课时作业16 专题强化：动力学图像、连接体和临界极值问题-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考物理大一轮复习全新方案通用版

B正确：发动机以最大推力推动飞行 器匀速水平飞行时，F= √F-(Mg了=子Mg=k如，解得 w1=5√m/s,C正确；当飞行器最大 推力方向向下，以v:=5m/s的速率 向上减速飞行时，其加速度向下达到 最大值，有Fm十Mg十kv=Mam,解 得am=2.5g,D错误。 11.(1)8m/s(2)2.1m/s2 (3)2.7× 101N 解析：(1)探测器匀加速下落过程中， 由牛顿第二定律得g一F:=ma1, 其中F:=0.2g×,解得a1=3.2m/s2, 5s末的速度为v=a1t1=16m/s,全 U 程的平均速度大小为0=之=8m/s。 (2)加速下落过程中，由h1=2a1t, 代入数值得h1=40m,减速下落过程 中通过的位移为h2=H一h1=60m, 减速下落过程中的加速度大小a2= 2h2 ≈2.1m/s2。 (3)设减速下落过程中发动机产生的 推力大小为F,有F十F:一mg= ma2,解得F≈2.7X101N。 课时作业16专题强化：动力学 图像、连接体和临界极值问题 1.C由v-t图像与坐标横轴所围面积 等于位移大小可知，火灾位置到消防地 6+12 面的距离为s=2 ×10m=90m C正确：无人机整个上升过程的平均速 度为0==7.5m/5,A错误；加速阶段 的加速度大小为a1= △w110 △t1 m/s2= 2.5m/s,减速阶段的加速度大小为 △wg a2= △tg 2 m/s2=5m/s2,a1<a2, B错误；加速阶段时，根据牛顿第二定 律F一mg=ma1,代入数据解得无人 机螺旋桨产生的升力为F=187.5N, D错误。 2.ACD第一次放置时A静止，则由平 衡条件可得g sin a=mg。第二次放 置时，对A,有Mg-Fr=Ma,对B,有 Fr-ngsin a=ma,联立解得a=(1一 sin a)g= ,F=mg。故A,C M-m M D正确，B错误。 3.C物块甲运动至最高点时，挡板对乙 的弹力最小值为0，受力分析，对乙有 F1=gsin日，对甲有F弹1十gsin日= ma,物块甲运动至最低点时，根据对称 性有F弹2-ng sin9=ma,对乙受力分 析，挡板对乙的弹力最大值为F、= F弹2十mg sinθ=4 ng sin日，故选C。 2对勾·讲与练·高三物理 4D物块接触弹簧后，在开始阶段，物 块的重力大于弹簧的弹力，合力向下， 加速度向下，根据牛顿第二定律得 mg-kx=ma,解得a=g一 k x,可知 a与x是线性关系，当x增大时，a减 小。当弹力等于重力时，物块受到的 合力为零，加速度为0。当弹力大于重 力后，物块受到的合力向上，加速度向 上，根据牛顿第二定律kx一1g=ma, 解得a=m工一ga与x是线性关系， 当x增大时，a增大。若物块接触弹簧 时无初速度，根据筒谐运动的对称性， 可知物块运动到最低，点时加速度大小 等于g。方向竖直向上，当物块以一定 的初速度压缩弹簧，物块到达最低点 时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大 于g。故选D。 5.C设木块和地面间的动摩擦因数为 以，以两木块整体为研究对象，根据牛 顿第二定律F-u(m1十m2)g=(m1十 m2)a,解得a= F-(m十m)g,以木 m1+m2 块1为研究对象，根据牛顿第二定律 Fr一m1g=m1a,解得a= Frgmg 1 系统的加速度与木块1的加速度相同， 解得Fr一m十m2 m1一F,可见轻绳的拉力 大小与动摩擦因数以无关，与两木块 质量大小有关，即无论水平面是光滑 的还是粗糙的，轻绳的拉力大小均为 Fr=m1十 一F,且m2越大轻绳的拉 力越小，故C正确。 6.AB结合两图像可判断出0~2s物 块和木板还未发生相对滑动，它们之 间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F 等于∫，故F在此过程中是变力，C错 误：25s内木板与物块发生相对滑 动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿 第二定律，对2一4s和4一5s列运动 学方程，可解出质量m为1kg,2~4s 内的力F为0.4N,A、B正确；由于不 知道物块的质量，所以无法计算物块 与木板之间的动摩擦因数以，D错误。 7.AD两滑块匀速运动过程中，弹簧对 P、Q的弹力大小为kx=mg,当撤去 拉力后，对滑块P由牛顿第二定律有 kx'十mg=ma1,同理对滑块Q有 mg一kx'=a2,从撤去拉力到弹簧 第一次恢复原长过程中，弹力由g 一直减小到零，所以P的加速度大小 的最大值为刚撤去拉力F瞬间的加速 度大小，此时P的加速度大小为2g, 而弹簧恢复原长时，Q的加速度大小 达到最大值，即Q的最大加速度为 以g,A正确，B错误；由于弹簧恢复原 长前滑块P的加速度一直大于Q的加 速度，且两滑块初速度相同，所以撤去 拉力后P的速度一直小于同一时刻Q 的速度，所以P的位移一定小于Q的 位移，C错误，D正确。 -612- 8.BCD当A、B刚要发生相对滑动时， A、B间的静摩擦力达到最大静摩擦 力，即F:=2umg。对物块B,根据牛 1 频第二定律得2mg一2nX3mg mam,解得am=2g,D正确。对整 体，根据牛颜第二定律有F一2“X 1 3mg=31a,解得F=3mg,可知当 F>3umg时，A、B发生相对滑动，C正 确。对整体分析，由于整体受到地面 的最大静摩擦力F如=2以X3mg= 3 22g,当Fe72g时时，A、B目时 3 地面静止，A错误。当2mg<F= 2mg<3g时，A、B保持相对静 、1 止，对整体分析，F-2μX3mg= 3ma,解得A的加速度为3g,B 正确。 9.BCt=10s的时刻FA=(50-t) (N)=40N,F=(20+t)(N)=30N, 若A、B两个物体一起沿斜面向上运 动，由牛顿第二定律FA十FB一(A十 m)gsin日=(mA十mu)a,解得加速度 a=9m/s2,对B物体FB十N一 mug sin日=ma,解得物体A对物体B 的支持力N=12N>0,所以A、B两 个物体一起沿斜面向上以加速度α= 9m/s加速运动，A错误，B正确；t= 40s的时刻FA=50-t=10N,Fy= 20十t=60N,若A、B两个物体分开沿 斜面运动，由牛顿第二定律FA一 mAgsin日=mAaA,FB-mng sin日= mra,解得加速度aA=0,au=15m/s, C正确，D错误。 10.ACD由题图乙可知a=a。时弹簧 处于原长状态，对A、B整体，由牛顿 第二定律（mA十mu)gtan37°= (mA十mB)ao,解得a0=7.5m/s2,故 A正确；当a=0时，对A、B整体受力 分析有(mA十mu)gsin37°=k.xo,当 a>a。时，题图乙中另一纵裁距的意 义为m Ag sin37°=kx1,联立解得 mA=1kg,mm=2kg,故B错误；当 a=a。时，对B,根据牛顿第二定律有 Fsin 0-FAu cos 0=mua,F cos 0+ FA如sin日=mBg,解得FA=O,故C正 确；当a=a。时，物块A、B恰要分离， 对A有一C茶=125N,南牛 顿第三定律知A对斜面的压力大小为 12.5N,故D正确。 1.1号g(2)吉mg或号Mg 4 解析：(1)设物体B运动过程中的加 速度大小为Q,轻绳的拉力为Fr,对 物体A,Fr-Mg=Ma,对BC整体， (M十m)g-Fr=(M十m)a,解得 2Mm,因为m=M,所以 1 a三 (2)设B、C间的拉力为F,对物体C, g-F=ma,解得F=mg-ma mg=亏Mg,所以B,C间的作用力 4 2 为行mg或三Mg。 4 12.(1) (2)8=60° 5√3 m 3 2 解析：(1)当0=30°时，小物块恰好能 沿着木板匀速下滑，则ng sin8=F:, F,=ng cos日，联立解得以= 39 (2)当日变化时，设沿斜面向上为正方 向，小物块的加速度为a,则由牛顿第 二定律得-mg sin 6一umg cos ma,由0-v号=2a.x得x= sin a= 中ana=- ,故 Vo a=30°，又因x= 2g√1十usin(0+a) 当a十0=90°时x最小，即0=60°，所以x 最小值为xim 2g(sin60°+cos60) mo 4g 2 课时作业17 专题强化：传送带 模型中的动力学问题 1.D刚开始时，物体速度小于传送带速 度，则物体相对传送带向后运动，A错 误：匀速运动过程中，物体与传送带之 间无相对运动趋势，则物体不受摩擦 力作用，B错误：物体加速运动过程中， 由动能定理可知，摩擦力对物体做正 功，C错误；设物体与传送带间动摩擦 因数为以，物体相对传送带运动时a= s=g,物体做匀加速运动时，物体 速度小于传送带速度则一直加速，由 v=at可知，传送带速度越大，物体加 速运动的时间越长，D正确。 2.C0一t。时间内：小物块轻放在传送 带上，做加速运动。受力分析可知，小 物块受重力、支持力和滑动摩擦力，滑 动摩擦力大于重力的下滑分力，合力 不变，故小物块做匀加速运动。t。之 后：当小物块速度与传送带速度相同 时，静摩擦力与重力的下滑分力相等， 加速度突变为零，小物块做匀速直线 运动。故C正确，A、B、D错误。 3.A设物料的质量为m,物料与传送带 之间的动摩擦因数为以，传送带的长度 为L,刚放上传送带时，根据牛顿第二 定律对物料有g=ma,解得物料在 传送带上做匀加速运动时的加速度大 小a=2m/s2。假设物料在传送带上 一直做匀加速运动，到达另一端时恰 好与传送带共速，设此时传送带的速 度大小为0，根据匀变速直线运动规 律有v=2aL,解得vo=12m/s,所以 当传送带以速度大小v1=8m/s匀速 运动时，因1<v。,则物料在传送带上 先做加速运动，后做匀速运动，则物料 做加速运动的时间和位移大小分别为 t= g=4s,x1=21t4=16m,做匀 速运动的位移大小和时间分别为x?= L-x1=20mt=0 2=2.5s,则物料 通过传送带的时间t总=t1十t2=6.5s: 当传送带以速度大小v2=16m/s匀速 运动时，因02>V0,则物料在传送带上 一直微匀加速直线运动，有L=2a, 解得物料通过传送带的时间t总=6s。 所以物料通过传送带的时间差△t= t恶一t恶=0.5s,故A正确，B、C、D 错误。 4.C由题图乙可知传送带的最大速度 为2m/s,行李箱的加速度为a=g= 1m/s°，则行李箱速度达到与传送带相 同所用的时间为t=”=25,故A错误； 行李箱在2s内的对地位移大小为x1= at=2m,传送带2s内的位移大小 1 ×2×1m+2×1m=3m, 为x2一2 则行李箱相对于传送带滑动的距离为 △x=x2一x1=1m,故B错误；若保持 传送带的最大速度不变，增大启动的 加速度，则行李箱达到与传送带速度 相同所需要的时间仍为t=”=25,可 知行李箱达到与传送带速度相同所需 要的时间保持不变，故C正确；若保持 传送带的最大速度不变，增大启动的 加速度，行李箱的对地位移不发生改 变，由于传动带启动加速度增加了，则 传送带加速的时间减少，以最大速度 运行的时间增长，则传送带对地位移 变大，则行李箱相对传送带滑动的距 离将变大，故D错误。 5.B0到t1时间内小物块向左做匀减 速直线运动，t1时刻小物块向左运动 的速度减为0，此时到A处的距离达到 最大，A错误：t2时刻前小物块相对于 传送带向左运动，之后小物块相对于 传送带静止，2时刻小物块相对传送 带滑动的距离达到最大，B正确：0到 t2时间内小物块先减速，后反向加速， 因<2，则小物块受到大小不变、方 向始终向右的摩擦力作用，C错误：t2 时刻小物块向右运动的速度增加到与 传送带的速度相等，t2时刻之后小物 块与传送带保持相对静止，随水平传 送带一起匀速运动，不受摩擦力作用， D错误。 -613- 6.BC若传送带的速度很小（一直小于 小物块的速度)，小物块一直减速，加 速度大小a1=gsin30°十gcos30°= 12.5m/s2,小物块到达B点时的速度 最小，且最小速度v1=√u一2a1L 2m/s;若传送带的速度很大（一直大 于小物块的速度)，小物块一直加速，加 速度大小a2=一gsin30°十4gc0s30°= 2.5m/s,小物块到达B点时的速度最 大，且最大速度v2=√u号十2aL= 8m/s。故B、C正确。 7.BC由题图乙可知，在0~2.5s内，粮 袋的速度大于传动带的速度，则粮袋 受沿传送带向上的滑动摩擦力，在 2.5~4.5s内，粮袋匀速下滑，根据平 衡条件可知，粮袋受沿斜面向上的静摩 擦力，故A错误；根据)-t图像中，图线 与坐标轴围成的面积表示位移的大小， 根据题意，由题图乙可知L=2(0,十 1.5m/s)×2.5s+(4.5s-2.5s)vo= 3.5m,解得=0.5m/s,故C正确：由 题图乙和C分析可知，粮袋在0~2.5s 内的加速度a= △w0.5-1.5 m/s= 2.5 一0.4m/s,则加速度方向沿斜面向 上，则在0一2.5s内粮袋处于超重状 态，根据牛顿第二定律有ng sin日 mg cos日=ma,联立代入数据解得 以=0.8，故D错误，B正确。 8.C由题图乙可知传送带的速度大小 为8m/s,A错误；在01s内，物块的 速度大于传送带速度，传送带对物块 的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第 二定律有mgsin37°十mgcos37°= a1,根据题图乙可得加速度大小 16-8 a11 m/s=8m/s,在1~-2s 内传送带的速度大于物块的速度，传 送带对物块的摩擦力沿传送带向上， 根据牛顿第二定律有mg sin37°一 mgc0s37°=1a2,根据题图乙可得加 速度大小a220m/s2三4m/s,解 得以=0.25，B错误，C正确；传送带的 速度大于16m/s后，物块在传送带上 一直做加速度大小为a2的减速运动， 无论传送带的速度为多大，物块到达 传送带顶端时的速度大小都相等， D错误。 9.B当传送带以v=8m/s的速度逆时 针转动时，Q恰好静止，对Q受力分 析，则有T。=F:,即mpg=mQg,代 入数据解得以=0.5，故A错误；当传送 带以v=8m/s的速度顺时针转动时， 物块Q先做初速度为零的匀加速直线 运动，根据牛顿第二定律，对Q有 pmQg十T1=maa,对P有mpg T=mpa,联立并代入数据解得a= m/s,物块Q加速到u=8m/s时 20 的位移x=2a =4.8m<L=16m,又 参考答案“公。课时作业16专题强化：动力 (总分 /基础巩固 1.(5分)如图甲所示，无人机由于小巧灵活，国内已 经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防中 队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机 消防作业，假设无人机从静止竖直向上起飞，做匀 减速直线运动后恰好悬停在火灾点，整个过程的 速度一时间图像如图乙所示，已知无人机的质量 (含装备等)为15kg,下列说法正确的是( ↑/(m·s) 10--- 1012/ 甲 A.无人机整个上升过程平均速度为5m/s B.加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大 C.火灾位置到消防地面的距离为90m D.加速阶段时，无人机螺旋桨的升力大小为75N 2.(5分)（多选）质量分别为M和m的物块A和B 形状、大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑 轮连接，如图甲所示，轻绳平行于倾角为α的斜 面，A恰好能静止在斜面上，不考虑A、B与斜面之 间的摩擦，若互换两物块位置，按图乙放置，然后 释放A,斜面仍保持静止，则下列说法正确的是 B 7 A.轻绳的拉力等于mg B.轻绳的拉力等于Mg C.A运动的加速度大小为(1一sina)g D.A运动的加速度大小为M一m 3.(5分)如图所示，质量均为m的物块甲、乙静止于 倾角为0的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜 (横线下方不可作答)3 班级： 姓名： 学图像、连接体和临界极值问题 :80分) 面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板 上。给甲一个沿斜面向上的初速度，此后运动过 程中乙始终不脱离挡板，且挡板对乙的弹力最小 值为0，重力加速度为g。挡板对乙的弹力最大 值为 () 伊 乙 挡板 0 A.2mgsin 0 B.3mgsin 0 C.4mg sin 0 D.5mgsin 0 4.(5分)如图所示，一根轻弹簧竖直直立在 水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一 个物块从高处自由下落到弹簧上端，将弹 簧压缩。当弹簧被压缩了x。时，物块的 速度减小到零。从物块和弹簧接触开始 到物块速度减小到零的过程中，物块的加 速度大小a随下降位移大小x变化的图像，可能 是下图中的 4 B C D 5.(5分)(2023·北京卷改编)如 2人 图所示，水平面上有两个质量 7777 分别为m1和m2的木块1和2，中间用一条轻绳 连接，两木块的材料相同，现用力F向右拉木块2， 当两木块一起向右做匀加速直线运动时，已知重 力加速度为g,下列说法正确的是 77 第三章运动和力的关系 A.若水平面是光滑的，则m,越大轻绳的拉力越大 B.若木块和地面间的动摩擦因数为4，则轻绳的 拉力为m,F 十um1g m1十m2 C.轻绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关 D.轻绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关 6.(5分)（多选）如图(a)所示，物块和木板叠放在实 验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验 台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开 始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。 细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图 (b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所 示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加 速度大小g取10m/s2。由题给数据可以得出 力 传 w器n 图(a) +(m·s-) ↑N 0.4 0.3 0.2-… 0.2 0.1 ! 0.1 012345/s 012345/ 图(b) 图(c) A.木板的质量为1kg B.2~4s内，力F的大小为0.4N C.0~2s内，力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 7.(5分)（多选）(2022·全国甲 w%P三 77777 卷)如图所示，质量相等的两滑 77777777777元 块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连 接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为以。重力加 速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两 滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从 此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前 A.P的加速度大小的最大值为2μg B.Q的加速度大小的最大值为2g C.P的位移大小一定大于Q的位移大小 D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小 红对勾·讲与练3 综合提升 8.(5分)（多选）如图所示，A、B A→F 两物块的质量分别为2m和Bw m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数 为口，B与地面间的动摩擦因数为？4。最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A 施加一水平拉力F,则 () A.当F<2mg时，A、B都相对地面静止 5 B.当F=2umg时，A的加速度为3ug C.当F>3mg时，A相对B滑动 D.无论F为何值，B的加速度不会超过)g 9.(5分)（多选）(2024·四川 绵阳高三诊断)如图所示， 现采用前拉后推的方式在人 光滑的固定斜面上移动A、B两个物体，斜面倾角 为30°且足够长，两物体相互接触但不黏合，质 量为mA=2kg,mB=3kg。从t=0时刻开始，推 力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA和FB 随时间变化的规律为FA=(50一t)(N),FB= (20+t)(N),重力加速度大小g取10m/s2。则关 于两个物体的运动以下说法正确的是 () A.t=10s的时刻，A的加速度大小为15m/s B.t=10s的时刻，B的加速度大小为9m/s C.t=40s的时刻，B的加速度大小为15m/s D.t=40s的时刻，A的加速度大小为9m/s2 10.(5分)（多选）(2025·湖南怀化高三检测)如图甲 所示，劲度系数k=500N/m的轻弹簧，一端固定 在倾角为0=37°的带有挡板的光滑斜面体的底 端，另一端和质量为mA的小物块A相连，质量 为mB的物块B紧靠A一起静止，现用水平推力 使斜面体以加速度α向左匀加速运动，稳定后弹 簧的形变量大小为x。在不同推力作用下，稳定 时弹簧形变量大小x随加速度a的变化如图乙 所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力， 重力加速度大小g取10m/s2,sin37°=0.6， cos37°=0.8，下列说法正确的是 () 78 高三物理 班级： 姓名： ↑x/cm 12.(16分)如图甲所示，木板与水平地面间的夹角0 3.6 可以随意改变，当0=30°时，可视为质点的一小 wM 物块恰好能沿着木板匀速下滑。如图乙所示，若 0 a/(m·s-2 77 77777777 -1.2 让该小物块从木板的底端每次均以大小相同的 甲 初速度o。=10m/s沿木板向上运动，随着0的改 A.ao=7.5 m/s? 变，小物块沿木板向上滑行的距离x将发生变 B.mA=3 kg 化，重力加速度大小g取10m/s2。 得分 C.若a=ao,稳定时A、B间弹力大小为0 D.若a=ao,稳定时A对斜面的压力大小为12.5N 11.(14分)如图所示的装置叫 telltEktlL Miim 作阿特伍德机，是阿特伍德 甲 乙 创制的一种著名力学实验装 (1)求小物块与木板间的动摩擦因数； 置，用来研究匀变速直线运 B (2)当0角满足什么条件时，小物块沿木板向上 c 动的规律。已知物体A、B 滑行的距离最小，并求出此最小值。 的质量相等均为M,物体C A名 阿特伍德机原理示意图 的质量为m,轻绳与轻滑轮 摩擦不计，轻绳不可仲长如果m二) 力加速度为g。求： 得分 (1)物体B运动过程中的加速度大小： (2)系统由静止释放后，运动过程中物体B、C间 作用力的大小。 (横线下方不可作答)379]第三章运动和力的关系 ■