专题15 动力学图像、超重失重、等时圆、临界极值问题-2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训 专题15 动力学图像、超重失重、等时圆、临界极值问题 特训目标 特训内容 目标1 动力学图像问题（1T—4T） 目标2 超重失重问题（5T—8T） 目标3 等时圆问题（9T—12T） 目标4 临界极值问题（13T—16T） 【特训典例】 1、 动力学图像问题 1．如图甲所示，一质量为的物体在水平拉力的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力随时间均匀减小，物体所受摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．时物体开始做匀减速运动 B．物体匀速运动时的速度大小为 C．物体与接触面间的动摩擦因数为 D．时物体的加速度大小为 2．如图甲所示，一质量为2kg的物体静止在水平地面上，水平推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.1，取g=，下列说法正确的是（　　） A．物体运动的最大速度为m/s B．在运动中由于摩擦产生的热量为6J C．物体在水平地面上运动的最大位移是4.5m D．物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动 3．粗糙水平地面上有一质量为m=50kg的物块，在F=500N的水平恒力作用下运动。物块与地面间的动摩擦因数μ恒定，物块受到的空气阻力与速度v成正比，比例系数为k。从某时刻开始计时，测得物块运动的v-t图像如图中的实线所示。图中虚线a是运动图像的渐近线，虚线b是运动图像在纵轴交点的切线，切线上一点A的坐标为（4，15），g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．0~4s内，物块做的是加速度逐渐减小曲线运动 B．0时刻，物块的加速度大小为a=3.75m/s2 C．物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1 D．比例系数k=25N·s/m 4．物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=ls时撤去F，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程下列分析正确的是（　　） A．b物块的质量为3kg B．恒力F的冲量为1N·s C．t=ls时b的速度小于0.15m/s D．弹簧伸长量最大时，b的速度大小为 2、 超重失重问题 5．2021年9月17日，神舟十二号返回舱成功着陆。返回舱返回时先脱离原有飞行轨道，仅在地球引力作用下做近心运动，之后进入地球大气层，当返回舱距离地面10km左右时，先后打开引导伞、减速伞和主伞，以此保证返回舱以较柔和的方式实现多次减速，防止航天员一次受到过大的冲击力。在返回舱即将着陆时，安装在返回舱底部的反推发动机点火工作，保证返回舱最后落地时速度小于2m/s。下列说法正确的是（　　） A．进入地球大气层前，返回舱处于超重状态 B．返回舱打开减速伞后处于失重状态 C．返回舱打开主伞时处于失重状态 D．反推发动机点火瞬间返回舱处于超重状态 6．简易儿童蹦极装置如图所示。活动开始前，先给小朋友绑上安全带，然后将弹性绳拉长后固定在小朋友身上，并通过其它力作用使小朋友停留在蹦床上。当撤去其它力后，小朋友被“发射”出去冲向高空，小朋友到达最高点，然后下落到B点时，弹性绳恰好为原长，然后继续下落至最低点A。若小朋友可视为质点，并始终沿竖直方向运动，忽略弹性绳质量与空气阻力，则小朋友（　　） A．在C点时的加速度大小为0 B．在A点时处于平衡状态 C．在B点时处于失重状态 D．在下落过程中机械能守恒 7．如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象，在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着箱子静止时，顶部的压力传感器显示示数。重力加速度g取10。不计空气阻力，则（　　） A．箱子静止时，底部压力传感器显示示数 B．当时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子下蹲 C．当时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上站起 D．若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为30N 8．某压敏电阻的阻值R随压力F变化的规律如图甲所示，将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中，在其受压面上放一物体m，即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I0。下列说法正确的是（　　） A．若示数I＞I0，则电梯处于超重状态 B．若示数I＝I0，则电梯一定处于静止状态 C．若示数I在减小，则电梯的速度在减小 D．若示数I保持不变，则电梯一定处于平衡状态 3、 等时圆问题 9．倾角为的斜面固定在水平地面上，在与斜面共面的平面上方A点伸出三根光滑轻质细杆至斜面上B、C、D三点，其中AC与斜面垂直，且，现有三个质量均为的小圆环（看作质点）分别套在