.吉*e C.mg D. 3 必备知识 1.连接体模型 连接体一般是指由两个或两个以上有一定联系的物体构成的系统，常见的如 几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、弹簧、细杆等连在一起，如 图所示. 771 m2 2.外力和内力 独家授权侵权必究 草学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 如果以物体（包括物体间的绳、弹簧等）组成的系统为研究对象，那么系统之 外的作用力为该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为该系统的内 力. 3.连接体问题的分析方法一 整体法与隔离法： 关键能力 分析能力 P与Q加速度完全相同 P和Q可以看作一个整体 关键能力 以整体为研究对象可以求出加速度 以P为研究对象可以求绳子拉力 推理能力 【答案】D 【解题思路】 以P、Q整体为 先以整体为研究 研究对象： 对象求出整体的 F-3μmg-3ma 联立解得F= 加速度，再隔离 3 P求绳的拉力 以P为研究对象： Fr-umg=ma 探究总结 '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，1和2间的弹力F2或中间绳的拉力F.的大小遵从以下力的"分配协 议”： ↑F a m2 a a F.m ma F 777 777777 % 若外力F作用于1上，则F12=Frm,F;若外力F作用于h上，则F12=Fr= m1+m2 mF注意：此"协议”与有无摩擦有关（若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦 m1+m2 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 因数必须相同)；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；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 对标训练1如图所示，质量分别为mA、m的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为日的 固定斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力F推A,由 于F较小，A、B仍然沿斜面向下匀加速运动，在下列情境中，A、B间的压力变大的是( <0 BEAAE6KKE01662666666464666464466644 对标训川练1 A.增大倾角日 B.增大外力F C.A、B都滑到更光滑的部分时 D.增加A的质量 【答案】B 【解题思路】 ·独家授权侵权必究 草字科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 在抽出木板的瞬间，物 因此物块3满足 物块4的加速度a, 块3、4间的轻质弹簧 的形变还来不及变化 mg=F,a=0 F+Mg_m+M M 物块1、2由刚性轻杆 对整体受力分析 连接，构成一个整体 可知a,=02=8 易错提醒无明显外力作用的物体并不一定处于平衡态 探究2加速度和速度大小相等、方向不同的连接体问题 典例2如图所示，在光滑的水平桌面上有一个质量为3m的物体a,通过绳子与质 量为m的物体b相连，假设绳子、定滑轮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，则下列说 法正确的是() 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 a M b 典例2 A.物体a的加速度大小为3 B.物体b的加速度大小为g C.绳子的拉力大小为g D.物体b处于失重状态 必备知识 牛顿第二定律，隔离法， 关键能力 分析能力 a与b速度大小相等 a与b加速度大小相等 关键能力 物体b处于非平衡态 绳子拉力不等于b的重力 推理能力 【答案】D 【解题思路】 静止释放后，物体a将向右做加 对a:F-3ma 速运动，物体b将加速下落，三 者加速度大小相等，但方向不同 因此分别以a和b为研究对象受 力分析 对b:mg-F=m 解得a=子8，F=子mg物体b加速度方向竖直向下， 处于失重状态，故选D 探究总结 独家授权侵权必究 草学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 跨过光滑轻质定滑轮的物体速度、加速度大小相同，但方向不同，此时一般采 用隔离法，即对每个物体分别进行受力分析，分别根据牛顿第二定律列方程，然后 联立方程求解 注意：此类问题容易误以为绳子的拉力等于物体b的重力，但是由于两个物体都在 加速，都处于非平衡态，因此绳子的拉力不等于物体b的重力. 对标训练2如图所示，若典例2中的平面MN变为倾角为(sin0.6)的光滑斜 面，求两物体的加速度大小及绳子的拉力大小 对标训练2 【答案】 0.2g1.2mg 【解题思路】 静止释放后，物体a将沿斜面向 下做加速运动，物体b将加速上 对a:3 ng sin37° 升，二者加速度大小相等，但方 F1=3 ma 向不同，因此分别以a和b为研 究对象受力分析，再根据牛顿第 对b:Fr-mg=ma 二定律列方程联立求解 解得a=0.2g,Fr=1.2mg 对标训练3若典例2中的a、b跨过光滑轻质定滑轮连接，如图所示，求两物体的 加速度大小及绳子的拉力大小 ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 L222262222222 3mam 对标训练3 【答案】0.5g1.5mg 【解题思路】 静止释放后，物体a将加速下落， 物体b将加速上升，二者加速度 对a:3mg-F=3ma 大小相等，但方向不同，因此分别 以a和b为研究对象受力分析， 再根据牛顿第二定律列方程联立 对b:Fr-mg=ma 求解 解得a=0.5g,Fr=1.5mg 易错提醒在有定滑轮的连接体问题中，细绳上的拉力与物体所受重力不一定相 等 ·独家授权侵权必究