衔接点30 动力学中的图像问题和临界问题-【赢在高中起跑线】物理初高中教材衔接 知识回顾预习 专题特训（2026年）

.参考答案 0.5m,则释放石块瞬间,轻弹的弹性势能为E。-{^{}一### 的匀加速直线运动,最大速度不大于v,则全程平均速度 小于v,故行李在传送带上的时间一定大于一,故D -×20×0.5{②}-2.5J,故A错误;松手后,滑块做加速度 减小的加速运动,当滑块受到的合力为零时,速度最大, 正确。 当滑块加速度为零时,石块的加速度也为零,对滑块受力 衔接点30 动力学中的图像 分析得Fr-mgsin37*-mgucos37*-kx2-0,对石块受 问题和临界问题 力分析得Fr-Mg,代入数据解得x2-0.5m,故B正确; 根据能量守恒定律,松手后到滑块最大速度的过程中有 轻松训练 Mg·Ax=ngsin 37*·Ax十 ngcos 37*·△x+(M+ 1.答案:D 解析:长木板a和滑块)速度达到相对之前,b相对a向 #)}寸:0--1 #-k^{},根据前面选项的分析可知,从松 左运动,b受到a向右的摩擦力和恒力F,a受到占向左的 摩擦力,a做减速运动,b做加速运动,由于不清楚a、质 手后到滑块最大速度的过程中,弹从压缩0.5m变为 量以及恒力的大小,无法比较a、h加速度的关系,a、b共 拉伸0.5m,则△x-1m,代入数据解得最大速度为 速后,若在F作用下,a、间的摩擦力没有达到最大静摩 2v15 擦力,对a、6整体由牛顿第二定律可知,a、b一起做加速 m.s,故C错误;当滑块向上滑行的距离最大时,滑 运动,若在F作用下,a、间的摩擦力达到最大静摩擦力 块与石块的速度都为0,石块的重力势能转化为滑块的重 后,则a、b加速度大小不相等,均做加速运动,故D正确。 力势能、弹性势能和摩擦产生的内能,根据能量守恒定律 2.答案.C P 解析:汽车静止时,Q传感器示数 有Mgx=mgsin 37*·x+mgcos 37*·x+- (x-x)} 为零,P、N传感器示数不为零。 1k^{}代入数据解得滑块沿斜面向上运动的最大距离 水平方向Fsin15*-F,竖直方 向Fvcos15-mg,故A错误;当 为x一2m,故D正确。 向左加速运动时,当加速度达到 5.答案:ABD 某一值时,P,Q均无示数,水平方向Fnsin15{}-ma,坚直 _ 方向Fcos15*-mg,联立解得a=gtan15{-2.7m/s} 解析:由题图乙知,滑块刚滑上木板时加速度a:一 △1 故当a~2.7m/s2时,P有示数,Q无示数,当a>2.7m/s 210m${}--4m/s{②},由牛顿第二定律可得-u1g= 2-10 时,P无示数,Q有示数,即当a-3.5m/s{}时,P无示数,Q 有示数,故B错误;当a{2.5m/s{}时,水平方向Fsin15* maì,得1-0.4,故A正确;2s后滑块与木板一起做匀 一F=ma,坚直方向Fncos 15{-mg,解得F-mgtan15* 减速直线运动,加速度a2= △24-2m/s{}--1m/s$2. △v20-2 一ma,根据表达式可知a越大,P的示数越小,N的示数 不变,故C正确;当a3.5m/s{}时,圆柱形工件 由牛顿第二定律可得一n2(m+M)g=(m十M)a;得 受力如图。水平方向Fsin15*}一ma,竖直方向 0.1.故B正确;木板的长度为0~2s内滑块与木板的vl 根据表达式可知a越大,Q的示数也越大,N的 △'2-0 错误;0~2s内木板的加速度a。- 示数也越大,故D错误。 1-2-0m$2- 3.答案:B 1 m/s{},对M根据牛顿第二定律可得nmg-u2(M十m)g 解析:对斜面A和物块B整体分析,由牛顿第二定律得F -Ma,解得M-1.5kg,故D正确。 -(2m十m)a-3ma,当物块B恰好不沿斜面向上滑动 衔接点三 初升高专题特训 时,对物块B分析,如图1所示有ng+Fnsin37*}=F cos37*,Fisin37*+F cos37*-maì.又Fn=F,解 1 专题一 物理学与日常生活 得a-18,当物块B恰好不沿斜面向下滑动时,对物块 1.答案:B B分析,如图2所示有mg-Fsin37*+F2cos37*,F 解析:冰箱没有接地线时,容易漏电造成触电事故,故A 11 sin 37*-Fr2 cos 37*-mav,又 Fr2-Fy2,解得a2= 错误;用试电笔检测插座是否有电,手指应接触笔尾的金 23g. 属体,这样才不会使得流过人体的电流过大,故B正确; 用湿手拨动开关,极易造成触电事故,故C错误;多个大 71_. 功率用电器同时使用一个插座,容易使得插座的总功率 过大,使得电流过大造成火灾,故D错误。 2.答案:A #_# 解析:轮滑鞋装有滚轮,用滚动代替滑动,减小了摩擦,故 A正确;运动鞋底有凹凸的花纹,使鞋底与地面间变得更 粗糙,增大了摩擦力,故B错误;脚蹬面做得凹凸不平,使 鞋底与踏板间变得更粗糙,增大了摩擦力,故C错误;守 门员戴着防滑手套,使手与足球之间变得更粗糙,增大了 图1 图2 摩擦力,故D错误。 3.答案:(1)见解析图 (2)增大 增大 费力 压力 故B正确。 (3)见解析 4.答案:BD 解析:(1)重力的方向坚直向下,作用点 解析:释放石块前,滑块受到弹策弹力、静摩擦力、重力、 画在重心上,如图所示。 支持力,四力平衡,且滑块恰好不上滑,则沿斜面方向有 (2)头部模型相当于简单机械中的杠杆; 支点大约颈部下端,根据杠杆平衡条件 GL.三FL。,重力的方向竖直向下,当低 -mgsin 37*+ngcos 37*10×0. 6+0.5×10x0. 8 头角度变大时,重力的力臂L;增大,L。不变,故拉力F 20 -105衔接点二初升高知识衔接 最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取g=10m/s2, 5.传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图所示 则 为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带始终 a/(m/s2) 保持恒定的速率。运行，将行李无初速度地放在 左端点A处。传送带的水平部分A、B间的距离 为L,则 A 77777777777777 1012 -F/N ⊙ ⊙ 食 A.行李在传送带上一定匀加速至B端 A.滑块的质量m=2.5kg B.行李在传送带上可能受到向右的静摩擦力 B.木板的质量M=3kg C.行李在传送带上可能有一段时间不受摩擦力 C.当F=8N时滑块加速度为2m/s2 D.行李在传送带上的时间一定大于上 D.滑块与木板间动摩擦因数为0.4 衔接点30 动力学中的图像问题和临界问题 知识清单 高中物理新知识、新模型 (3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受 一、动力学常见图像和分析方法 的张力是有限的，绳子断裂的临界条件是实际张 1.常见的图像形式 力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界 在动力学问题中，常见的图像是t图像、F-t图 条件是张力为零。 像、：F图像等，这些图像反映的是物体的运动 (4)加速度最大、最小与速度最大、最小的临界条 规律、受力规律，而不是物体的运动轨迹。 件：当所受合力最大时，具有最大加速度；当所受 2.图像问题的分析方法 合力最小时，具有最小加速度。当出现加速度为 (1)把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图 零时，物体处于临界状态，对应的速度达到最大 像的物理意义，明确图像所反映的物理过程。 值或最小值。 (2)特别注意图像中的一些特殊点，如图线与横、 4.解答临界问题的三种方法 纵轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等所 (1)极限法：把问题推向极端，分析在极端情况下 表示的物理意义。注意图线的斜率、图线与坐标 可能出现的状态，从而找出临界条件。 轴所围图形面积的物理意义。 (2)假设法：有些物理过程没有出现明显的临界 二、动力学临界问题 线索，一般用假设法，即假设出现某种临界状态， 1.临界问题：某种物理现象（或物理状态）刚好要发 分析物体的受力情况与题设是否相同，然后再根 生或刚好不发生的转折状态。 据实际情况处理。 2.关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小” (3)数学法：将物理方程转化为数学表达式，如二 “刚好”“恰好”等词语，一般都暗示了临界状态的 次函数、不等式、三角函数等，然后根据数学中求 出现，隐含了相应的临界条件。 极值的方法，求出临界条件。 3.临界问题的常见类型及临界条件 初、高中物理衔接点 (1)接触与脱离的临界条件：两物体间的弹力恰 1.所谓临界问题，是指物体的某种状态恰能维持而 好为零。 又未被破坏的一种特殊状态，这是从量变到质变 (2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力 的哲学思想在物理学中的生动表现，这种分界 达到最大静摩擦力。 线，通常以临界值和临界状态的形式出现在不同 81 衔接必刷题 的问题中。解决这类问题时，应特别注意“恰好 极值问题和条件极值问题，其区分依据就是看有 出现”或“恰好不出现”等条件。 无附加条件限制。极值法解题，是一种重要的思 2.极值问题是指研究动力学问题中某物理量变化 维方法，在求解物理问题中常常用到，因此，必须 时出现的最大值或最小值，此类问题可分为简单 熟练掌握这种解题方法。 专题达标 [经典例题] C.t2~t3内，o减小，Fr>mg D.t2~t3内，o减小，Fr<mg 【典例1】物块以一定的初速度竖直上抛，到达某 【答案】D 一高度后又落回出发点。已知物块在运动过程 【解析】x-t图像中图线的斜率表示速度，根据 中受到大小恒定的阻力作用。以下关于速度？ 图像可知0~t1内，斜率增大，速度增大，向上加 随时间t变化的图像中，能正确描述物块整个运 速，根据牛顿第二定律可知，FT一mg=ma,则 动过程的是 ( FT>mg,故A错误；1~2内，斜率先增大后减 小，速度先向上增大后向上减小，则拉力先大于 重力后小于重力，故B错误：t2~3内，斜率减 小，速度减小，向上减速，加速度向下，根据牛顿 第二定律可知拉力小于重力，故C错误，D正确。 [轻松训练] 一、单选题 1.如图所示，一长木板a在光滑水平地面上运动， 某时刻将一个相对于地面静止的物块b轻放在 木板上，此时a的速度为vo,同时对b施加一个 D 水平向右的恒力F,已知物块与木板的质量相 【答案】C 等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦 【解析】根据t图像中图线的斜率表示加速 力，且物块始终在木板上，则物块放到木板上后， 度，上升过程由牛顿第二定律可知mg十F:= 下列图中关于a、b运动的速度时间图像可能正 确的是 mQ1,得a1=g十册下降过程由牛频第二定律可 b 知mg-Ff=ma2,得a2=g- ,由于阻力恒定， a 7777777777777777777777777777777 所以上升和下降阶段加速度都恒定，且a1>a2, C正确。 【典例2】建设房屋的起重机通 过钢索将质量为m的建筑材 料从地面竖直向上吊起，材料 运动过程中的位移x随时间t0 的变化关系如图所示。材料受到的拉力大小为 FT,速度大小为。重力加速度为g,则() A.0~1内，v减小，Fr<mg B.t1~t2内，v增大，Fr>mg 82 衔接点二初升高知识衔接 2.汽车运送圆柱形工件的示意图如图所示，图中 2kg的石块相连。已知滑块与斜面间的动摩擦 P、Q、N是固定在车体上的压力传感器。假设圆 因数μ=0.5，轻弹簧的弹性势能与形变量的关 柱形工件表面光滑，汽车静止时，Q传感器示数 系为E,=2x2(x为弹簧的形变量)，开始时托 为零，P、N传感器示数不为零。汽车以加速度a 向左匀加速启动，重力加速度g=10m/s2, 住石块，轻绳恰好伸直且与斜面平行，滑块m恰 好不上滑。现由静止释放石块，整个过程弹簧都 tan15°=0.27，下列情况说法正确的是() 在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 滑块与石块均可视为质点，重力加速度取g= 159 10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，则() A.当汽车静止时，P的示数是N的示数的一半 B.当a=3.5m/s2时，P有示数，N有示数，Q有 示数 0/0000001 37 7an0n7nnn7 C.当a<2.5m/s2时，a越大，N的示数不变 A.释放石块瞬间，轻弹簧的弹性势能为5J D.当a>3.5m/s2时，a越大，N的示数不变 B.石块的速度最大时，轻弹簧的形变量为0.5m 3.如图所示，质量为2m、倾角0=37°的斜面A放 C.石块的最大速度为√10m/s 置在光滑水平面上，质量为m的物块B放置在 D.滑块沿斜面向上运动的最大距离为2m 斜面上，物块B与斜面A之间的动摩擦因数为 5.如图甲所示，水平地面上静止放置一质量为M 0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施 的木板，木板的左端有一个可视为质点的、质量 加一水平向右的恒力F,使A、B始终保持相对 m=1kg的滑块。现给滑块一向右的初速度o 静止，重力加速度为g,sin37°=0.6，cos37°= =10m/s,此后滑块和木板在水平地面上运动的 0.8,则恒力F的大小可能为 速度图像如图乙所示，滑块最终刚好停在木板的 右端，取g=10m/s2。下列说法正确的是 /(m*s c7070777772 10 8 A.mg B.3mg 6 C.5mg D.7mg 4 m▣ 二、多选题 7771717 t/s 4.如图所示，倾角0=37°的足够长的斜面固定在 甲 水平面上，斜面下端固定一挡板，劲度系数= A.滑块与木板间的动摩擦因数1=0.4 20N/m的轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质 B.木板与地面间的动摩擦因数2=0.1 量m=1kg的滑块连接。绕过光滑轻质定滑轮 C.木板的长度L=4m 的轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为M= D.木板的质量M=1.5kg 83