第12课时 动力学两类基本问题 动力学图像问题-(Word试题版)【创新大课堂】2027年高三物理一轮总复习
2026-07-10
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摘要:
**基本信息**
聚焦动力学两类基本问题及图像问题,含5道例题(2计算3选择),融合火箭助推、高楼逃生等真实情境与2025高考真题,适合一轮复习力与运动综合能力提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|计算题|2道|牛顿第二定律、多过程运动分析|情境真实(火箭发射、逃生通道),注重受力与运动过程衔接|
|选择题|3道|动力学图像(a-F、x-t)、光滑杆运动模型|含高考真题(2025黑吉辽蒙卷)及模拟题,突出图像斜率与物理量关联分析|
内容正文:
第12课时 动力学两类基本问题 动力学图像问题
考点一 动力学两类基本问题
1.解决动力学两类基本问题的思路
2.分析动力学两类基本问题的关键
(1)做好两类分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析;
(2)搭建两个桥梁:加速度是联系运动和力的桥梁;连接点的速度是联系各物理过程的桥梁。
[例1]
1. 在发射火箭过程中,首先由火箭助推器提供推力,使火箭上升到h=30km高空时,速度达到v0=1.2km/s,助推器脱落,经过一段时间落回地面。已知助推器脱落后的运动过程中,受到的阻力大小恒为助推器重力的,取g=10m/s2。求:
(1)助推器能上升到距离地面的最大高度;
(2)助推器落回地面的速度大小和助推器从脱离到落地经历的时间。
[例2] (2026・辽宁沈阳模拟)
2. 如图所示为设计的一种高楼新型逃生通道,当楼房发生火灾时,人可以通过该通道滑到地面。通道的长度可以调节。若某次将通道调节后使其全长为,通道入口搭建在距地面高的窗口。在通道中,人双臂双腿并拢下滑时只受到底面的摩擦力,大小为重力的0.4倍,当速度过快时,张开双臂双腿增加了人与侧壁的摩擦,受到摩擦力为并拢时的两倍。若人在通道中刚开始双臂双腿并拢由静止加速下滑,之后某时刻张开双臂双腿减速直到离开通道,人的运动可视为直线,不计空气阻力,,求:
(1)人双臂双腿并拢下滑时的加速度大小;
(2)为了确保安全,人滑到底端时的速度不能超过,人在通道中下滑的最大速度和最短时间。
[例3]
3. 如图所示,、、是竖直平面内三根固定的光滑细杆,、、、位于同一圆周上,为圆周的最高点,为圆周的最低点,为圆心,每根杆上都套着一个小滑环(未画出),三个滑环从点无初速度释放,它们到达、、三点的时间分别为、、,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
考点二 动力学图像问题
常见的动力学图像
图像、图像、图像、图像等。
(1)图像:根据图像的斜率判断加速度的大小和方向,再根据牛顿第二定律列方程求解。
(2)图像:注意加速度正负,正确分析每一段的运动情况,然后结合物体的受力情况应用牛顿第二定律列方程求解。
(3)图像:结合物体受到的力,由牛顿第二定律求出加速度,分析每一段的运动情况。
(4)图像:首先要根据具体的物理情景,对物体进行受力分析,然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式,根据函数关系式结合图像,明确图像的斜率、截距或面积的意义,从而由图像给出的信息求出未知量。
[例4] (多选)(2026・四川成都模拟)
4. 如图甲所示,平行于倾角为固定斜面向上的拉力使小物块沿斜面向上运动,运动过程中加速与的关系如图乙。图线的斜率为,与轴交点坐标为,与轴交点为。由图可知( )
A. 小物块的质量对 B. 小物块的质量为
C. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 D. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为
[例5] (多选)(2025・黑吉辽蒙卷・高考真题)
5. 如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B. 时,甲的速度大小为
C. 之前,地面对斜面摩擦力方向向左
D. 之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
第12课时 动力学两类基本问题 动力学图像问题
考点一 动力学两类基本问题
1.解决动力学两类基本问题的思路
2.分析动力学两类基本问题的关键
(1)做好两类分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析;
(2)搭建两个桥梁:加速度是联系运动和力的桥梁;连接点的速度是联系各物理过程的桥梁。
[例1]
【1题答案】
【答案】(1)90km
(2)1200m/s,250s
【解析】
【小问1详解】
助推器脱落后,受到阻力
上升过程,由牛顿第二定律有
代入数据解得
方向竖直向下,则助推器向上做匀减速直线运动,继续上升的高度为
所以助推器能上升到距离地面的最大高度为
【小问2详解】
助推器从最高点开始下落过程中,由牛顿第二定律得
代入数据解得
落回地面的速度大小为
助推器从脱离到最高点所用时间
从最高点到落地点所用时间
所以助推器从脱离到落地经历的时间
[例2] (2026・辽宁沈阳模拟)
【2题答案】
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
当双臂双腿并拢加速下滑时,设加速度大小为,根据几何关系有
根据牛顿第二定律有
解得。
【小问2详解】
当张开双臂双腿减速下滑时,设加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
设人的最大速度为,人滑到底端的速度为,则有
代入数值联立解得,
[例3]
【3题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】设杆与竖直方向的夹角为,则由运动学公式得
解得
可知从点无初速度释放的小滑环到达、、三点的时间相等,即
故选D。
考点二 动力学图像问题
常见的动力学图像
图像、图像、图像、图像等。
(1)图像:根据图像的斜率判断加速度的大小和方向,再根据牛顿第二定律列方程求解。
(2)图像:注意加速度的正负,正确分析每一段的运动情况,然后结合物体的受力情况应用牛顿第二定律列方程求解。
(3)图像:结合物体受到的力,由牛顿第二定律求出加速度,分析每一段的运动情况。
(4)图像:首先要根据具体的物理情景,对物体进行受力分析,然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式,根据函数关系式结合图像,明确图像的斜率、截距或面积的意义,从而由图像给出的信息求出未知量。
[例4] (多选)(2026・四川成都模拟)
【4题答案】
【答案】BD
【解析】
【详解】以物块为对象,根据牛顿第二定律可得
可得
结合图像可得
,
可知小物块的质量为
摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为
故选BD。
[例5] (多选)(2025・黑吉辽蒙卷・高考真题)
【5题答案】
【答案】AD
【解析】
【详解】B.位置与时间的图像的斜率表示速度,甲乙两个物块的曲线均为抛物线,则甲物体做匀加速运动,乙物体做匀减速运动,在时间内甲乙的位移可得
可得时刻甲物体的速度为,B错误;
A.甲物体的加速度大小为
乙物体的加速度大小为
由牛顿第二定律可得甲物体
同理可得乙物体
联立可得,A正确
C.设斜面的质量为,取水平向左为正方向,由系统牛顿第二定理可得
则之前,地面和斜面之间摩擦力为零,C错误;
D.之后,乙物体保持静止,甲物体继续沿下面向下加速,由系统牛顿第二定律可得
即地面对斜面的摩擦力向左,D正确。
故选AD。
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