2.连接体的运动特点
(1)轻绳——在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。
(2)轻杆——平动时,连接体具有相同的平动速度;转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。
(3)轻弹簧——在发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速率相等。
3.处理连接体问题的方法:
整体法、隔离法或“先整体求加速度,后隔离求连接体之间作用力”。
例1 (2021·湖南茶陵月考)a、b两物体的质量分别为m1、m2,由相同的轻质弹簧相连。如图甲所示,当用大小为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1;如图乙所示,当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2;如图丙所示,当用恒力F倾斜向上拉着a,使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x3,如图所示。则( A )
A.x1=x2=x3
B.x1>x3=x2
C.若m1>m2,则x1>x3=x2
D.若m1<m2,则x1<x3=x2
[解析] 本题考查弹簧连接体问题。对甲图运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度a1=,对b物体有T1=m2a1,解得T1=;对乙图运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度a2=,对b物体有T2-m2g=m2a2,解得T2=;对丙图运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度a3=,对物体b有T3-m2gsin θ-μm2gcos θ=m2a3,解得T3=,则T1=T2=T3,根据胡克定律可知,x1=x2=x3,故A正确,B、C、D错误。