微突破4 动力学图像问题(专项训练)(全国通用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-07-23
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3份
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摘要:
**基本信息**
聚焦动力学单一及组合图像问题,通过基础、重难、真题三级演练,系统覆盖x-t、v-t等图像分析,强化运动与相互作用观念及科学推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练(题型01)|6题(含多选)|单一图像(x-t、v-t、a-t、F-t)分析|从图像斜率、面积等特征关联动力学规律,构建“图像→运动状态→受力分析”推理链|
|模拟·基础演练(题型02)|2题(多选)|组合图像(v-x等)综合应用|整合多种图像信息,强化运动过程分段与物理量转换的科学思维|
|重难·创新演练|1题(新情境)|电磁铁吸引力变化下的板块运动|以新情境载体考查动态受力分析与相对运动,提升模型建构能力|
|真题·实战演练|3题(高考真题)|弹簧、蹦床、板块等高频情境|对接高考命题趋势,突出图像与能量、动量结合的综合应用|
内容正文:
微突破4 动力学图像问题(专项训练)(答案版)
目录
模拟·基础演练 1
⏳ 题型01 动力学的单一图像问题 1
⏳ 题型02 动力学的组合图像问题 1
重难·创新演练 2
真题·实战演练 2
模拟·基础演练
⏳题型01 动力学的单一图像问题
考查重点:动力学中的x-t、v-t图像、a-t问题、F-t问题
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】AD
6.【答案】BD
⏳题型02 动力学的组合图像问题
考查重点:动力学中的多种图像组合问题
7.【答案】BC
8.【答案】AC
重难·创新演练
设题创新:创新情境(T1)
1.【答案】AD
真题·实战演练
高频考点:动力学图像问题
1.【答案】B
2.【答案】BD
3.【答案】ABD
1 / 2
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微突破4 动力学图像问题(专项训练)(解析版)
目录
模拟·基础演练 1
⏳ 题型01 动力学的单一图像问题 1
⏳ 题型02 动力学的组合图像问题 6
重难·创新演练 8
真题·实战演练 9
模拟·基础演练
⏳题型01 动力学的单一图像问题
考查重点:动力学中的x-t、v-t图像、a-t问题、F-t问题
1.▶新情境◀(2026·安徽合肥·模拟预测)2026年4月25日,合肥科技成果转化交易会在骆岗中央公园成功举办,会中近万架无人机在空中自由变换阵型,为市民带来了一场精彩绝伦的科技展演。为使无人机能圆满完成飞行任务,展演前需测试其起飞与降落性能。某次测试中,测试员操控一架沿直线飞行时可视为质点的无人机从地面由静止启动,无人机获得竖直向上大小恒定的升力,经过一段时间关闭动力,一段时间后重新开启动力装置使无人机获得跟起飞时相同的升力,最终无人机着陆时速度刚好为零,全过程的图像如图所示。已知飞行器的质量,运动过程中所受空气阻力大小恒定,方向与速度方向相反,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.3~4s内无人机处于完全失重状态
B.无人机上升的最大高度为18m
C.无人机上升过程中受到的恒定升力大小为14N
D.无人机下降过程中的最大速度为
【答案】D
【详解】A.由图可知,无人机在3~4s内向上做匀减速直线运动,故加速度向下,根据图像的斜率绝对值表示加速度的大小,可得
说明无人机除了受到向下的重力外,还受到向下的阻力作用,故无人机不是处于完全失重状态,故A错误;
B.由图可知,无人机在0~4s内向上运动,时向上的速度为零,运动到最高点,根据图像与时间轴围成的面积表示位移,可得上升过程中总位移为,故B错误;
C.无人机在0~3s内向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
其中
无人机在3~4s内向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
其中
联立解得,,故C错误;
D.设无人机下降过程中的最大速度为,由图可知,后,在重启动力前,无人机向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
加速的位移为
在重启动力后,无人机以最大速度向下做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
减速的位移为
由于无人机最终着陆,可知无人机下降过程中的总位移大小等于无人机上升过程的总位移大小,则有
即
代入数据解得,故D正确。
故选D。
2.(2026·湖南岳阳·三模)物体在外力作用下从静止开始做直线运动,合力F随时间t变化的图像如图所示。关于0~6s内物体的运动,下列说法正确的是( )
A.0~6s内物体做匀变速运动
B.t=6s时物体回到出发点
C.t=2s与t=6s时物体的速度相同
D.t=6s时物体的速度最大
【答案】C
【详解】A.因4s末力的方向改变,则加速度改变,所以0~6s内物体不是做匀变速运动,故A错误;
BD.由题图可知,0~4s内物体向正方向做匀加速直线运动,4~6s内物体向正方向做匀减速直线运动,所以t=6s时物体没有回到出发点,在t=4s时物体的速度最大,故BD错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示冲量,由题图可知2~6s内,合力的冲量为0,根据动量定理可知,2~6s内物体的动量变化为0,则t=2s与t=6s时物体的速度相同,故C正确。
故选C。
3.(2026·福建泉州·模拟预测)一架直升机悬停在空中,由静止向地面投放装有物资的箱子,箱子所受空气阻力大小与其下落速率成正比。则箱子下落过程中的速率v随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】箱子下降过程,所受空气阻力大小与其下落速率成正比,设比例系数为,由牛顿第二定律可知,箱子的加速度满足
解得
因此,随着速度增大,箱子的加速度逐渐减小,最终趋于匀速。
故选B。
4.(2026·湖南长沙·三模)如图,一物块(可视为质点)自斜面底端A点以的初速度冲上倾角为的斜面,到达最高点B点后滑回到水平面上运动,最终停止在C点,且。物块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,忽略物块返回经过A点时速率大小的变化。则下列可能表示物块出发后的速率v随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】对上滑物块进行受力分析,物块受到重力、斜面支持力和摩擦力。沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
即物块上滑过程中做加速度的匀减速直线运动;
下滑过程中物块受到的摩擦力方向沿斜面向上,沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
即物块下滑过程中做加速度的匀加速直线运动且,结合上滑和下滑位移大小相等,由,得上滑时间小于下滑时间;
由受力分析知物块在水平面上的运动也为匀减速直线运动,结合,由
得下滑时间等于在水平面上运动的时间。
故选B。
5.(2026·福建福州·模拟预测)(多选)某个雨滴从空中(高度足够高)由静止开始下落,在速度不太大时,其受到的阻力与速率成正比,即,其中。雨滴下落过程中,其速度v变化的图像如图所示。重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.雨滴所能达到的最大速度为
B.雨滴的质量为
C.当重力功率为时,雨滴受到的阻力为
D.当雨滴速度为时,其动能增加最快
【答案】AD
【详解】A.对下落雨滴受力分析,由牛顿第二定律得
整理得关系
当加速度时,雨滴速度不再增大,达到最大速度。由图像可知,时,即最大速度为,故A正确;
B.时满足
代入得,故B错误;
C.重力功率
代入得
阻力,故C错误;
D.动能的变化率等于合外力的功率
这是开口向下的二次函数,最大值出现在顶点
代入得
即时动能增加最快,故D正确。
故选AD。
6.(2026·新疆·三模)(多选)在粗糙、绝缘的水平面上有两个带电物块。甲物块固定,乙物块从静止释放后的一段时间内,其运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】AB.对乙受力分析:滑动摩擦力大小恒定,库仑力
若甲乙带异种电荷:乙受吸引力向甲靠近,间距减小,逐渐增大,加速度逐渐增大,图像的斜率表示加速度,因此斜率逐渐增大,故A错误,B正确;
CD.若甲乙带同种电荷:乙受排斥力远离甲,间距增大,逐渐减小,加速度逐渐减小;
当减小到小于后,加速度方向与速度反向,乙开始减速,且继续减小,减速的加速度大小逐渐增大,因此速度先增大后减小,故C错误,D正确。
故选BD。
⏳题型02 动力学的组合图像问题
考查重点:动力学中的多种图像组合问题
7.(2026·四川泸州·一模)(多选)自动驾驶汽车在平直公路上进行刹车性能测试。其运动过程中的速度与位移的关系图像如图所示。已知汽车的质量为,则汽车在刹车过程中,所受合力随位移的变化关系图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【详解】A.以自动驾驶汽车在平直公路上前进的方向为正方向,汽车在减速刹车,加速度方向与速度方向相反。由牛顿第二定律可知合力方向与加速度方向一致,故合力沿负方向,应是负值,故A错误;
BCD.由图像的斜率知
图像斜率不断减小,刹车过程中速度也减小,因此加速度减小。由牛顿第二定律知,合力减小,故D错误,BC正确。
故选BC。
8.(2026·河北·模拟预测)(多选)如图所示,轻质弹簧水平放置,右端固定在竖直墙面上。具有一定质量的滑块从距离弹簧左端一定距离处获得水平向右的初速度后沿粗糙水平面做直线运动,与弹簧接触后开始压缩弹簧直至滑块速度减为零。滑块与水平面间的动摩擦因数恒定,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。滑块的加速度大小为a,速度大小为v,位移大小为x,运动时间为t,关于滑块向右运动的过程中,其图像和图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】滑块与弹簧接触前在摩擦力作用下做匀减速直线运动,加速度恒定,图像为斜率为负的倾斜直线,图像为平行于x轴的直线;滑块与弹簧接触后在摩擦力与逐渐增大的弹簧弹力作用下继续向右做直线运动,根据牛顿第二定律得
可知加速度随位移线性增大,图像的切线斜率绝对值逐渐增大。
故选AC。
重难·创新演练
设题创新:创新情境(T1)
1.▶新情境◀(2026·内蒙古包头·二模)如图(a),足够长的竖直板C固定不动,C内部有电磁铁,B为长木板,铁块A始终受到电磁铁的水平方向的吸引力,吸引力随时间变化的图像如图(b)所示。已知A、B的质量均为m,重力加速度g取,A、B之间的动摩擦因数,B、C之间的动摩擦因数。初始时A位于B板上端,时刻,A、B由静止释放,A不离开长木板B。下列说法正确的是( )
A.0~0.2s内,A的加速度为 B.0~0.2s内,B的加速度为
C.0.2s时,A相对B滑动的距离为0.1m D.长木板B的最小长度为
【答案】AD
【详解】AB.假设A、B均发生滑动,A、B之间也发生相对滑动,根据牛顿第二定律,对A有
由图b可知F1=mg,解得
对B有
解得
即假设成立,A正确,B错误;
C.0.2s时,A相对B滑动的距离为,C错误;
D.当t=0.2s时,A、B的速度分别为,
0.2s后,根据牛顿第二定律,对A有
由图b可知解得
对B有
解得
A减速到零的位移为
B减速到零的位移为
长木板B的最小长度,D正确。
故选AD。
真题·实战演练
高频考点:动力学图像问题
1.(2024·广东·高考真题)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F,运动时间为t。忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其图像或图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】牛顿第二定律的初步应用
【详解】AB.在木块下落高度之前,木块所受合外力为木块的重力保持不变,即
当木块接触弹簧后,弹簧弹力向上,则木块的合力
到合力为零前,随着增大减小;当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点,之后,木块开始反弹,过程中木块所受合外力向上,随着减小增大,反弹过程,随着y减小,图像向x轴负方向原路返回,故A错误、B正确;
CD.在木块下落高度之前,木块做自由落体运动,根据
速度逐渐增大, 图像斜率逐渐增大,当木块接触弹簧后到合力为零前,根据牛顿第二定律
木块的速度继续增大,做加速度减小的加速运动,所以图像斜率继续增大,当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中
木块所受合外力向上,木块做加速度增大的减速运动,所以图斜率减小,到达最低点后,木块向上运动,经以上分析可知,木块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,再做匀减速直线运动到最高点,而C图中H点过后速度就开始逐渐减小,实际速度还应该增大,直到平衡位置速度到达最大,然后速度逐渐减为零;D图前半段速度不变,不符合题意,正确示意图如下
故CD错误。
故选B。
2.(2024·全国甲卷·高考真题)蹦床运动中,体重为的运动员在时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A.时,运动员的重力势能最大
B.时,运动员的速度大小为
C.时,运动员恰好运动到最大高度处
D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
【答案】BD
【知识点】牛顿第二定律的初步应用、重力势能的定义和性质、动量定理的内容
【详解】A.根据牛顿第三定律结合题图可知时,蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,此时运动员处于最低点,运动员的重力势能最小,故A错误;
BC.根据题图可知运动员从离开蹦床到再次落到蹦床上经历的时间为,根据竖直上抛运动的对称性可知,运动员上升时间为1s,则在时,运动员恰好运动到最大高度处,时运动员的速度大小
故B正确,C错误;
D.同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为,以竖直向上为正方向,根据动量定理
其中
代入数据可得
根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为,故D正确。
故选BD。
3.(2024·吉林·高考真题)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是( )
A.小物块在时刻滑上木板 B.小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C.小物块与木板的质量比为3︰4 D.之后小物块和木板一起做匀速运动
【答案】ABD
【知识点】有外力接触面粗糙的板块模型
【详解】A.图像的斜率表示加速度,可知时刻木板的加速度发生改变,故可知小物块在时刻滑上木板,故A正确;
B.结合图像可知时刻,木板的速度为
设小物块和木板间动摩擦因数为,由题意可知物体开始滑上木板时的速度为
,负号表示方向水平向左
物块在木板上滑动的加速度为
经过时间与木板共速此时速度大小为,方向水平向右,故可得
解得
故B正确;
C.设木板质量为M,物块质量为m,根据图像可知物块未滑上木板时,木板的加速度为
故可得
解得
根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为
此时对木板由牛顿第二定律得
解得
故C错误;
D.假设之后小物块和木板一起共速运动,对整体
故可知此时整体处于平衡状态,假设成立,即之后小物块和木板一起做匀速运动,故D正确。
故选ABD。
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微突破4 动力学图像问题(专项训练)(原卷版)
目录
模拟·基础演练 1
⏳ 题型01 动力学的单一图像问题 1
⏳ 题型02 动力学的组合图像问题 4
重难·创新演练 5
真题·实战演练 5
模拟·基础演练
⏳题型01 动力学的单一图像问题
考查重点:动力学中的x-t、v-t图像、a-t问题、F-t问题
1.▶新情境◀(2026·安徽合肥·模拟预测)2026年4月25日,合肥科技成果转化交易会在骆岗中央公园成功举办,会中近万架无人机在空中自由变换阵型,为市民带来了一场精彩绝伦的科技展演。为使无人机能圆满完成飞行任务,展演前需测试其起飞与降落性能。某次测试中,测试员操控一架沿直线飞行时可视为质点的无人机从地面由静止启动,无人机获得竖直向上大小恒定的升力,经过一段时间关闭动力,一段时间后重新开启动力装置使无人机获得跟起飞时相同的升力,最终无人机着陆时速度刚好为零,全过程的图像如图所示。已知飞行器的质量,运动过程中所受空气阻力大小恒定,方向与速度方向相反,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.3~4s内无人机处于完全失重状态
B.无人机上升的最大高度为18m
C.无人机上升过程中受到的恒定升力大小为14N
D.无人机下降过程中的最大速度为
2.(2026·湖南岳阳·三模)物体在外力作用下从静止开始做直线运动,合力F随时间t变化的图像如图所示。关于0~6s内物体的运动,下列说法正确的是( )
A.0~6s内物体做匀变速运动
B.t=6s时物体回到出发点
C.t=2s与t=6s时物体的速度相同
D.t=6s时物体的速度最大
3.(2026·福建泉州·模拟预测)一架直升机悬停在空中,由静止向地面投放装有物资的箱子,箱子所受空气阻力大小与其下落速率成正比。则箱子下落过程中的速率v随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026·湖南长沙·三模)如图,一物块(可视为质点)自斜面底端A点以的初速度冲上倾角为的斜面,到达最高点B点后滑回到水平面上运动,最终停止在C点,且。物块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,忽略物块返回经过A点时速率大小的变化。则下列可能表示物块出发后的速率v随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·福建福州·模拟预测)(多选)某个雨滴从空中(高度足够高)由静止开始下落,在速度不太大时,其受到的阻力与速率成正比,即,其中。雨滴下落过程中,其速度v变化的图像如图所示。重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.雨滴所能达到的最大速度为
B.雨滴的质量为
C.当重力功率为时,雨滴受到的阻力为
D.当雨滴速度为时,其动能增加最快
6.(2026·新疆·三模)(多选)在粗糙、绝缘的水平面上有两个带电物块。甲物块固定,乙物块从静止释放后的一段时间内,其运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
⏳题型02 动力学的组合图像问题
考查重点:动力学中的多种图像组合问题
7.(2026·四川泸州·一模)(多选)自动驾驶汽车在平直公路上进行刹车性能测试。其运动过程中的速度与位移的关系图像如图所示。已知汽车的质量为,则汽车在刹车过程中,所受合力随位移的变化关系图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2026·河北·模拟预测)(多选)如图所示,轻质弹簧水平放置,右端固定在竖直墙面上。具有一定质量的滑块从距离弹簧左端一定距离处获得水平向右的初速度后沿粗糙水平面做直线运动,与弹簧接触后开始压缩弹簧直至滑块速度减为零。滑块与水平面间的动摩擦因数恒定,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。滑块的加速度大小为a,速度大小为v,位移大小为x,运动时间为t,关于滑块向右运动的过程中,其图像和图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
重难·创新演练
设题创新:创新情境(T1)
1.▶新情境◀(2026·内蒙古包头·二模)如图(a),足够长的竖直板C固定不动,C内部有电磁铁,B为长木板,铁块A始终受到电磁铁的水平方向的吸引力,吸引力随时间变化的图像如图(b)所示。已知A、B的质量均为m,重力加速度g取,A、B之间的动摩擦因数,B、C之间的动摩擦因数。初始时A位于B板上端,时刻,A、B由静止释放,A不离开长木板B。下列说法正确的是( )
A.0~0.2s内,A的加速度为 B.0~0.2s内,B的加速度为
C.0.2s时,A相对B滑动的距离为0.1m D.长木板B的最小长度为
真题·实战演练
高频考点:动力学图像问题
1.(2024·广东·高考真题)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F,运动时间为t。忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其图像或图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·全国甲卷·高考真题)蹦床运动中,体重为的运动员在时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A.时,运动员的重力势能最大
B.时,运动员的速度大小为
C.时,运动员恰好运动到最大高度处
D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
3.(2024·吉林·高考真题)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是( )
A.小物块在时刻滑上木板 B.小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C.小物块与木板的质量比为3︰4 D.之后小物块和木板一起做匀速运动
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