第四章 第6节 课时1 两类动力学问题-【高中必刷题】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课件（教科版）

物理 必修第一册 JK 1 1 课时1 两类动力学问题 刷基础 2 1.［重庆七校2025高一上联考］小明将滑块以 的初速度在水平面上推出，已知滑块与水平 面间的动摩擦因数为，重力加速度取 ,以初速度方向为正方向，下列说法正确的是 ( ) C A.滑块的加速度为 B.末，滑块的速度为 C.初，滑块的速度为 D.末，滑块的速度为 题型1 从受力确定运动情况 3 解析 对滑块,由牛顿第二定律得,代入数据解得 ,故A错误；滑块做匀减 速直线运动,滑块减速到零需要的时间, 末滑块的速度 ,初与末是同一时刻,则初的速度为 , 滑块经过速度减为零, 末滑块的速度为零,故C正确,B、D错误. 题型1 从受力确定运动情况 4 2.［江苏无锡2025高一上质量调研］如图所示，一物体以速度冲上粗糙的固定斜面，经过 时 间返回斜面底端，则物体运动的速度（以初速度方向为正方向）随时间 的变化关系可能正确的 是( ) C A. B. C. D. 题型1 从受力确定运动情况 5 解析 由于斜面粗糙,上滑时,根据牛顿第二定律有 ,而下滑时,根据牛顿 第二定律有 ,可知上滑时加速度比下滑时大,即上滑时图像的斜率大于 下滑时图像的斜率,A、B错误；上滑与下滑的位移大小相同,即上滑与下滑的 图线与时间轴围 成图形的面积大小相等,C正确,D错误. 题型1 从受力确定运动情况 6 3.［陕西渭南2025高一上质量检测］如图所示，一个质量的物块从光滑的斜面顶端 下 滑，斜面高度，斜面长为.物块与水平面间的动摩擦因数为 ，斜面与水 平面平滑连接，物块运动到水平面上点静止.取 ，求： （1）物块在斜面上运动时的加速度大小 ； [答案] 解析 物块在斜面上运动时,对物块进行受力分析,根据牛顿第二定律有 , 根据几何关系有 , 解得 . 题型1 从受力确定运动情况 7 （2）物块到达斜面末端点时的速度大小 ； [答案] 解析 物块从到,根据运动学规律可得 ,代入数据可得 . （3）物块在水平面运动的位移大小 . [答案] 解析 物块在水平面上运动时,摩擦力提供加速度,有 , 物块从到,根据运动学规律可得 ,联立并代入数据可得 . 题型1 从受力确定运动情况 8 4.［广东阳江2025高二上期末］如图所示，质量 的人站在水平地面上， 用定滑轮装置将质量 的重物从高处下放到地面.忽略绳子和定滑轮的质 量及绳子与定滑轮间的摩擦，重力加速度取，当重物以 的加 速度匀加速下落时，人对地面的压力大小为( ) D A. B. C. D. 题型2 从运动情况确定受力 9 解析 对重物受力分析,根据牛顿第二定律有,解得 ,对人受力分析,根据平衡 条件有,解得,根据牛顿第三定律可知,人对地面的压力大小为 .故D正确. 题型2 从运动情况确定受力 10 5.［云南昭通教研联盟2024高一上期末］如图所示，细线一端系着质量为 的小球，另一端系在 车厢顶部，小车在水平推力的作用下在水平面上做直线运动，细线与竖直方向的夹角保持 不 变，且放在小车上质量为的木块也与车厢保持相对静止.已知重力加速度为 ，木块与车厢底板 间的动摩擦因数为 ，则下列说法正确的是( ) D A.小车不可能向左运动 B.此时小球的加速度大小为 C.此时木块受到的摩擦力大小为 ，方向水平向右 D.此时木块受到的摩擦力大小为 ，方向水平向右 题型2 从运动情况确定受力 11 解析 根据题意,对小球受力分析,水平方向上,由牛顿第二定律有 ,竖直方向上,由平衡 条件有,联立解得 ,方向水平向右,则小车可能向左减速,也可能向右加速,故A、 B错误；小车上质量为的木块与车厢保持相对静止,设木块受到的摩擦力大小为 ,由牛顿第二定 律有 ,方向水平向右,故C错误,D正确. 题型2 从运动情况确定受力 12 6.［四川绵阳南山中学2024高一上月考］质量为 的物体在一水平面上运动，如图所示，、 分别表示物体不受水平拉力作用和受到水平拉力作用的 图像，则下列说法正确的是( ) A A.、图像所表示的加速度大小之比为 B.内、图像所表示的平均速度大小之比为 C.内、 图像所表示的运动方向相反 D.拉力与摩擦力大小之比为 题型2 从运动情况确定受力 13 解析 图像中,图像斜率的绝对值表示加速度的大小,则 , ,,故A正确；根据速度—时间公式可得,时刻, 图像的 速度为 ,匀变速直线运动中,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时 速度,则,,故,故B错误； 图像中,纵坐标值 的正负表示速度的方向,图中、的速度均为正,则内、 图像所表示的运动方向相同,故C 错误；对图像,根据牛顿第二定律有,对图像,根据牛顿第二定律有 ,解得 ,故D错误. 题型2 从运动情况确定受力 14 7.［天津2024高一上期末］如图甲所示，质量为的物体置于倾角为 的足够长的 固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的恒定拉力， 时撤去拉力，取沿斜面向上为 正方向，物体速度与时间关系的部分图像如图乙所示. 求： 甲 乙 题型2 从运动情况确定受力 15 （1）拉力 的大小； [答案] 解析 设物体在恒定拉力作用时的加速度为,撤去拉力后物体的加速度为 ,根据题图乙可知 , , 有恒定拉力作用时,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律得 , 撤去拉力后,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律得 , 联立解得 . 题型2 从运动情况确定受力 16 （2）物体沿斜面向上滑行的最大距离 . [答案] 解析 设撤去拉力后物体运动到最高点所用时间为 ,到最高点时物体速度为零,可得 , 物体沿斜面向上滑行的最大距离 . 题型2 从运动情况确定受力 17 一题多解 也可以判断出时,则根据 图像与横轴围成的图形面积表示位移,算出 . 题型2 从运动情况确定受力 18 8.［湖北重点高中智学联盟2025联考］如图所示，半球形容器内有三块不同长度的滑板 、 、，其下端都固定于容器底部 点，上端搁在容器侧壁上，已知三块滑板的长度 .若三个相同的滑块同时从、、 处开始由静止下滑（忽略阻力），则( ) D A.处滑块最先到达点 B.处滑块最先到达 点 C.处滑块最先到达点 D.三个滑块同时到达 点 题型3 等时圆模型 19 解析 设半球形容器的半径为,滑板的倾角为 ,对滑块进行分析,根据牛顿第二定律有 ,根据位移公式有,解得,可知运动时间与滑板的倾角 和滑 板的长度均无关,故三个滑块同时到达 点.故选D. 题型3 等时圆模型 20 9.［河南许昌2025高一上期末］某儿童立体游乐场，在水平的一、二、三层平台之间建造了三个 滑梯、、 ，三个滑梯分别位于三个平行的竖直平面内.从侧面看如图所示，滑梯可看作光 滑的斜面，其中与 垂直，的中点在 点的正上方.小朋友从三个滑梯顶端均由静止开始下滑， 到达该滑梯底端所用的时间分别为、、 .则下列关系正确的是 ( ) D A. B. C. D. 题型3 等时圆模型 21 解析 如图所示,以、、三点构建一个竖直面内的圆, 为圆与第一层水平面的切点,由题可知 为该圆的一条直径,所以为最低点,、 为圆的两条弦,根据等时圆规律可知 . 故选D. 题型3 等时圆模型 22 1 课时1 两类动力学问题 刷提升 23 1.［云南玉溪2025高二上期末］物理课上，老师做了如图所示的演示实验，让两辆小车、 沿水 平滑轨同时从静止开始做匀加速直线运动，若两辆小车受到的合外力大小相等，测得相等时间内 小车、的位移大小分别为、，则两辆小车的质量之比 为( ) D A. B. C. D. 24 解析 根据位移—时间公式有,根据牛顿第二定律有,解得,可知 ,故 选D. 25 2.［山东省实验中学2025高一上月考］如图甲所示，倾角为 的粗糙斜面体固定在水平面上，质 量为的小木块在沿斜面向下的恒力 作用下沿斜面下滑，小木块与斜面间的动摩擦因数为0.25. 若取沿斜面向下为正方向，当恒力取不同数值时，小木块的加速度 不同，如图乙所示.取 ， .下列说法正确的是( ) A 甲 乙 A.小木块的质量为 B.小木块的质量为 C.斜面倾角为 D.斜面倾角为 26 解析 根据题意,以小木块为研究对象,根据牛顿第二定律有 ,整理可 得,由题图乙可知,纵截距 , 又,解得, ,故选A. 27 3.［辽宁普通高中2025高一上期末］如图所示，竖直面内固定一大圆环③，三个小环套在三根不 同的光滑杆上，从上至下杆长之比为，杆的上端固定在圆的顶点 ，下端分别固定在圆①② ③的圆周、、点上.圆①②③共用顶点，半径之比为，三个小环从顶点 由静止开始分 别沿三根杆自由下滑至、、 三点经过的时间之比为( ) C A. B. C. D. 28 解析 设光滑杆与竖直直径的夹角为 ,圆的半径为 ,对小环受力分析可得,小环所受合外力大小为 ,方向沿杆向下,根据牛顿第二定律可得小环的加速度大小为 ,小环沿杆 运动的位移为 ,根据位移—时间关系有,可得小环沿杆运动的时间为 , 则三个小环运动时间之比为 ,故选C. 29 方法总结 等时圆的两种模型 （1）小球从圆上的各个位置沿光滑弦轨道由静止滑下,滑到圆的底端的时间相等,如图甲所示； （2）小球从竖直圆的顶端沿光滑弦轨道由静止滑下,滑到圆上各位置的时间相等,如图乙所示. 30 4.［四川宜宾四中2024高二上开学考］质量为的物块在水平力 的作用下由静止开始在水平地 面上做直线运动，与时间的关系如图所示.已知物块与地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度 大小取 .则( ) D A.末物块的加速度大小为 B.末物块的速度大小为 C.前内物块距出发位置最远距离为 D. 末物块回到出发位置 31 解析 内,对物块受力分析,由牛顿第二定律有,解得,故 末物 块的加速度大小为,A错误；末物块的速度大小为, 内物块 做匀减速直线运动,由牛顿第二定律有,解得加速度大小为,所以 末 物块的速度大小为,B错误；末物块速度减为零,之后反向加速,所以前 内物 块距出发位置最远距离为前内的位移大小,为,C错误； 内,物 块向反方向做匀变速直线运动,由牛顿第二定律有 ,解得加速度大小为 ,前内的位移为,所以 末物块回到出 发位置,D正确. 32 5.［天津红桥区2025高一上期末］如图所示，足够长的光滑斜面与水平面间的夹角为 ，质量为 的滑块以初速度垂直于底边沿斜面向上滑，同时对滑块施加大小为,为常量 、方向 总是与速度方向相反的拉力.若滑块上滑到最高点视为过程Ⅰ，滑块从最高点返回到初始位置视为 过程Ⅱ，最终回到初始位置时的速度大小为，以沿斜面向上为正方向，则滑块速度大小 与时 间 的关系图像可能正确的是( ) D A. B. C. D. 33 解析 对过程Ⅰ分析,根据牛顿第二定律有 ,加速度方向沿斜面向下,所 以滑块先向上做减速运动,并且加速度逐渐减小,对应的图像的斜率的绝对值逐渐减小；对过程Ⅱ 分析,根据牛顿第二定律有 ,加速度方向沿斜面向下,所以滑块会向下做 加速运动,并且加速度逐渐减小,对应的图像的斜率的绝对值逐渐减小 正确. 34 6.［江苏苏州六校2025高一上联考］某运动员进行跳伞训练，他打开降落伞后的速度—时间图线 如图甲所示.降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为 ，如图乙所示.已 知该运动员的质量为，降落伞质量也为 ，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻 力与速度成正比，即，其中为阻力系数.取，， .求： 甲 乙 35 （1）打开降落伞前运动员下落的距离； [答案] 解析 由题图甲可知,打开降落伞瞬间运动员的速度大小为 ,打开降落伞前运动员做自 由落体运动,根据速度与位移公式得 . （2）阻力系数和打开伞后瞬间的加速度 的大小； [答案] ; 解析 由题图甲可知,当速度等于时,运动员与降落伞做匀速运动,受力平衡,则有 ,可 得,刚打开降落伞瞬间,根据牛顿第二定律得 ,可得 . 36 （3）为了安全，每根绳至少要能够承受多大的拉力. [答案] 解析 由题知,刚打开降落伞时,每根绳对运动员的拉力最大,设为 ,以运动员为研究对象,根据牛顿 第二定律得 , 解得 , 所以每根绳至少要能够承受 的拉力. 37 7.［湖南株洲2024高一上期末］一足够长的斜面固定在水平地面上，斜面倾 角 ，斜面分为粗糙程度不同的段和段.段长 ，与物体 间的动摩擦因数为，段足够长，与物体间的动摩擦因数为， ， 重力加速度.质量的物体恰好能在斜面的 段匀速下滑. （1）求斜面段的动摩擦因数 ; [答案] 解析 由题可知,物体恰好能在斜面的段匀速下滑,有 , 解得 . 38 （2）如图所示，如果给物体一个沿斜面向上的拉力，使物体从 点由静止开始运动，运 动到点时立即撤去拉力，求物体再次回到 点时的速度. [答案] ,方向沿斜面向下 39 解析 物体在 段做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得加速度大小为 , 根据运动学规律可得,解得物体运动到点时速度大小 , 此后撤去拉力,物体先在 段向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得加速度大小为 ,其中,解得 , 向上运动的位移大小为 , 之后物体向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得加速度大小为 , 则物体再次回到点时速度大小为 ,方向沿斜面向下. 40 8.［山东聊城2025高一上期末］风洞实验室中可产生大小和方向都可以调节的风力.如图所示为某 风洞中的实验示意图.一质量为 的小球套在一根固定的粗糙直杆上，直杆与水平方向的夹角为 ，小球在竖直向上的风力作用下，从点由静止出发沿直杆向上运动，在杆上 点右上 方有一点，、间距离，若风力，风力作用 后撤去，杆与球 间的动摩擦因数，重力加速度 .求： （1）风力作用时小球的加速度大小 ； [答案] 41 解析 在风力作用时,沿杆方向,根据牛顿第二定律有 , 垂直杆方向有 , 解得 . 42 （2）小球上滑过程中到点的最大距离 ； [答案] 解析 设作用时小球的位移大小为,刚撤去时小球的速度为,则有, , 解得, , 撤去后,小球做匀减速直线运动,设减速位移大小为 ,根据牛顿第二定律可得 , 由运动学规律可得 , 解得, , 则小球上滑过程中到点的最大距离为 . 43 （3）小球从点开始运动后经多长时间会向下经过 点. [答案] 解析 设撤去风力后小球上滑的时间为,则有 , 小球下滑时根据牛顿第二定律有 , 解得 , 小球由最高点返回点时有 , 解得 , 小球从点开始运动后到下滑经过点时所用的时间 . 44 $$