4.5 牛顿运动定律的应用 (连接体、等时圆) 导学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

专题一　连接体问题

知识预习

1. 连接体：两个或两个以上物体在相互作用力的关联下一起运动，这样的物体组合叫连接体。常见类型有弹簧连接体、物物叠放连接体、轻绳连接体和轻杆连接体。

2. 内力和外力：以物体组成的系统为研究对象时，系统之外的作用力为外力，系统内各物体间的相互作用力为内力。

3 两种基本方法：

方法	研究对象	适用条件
整体法	把整个系统作为一个研究对象	系统内各部分加速度大小、方向都相同
隔离法	把系统中某一部分隔离出来单独研究	加速度相同或不相同均可

 

要点提醒

1. 整体法与隔离法常交叉使用：求内力时"先整体后隔离"——先用整体法求加速度，再用隔离法求相互作用力；求外力时"先隔离后整体"。

2. 连接体中力的"分配"：水平面上用轻绳连接、直接接触，斜面上用轻绳连接，以及用弹簧连接、竖直方向用细线连接时，两物体间的相互作用力都满足 。该结论与有无摩擦无关，与连接物的种类无关，与系统处于平面、斜面还是竖直方向也无关。若 F 作用在 B 上，则。

     

3.如图，两物体通过滑轮由细绳连接，一起加速运动，加速度大小相同，若桌面光滑就能直接用内力公式，此时外力F为物体的重力。绳子拉力T=F内=

当堂练习

讨论探究

【例1】在光滑水平面上，质量的木箱甲和质量的木箱乙通过水平刚性轻杆连接。木箱甲受到水平向右的推力木箱乙受到水平向左的推力80N，则木箱甲对轻杆的作用力为（　　）

A．96N，水平向左 B．84N，水平向左

C．96N，水平向右 D．84N，水平向右

【答案】C【详解】取水平向右为正方向。对甲、乙及轻杆组成的整体，由牛顿第二定律得解得整体加速度为设轻杆对甲作用力沿向右方向的分量为。对甲，由牛顿第二定律得解得负号表明轻杆对甲的作用力方向水平向左，大小为，则甲对轻杆的作用力为96N，方向水平向右。故选C。

【例2】G74次列车从武汉站至北京西站全程仅要3小时55分钟。某动车组由8节车厢组成，其中第2、3、6、7节车厢为动力车厢，其余车厢无动力。每节动力车厢所提供的驱动力大小均为，每节车厢所受的阻力大小相同，各车厢的质量相同。该列车动力全开沿水平直轨道行驶时，下列说法正确的是（　　）

A．若列车匀速行驶，则车厢间的作用力一定都为零

B．若列车匀速行驶，则车厢间的作用力一定都不为零

C．若列车匀加速行驶，则第3节车厢对第4节车厢的作用力大小为

D．若第6节动力车厢失去动力，列车仍匀加速行驶，此时第6、7节车厢间的作用力大小为