第13讲 动力学的三类典型问题 讲义 -2027届高考物理一轮复习

第13讲 动力学的三类典型问题 考点一遍过 考点1 动力学中的临界极值问题 1 考点2 超重与失重 4 考点3 动力学图像问题 8 考点1 动力学中的临界极值问题 考点一遍过 1．临界、极值条件的标志 (1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点。 (2)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点。 2．四种典型的临界条件 (1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力FN＝0。 (2)相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值。 (3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是FT＝0。 (4)最终速度(收尾速度)的临界条件：物体所受合外力为零。 3．动力学临界极值问题的三种解法 极限法 把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的。 假设法 临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题。 数学法 将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解出临界条件。 【重点突破】 1．“四步骤”巧解瞬时性问题 第一步：分析原来物体的受力情况。 第二步：分析物体在突变时的受力情况。 第三步：由牛顿第二定律列方程。 第四步：求出瞬时加速度，并讨论其合理性。 【例1】（26-27高三上·河南驻马店·阶段检测）如图1所示，轻质弹簧悬挂在天花板上，下端与小球甲连接，不可伸长的轻质细线上端系在小球甲上，下端悬挂质量为m的小球乙。系统静止时，弹簧的伸长量为x，突然剪断细线，小球甲的瞬时加速度的大小为。如图2所示，两根相同的轻质弹簧并联在一起，用外力缓慢地拉弹簧，直到弹簧的伸长量为。已知两图弹簧的劲度系数相同，均在弹性限度内，重力加速度为g，则图2中外力的大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设弹簧的劲度系数为k，小球甲的质量为M，由图1中小球甲、乙整体受力平衡有 剪断细线瞬间，对小球甲由牛顿第二定律有 联立解得 则图2中外力的大小为 故选A。 1．（2026·山东济南·模拟预测）如图所示，质量分别为、、、的四个小球、、、，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于点，处于静止状态，重力加速度为。若将、间的细线剪断，则剪断瞬间和的加速度大小分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】剪断前，各球均静止。球受重力和下方弹簧向上的弹力，故下方弹簧的弹力大小为 以球和球为整体，连接球和球的细线拉力与两球重力平衡，故 以球及其下方两球为整体，上方弹簧向上的弹力与三球重力平衡，故 剪断前，球受向上的悬线拉力、向下的重力及上方弹簧弹力，故悬线拉力为 剪断瞬间，两弹簧形变量尚未改变，弹力仍分别为和。球仍被上方悬线固定，所受悬线拉力与重力、上方弹簧弹力依然平衡，故。球失去连接球的细线向上的拉力，仍受向下的重力和下方弹簧弹力。取竖直向下为正方向，对球由牛顿第二定律得 代入弹力大小可得 故选A。 2．（26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测）（多选）如图所示，与竖直方向夹角为的细绳一端系在小球O上，另一端固定在天花板上A点，劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m，处于静止状态，弹簧处于弹性范围内，重力加速度为g，则（     ） A．细绳的拉力大小为 B．弹簧压缩，形变量为 C．细绳剪断的瞬间，小球加速度为g D．将弹簧撤掉，维持小球静止最小外力大小为 【答案】BD 【详解】A．对小球初始状态受力分析，小球受重力、细绳拉力、水平弹簧弹力，三力平衡。将拉力沿竖直、水平方向分解，由竖直方向平衡得 因此细绳拉力，故A错误； B．由水平方向平衡得弹簧弹力 弹簧对小球的弹力向左，说明弹簧处于压缩状态，由胡克定律 解得形变量，故B正确； C．剪断细绳瞬间，细绳拉力突变为0，弹簧弹力不会突变，此时小球的合力为重力与弹簧弹力的矢量和，大小等于原来细绳的拉力 由牛顿第二定律得 解得加速度，故C错误； D．撤掉弹簧后，小球仅受重力、细绳拉力和外力，小球保持静止，当外力方向与细绳拉力方向垂直时，外力取得最小值，由矢量三角形关系，可得最小外力，故D正确。 故选BD。 3．（26-27高三·全国·一轮复习）如图所示，质量为的物体A静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方。质量为的物体B被细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（取）（　　） A．轻弹簧的压缩量为 B．物体A、B的瞬时加速度为 C．物体B的瞬时加速度为 D．物体B对物体A的压力为 【答案】B 【详解】A．A、B紧挨在一起，但A、B之间无压力，对A根据受力平衡可得弹簧弹力为 解得，故A错误； BC．细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，对A、B整体，由牛顿第二定律 解得物体A、B的瞬时加速度为，故B正确，C错误； D．对物体A由牛顿第二定律 解得物体B对物体A的压力为，故D错误。 故选B。 考点2 超重与失重 考点一遍过 1．当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的 示数　反映物体对弹簧的弹力或物体对台秤的压力。 2．超重、失重和完全失重的比较 超重现象 失重现象 完全失重现象 概念 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于　物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于　物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对于悬挂物的拉力) 等于零　的现象 产生 条件 物体的加速度方向 竖直向上　 物体的加速度方向 竖直向下　 物体的加速度方向 竖直向下　，大小 a＝g　 原理 方程 F－mg＝ma F＝ m(g＋a)　 mg－F＝ma F＝ m(g－a)　 mg－F＝ma＝mg F＝ 0　 运动 状态 加速　上升或 减速　下降 加速　下降或 减速　上升 以a＝g 加速　下降或 减速　上升 【重点突破】 1．对超重和失重的理解 (1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。 (2)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失。 (3)尽管物体的加速度方向不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 2．判断超重和失重的方法 (1)从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态。 (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态。 (3)从速度变化的角度判断 ①物体向上加速或向下减速时，超重； ②物体向下加速或向上减速时，失重。 【例2】（26-27高三上·福建龙岩·阶段检测）（多选）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（     ） A．从t1到t3，实验舱处于电磁弹射过程 B．从t2到t3，实验舱加速度大小减小 C．从t3到t5，实验舱内物体处于失重状态 D．t3时刻，实验舱达到最高点 【答案】BD 【详解】A．取竖直向上为正方向，设实验舱质量为，图中空气阻力的竖直分量为；空气阻力始终与速度方向相反，其大小随速率增大而增大，因此时实验舱向上运动，时实验舱向下运动，时实验舱速度为零。 从到，空气阻力方向向下且大小增大，说明实验舱向上运动且速率增大，处于电磁弹射加速过程；从到，空气阻力仍向下，但大小逐渐减小，说明实验舱向上运动且速率减小，处于射出后的减速上升过程，故A错误； B．从到，实验舱射出后受到重力和向下的空气阻力，设加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 该过程中逐渐减小，因此实验舱加速度大小逐渐减小，故B正确； C．从到，空气阻力方向向上且大小增大，实验舱加速下降，舱内物体处于失重状态；从到，空气阻力方向向上且大小减小，说明实验舱在电磁制动作用下减速下降，加速度方向向上，设舱内物体质量为、受到的支持力为，根据牛顿第二定律有 解得 此时舱内物体处于超重状态，因此从到并非始终处于失重状态，故C错误； D．前空气阻力向下，实验舱向上运动；后空气阻力向上，实验舱向下运动，且时空气阻力为零、速度为零，因此时实验舱到达最高点，故D正确。 故选BD。 1．（2026·山东济南·模拟预测）近年来，我国在航天探索领域不断取得新突破，某科研团队正在测试一种用于“太空电梯”的紧急逃生舱。如图所示，在一次地面模拟测试中，将测试设备放置在逃生舱的水平底板上。、以相同的速度竖直向上弹出，随后在无动力的情况下自由飞行（不计空气阻力），下列说法正确的是（     ） A．上升过程中，和处于超重状态 B．下降过程中，对的压力大于受到的重力 C．在最高点，对的压力等于受到的重力 D．在上升和下降过程中，对的压力均为零 【答案】D 【详解】A．弹出后上升过程中，和只受重力，处于完全失重状态，故A错误； BCD．弹出后、只受重力，处于完全失重状态，对的压力为0小于受到的重力，故BC错误，D正确。 故选D。 2．（26-27高三上·北京海淀·阶段检测）（多选）如图所示，有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列说法中正确的是（     ） A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C．座舱减速下落的过程中人处于超重状态 D．座舱下落的整个过程中人处于超重状态 【答案】BC 【详解】超重和失重的判断依据是加速度的方向：当物体加速度竖直向下时处于失重状态，加速度竖直向上时处于超重状态。 AB．座舱自由下落过程中，加速度为重力加速度g、方向竖直向下，因此人处于完全失重状态，故A错误，B正确； C．座舱减速下落时，速度方向向下、减速意味着加速度方向竖直向上，因此人处于超重状态，故C正确； D．座舱下落过程先失重、后超重，并非全程超重，故D错误。 故选BC。 3．（26-27高三上·河北保定·阶段检测）如图所示为蹦床运动员在比赛时的情景，下列说法正确的是（     ） A．运动员从离开蹦床到最高点的过程中，处于失重状态 B．运动员从最高点到落在蹦床的过程中，处于超重状态 C．运动员从落到蹦床到最低点的过程中，先超重后失重 D．运动员从最低点到离开蹦床的过程中，先失重后超重 【答案】A 【详解】A．运动员从离开蹦床到最高点的过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故A正确； B．运动员从最高点到落在蹦床的过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； C．运动员从落到蹦床到最低点的过程中，一开始弹力小于重力，先向下加速，之后弹力大于重力，向下减速，所以加速度方向先向下后向上，先失重后超重，故C错误； D．运动员从最低点到离开蹦床的过程中，一开始弹力大于重力，先向上加速，之后弹力小于重力，向上减速，所以加速度方向先向上后向下，先超重后失重，故D错误。 故选A。 考点3 动力学图像问题 考点一遍过 1.常见的动力学图像 v－t图像、a－t图像、F－t图像、F－a图像等。 (1)v－t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)a－t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)F－t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)F－a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。 【重点突破】 分析动力学图像问题的方法技巧 1.分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程。 2.建立图像与物体运动间的关系：把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像反映的是怎样的物理过程。 3.建立图像与公式间的关系：对于a－F图像、F－x图像、v－t图像、v2－x图像等，都应先建立函数关系，然后根据函数关系读取信息或描点作图，特别要明确图像斜率、面积、截距等对应的物理意义。 4.要注意一些特殊点：比如起点、截距、转折点、两图线的交点，特别注意临界点(在临界点物体运动状态往往发生变化)。 【例3】（26-27高三上·陕西榆林·阶段检测）如图所示，粗细均匀的光滑直杆水平固定放置，圆环套在杆上，轻弹簧一端固定在点，另一端连接在圆环上，点在轻杆上点正上方，将圆环拉至杆上点由静止释放，圆环由点运动到点过程中，圆环运动的速度随时间变化的规律可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设，弹簧原长为，圆环到点的水平距离为，则弹簧长度为。弹簧弹力沿水平方向的分力为，根据牛顿第二定律有 解得 A．圆环到达点时，水平方向的弹力分力为零，因此加速度为零，而A图表示加速度始终为恒定的正值，故A错误； B．若圆环的速度始终增大，则弹簧在整个运动过程中均应处于伸长状态，即。圆环接近点时，弹簧弹力和弹力的水平分量均逐渐减小，因此加速度逐渐减小，图像的斜率应逐渐减小，故B错误； C．若圆环到达点时速度恰好为零，根据机械能守恒定律有 由于，解得 此时圆环若能在有限时间内到达点，则到达时速度和加速度均为零。将运动过程反向，在点静止释放圆环，由于水平方向合力为零，圆环将始终静止，不可能反向运动到点，这与机械运动的可逆性矛盾。因此圆环只能无限接近点，不能在有限时间内到达点，故C错误； D．若，圆环开始运动时弹簧处于伸长状态，圆环加速；当弹簧恢复原长时，水平方向合力为零，速度达到最大值；此后弹簧被压缩，圆环减速。根据机械能守恒定律有 解得 当时，圆环能够以非零速度到达点，速度先增大后减小，故D正确。 故选D。 1．（26-27高三上·重庆九龙坡·阶段检测）（多选）如图（a）所示，物块和长木板置于倾角为且足够长的斜面上。时对长木板施加沿斜面向上的拉力，使长木板和物块由静止开始沿斜面上滑，作用一段时间后撤去拉力。已知长木板和物块始终保持相对静止，两者上滑时速度的平方与位移之间的关系图像如图（b）所示，已知，，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（     ） A．拉力的作用时间为 B．拉力作用时长木板的加速度大小为 C．长木板与斜面间的动摩擦因数为0.25 D．物块与长木板之间的动摩擦因数可能为0.75 【答案】BC 【详解】A．由运动学公式，图像斜率为 由此结合斜率可知加速段（0~8m） 末速度 ，拉力作用时间 ，故A错误，B正确； C．减速段（8~9m） 对整体受力分析： 代入数值得 ，故C正确； D．对物块单独分析， 加速阶段物块加速度向上，静摩擦力需满足 要求最大静摩擦力 ，即 ，故D错误。 故选BC。 2．（26-27高一上·宁夏银川·阶段检测）图甲是某大型娱乐场的高速玻璃滑梯，使运动者在感受风一般速度的同时体验人与大自然的和谐。现将滑道简化成倾斜滑道和水平滑道两部分，如图乙所示，一游客坐在滑车上从离水平面高度的顶端处由静止开始下滑，经处后沿水平滑道滑至处停止。滑车上的速度传感器可以记录不同时刻的速度，其中从到的速度时间图线如图丙所示，倾斜滑道和水平滑道过程均可视为匀变速直线运动。已知游客与滑车的总质量，，不计空气阻力和连接处的能量损失，游客与滑车可视为质点，重力加速度。 (1)求游客与滑车在水平滑道上运动时的加速度大小； (2)求游客与滑车在倾斜轨道上的加速度大小以及从处运动至处的时间。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）根据图像可知游客与滑车在水平滑道上运动时的加速度大小为 （2）由图像可知处的速度为，从到过程，根据运动学公式可得 解得游客与滑车在倾斜轨道上的加速度大小为 从处运动至处的时间为 3．（26-27高三上·宁夏银川·阶段检测）（多选）如图甲所示，A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，其中A物体的质量为m。现用恒定的向上拉B，使两物体开始向上运动。在分离前，A物体的加速度随位移x变化如图乙所示。当A物体运动位移为h时，B与A分离。重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．B物体的质量为 B．弹簧的劲度系数为 C．F作用后瞬间，B对A的压力大小为 D．B和A分离后，B还能继续上升 【答案】ABD 【详解】A．初始状态两物体静止，设B物体的质量为，弹簧的劲度系数为k，弹簧的压缩量为，根据平衡条件有 施加拉力F后瞬间，对整体分析，根据牛顿第二定律有 由题图乙可知，在时整体的加速度大小为 代入，解得，故A正确； B．两物体向上运动位移为x时（分离前），弹簧弹力为，对整体根据牛顿第二定律有     解得 当A、B两物体分离时它们之间的弹力为零，此时两物体的加速度仍相等，对B物体根据牛顿第二定律有 代入已知数据解得 此时对应题图乙中的位移，代入加速度表达式有 解得，故B正确； C．F作用后瞬间，整体的加速度，对B物体分析，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，B对A的压力大小为，故C错误； D．在分离前，整体的加速度与位移成线性关系，图像与坐标轴围成的面积表示速度的平方的一半，设分离时两物体的速度大小为v，则有 解得 分离后B物体向上做匀减速直线运动，其加速度大小为，设B还能继续上升的高度为，根据运动学公式有 解得，故D正确。 故选ABD。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 动力学的三类典型问题 考点一遍过 考点1 动力学中的临界极值问题 1 考点2 超重与失重 4 考点3 动力学图像问题 8 考点1 动力学中的临界极值问题 考点一遍过 1．临界、极值条件的标志 (1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点。 (2)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点。 2．四种典型的临界条件 (1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力FN＝0。 (2)相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值。 (3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是FT＝0。 (4)最终速度(收尾速度)的临界条件：物体所受合外力为零。 3．动力学临界极值问题的三种解法 极限法 把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的。 假设法 临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题。 数学法 将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解出临界条件。 【重点突破】 1．“四步骤”巧解瞬时性问题 第一步：分析原来物体的受力情况。 第二步：分析物体在突变时的受力情况。 第三步：由牛顿第二定律列方程。 第四步：求出瞬时加速度，并讨论其合理性。 【例1】（26-27高三上·河南驻马店·阶段检测）如图1所示，轻质弹簧悬挂在天花板上，下端与小球甲连接，不可伸长的轻质细线上端系在小球甲上，下端悬挂质量为m的小球乙。系统静止时，弹簧的伸长量为x，突然剪断细线，小球甲的瞬时加速度的大小为。如图2所示，两根相同的轻质弹簧并联在一起，用外力缓慢地拉弹簧，直到弹簧的伸长量为。已知两图弹簧的劲度系数相同，均在弹性限度内，重力加速度为g，则图2中外力的大小为（     ） A． B． C． D． 1．（2026·山东济南·模拟预测）如图所示，质量分别为、、、的四个小球、、、，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于点，处于静止状态，重力加速度为。若将、间的细线剪断，则剪断瞬间和的加速度大小分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 2．（26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测）（多选）如图所示，与竖直方向夹角为的细绳一端系在小球O上，另一端固定在天花板上A点，劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m，处于静止状态，弹簧处于弹性范围内，重力加速度为g，则（     ） A．细绳的拉力大小为 B．弹簧压缩，形变量为 C．细绳剪断的瞬间，小球加速度为g D．将弹簧撤掉，维持小球静止最小外力大小为 3．（26-27高三·全国·一轮复习）如图所示，质量为的物体A静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方。质量为的物体B被细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（取）（　　） A．轻弹簧的压缩量为 B．物体A、B的瞬时加速度为 C．物体B的瞬时加速度为 D．物体B对物体A的压力为 考点2 超重与失重 考点一遍过 1．当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的 示数　反映物体对弹簧的弹力或物体对台秤的压力。 2．超重、失重和完全失重的比较 超重现象 失重现象 完全失重现象 概念 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于　物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于　物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对于悬挂物的拉力) 等于零　的现象 产生 条件 物体的加速度方向 竖直向上　 物体的加速度方向 竖直向下　 物体的加速度方向 竖直向下　，大小 a＝g　 原理 方程 F－mg＝ma F＝ m(g＋a)　 mg－F＝ma F＝ m(g－a)　 mg－F＝ma＝mg F＝ 0　 运动 状态 加速　上升或 减速　下降 加速　下降或 减速　上升 以a＝g 加速　下降或 减速　上升 【重点突破】 1．对超重和失重的理解 (1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。 (2)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失。 (3)尽管物体的加速度方向不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 2．判断超重和失重的方法 (1)从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态。 (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态。 (3)从速度变化的角度判断 ①物体向上加速或向下减速时，超重； ②物体向下加速或向上减速时，失重。 【例2】（26-27高三上·福建龙岩·阶段检测）（多选）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（     ） A．从t1到t3，实验舱处于电磁弹射过程 B．从t2到t3，实验舱加速度大小减小 C．从t3到t5，实验舱内物体处于失重状态 D．t3时刻，实验舱达到最高点 1．（2026·山东济南·模拟预测）近年来，我国在航天探索领域不断取得新突破，某科研团队正在测试一种用于“太空电梯”的紧急逃生舱。如图所示，在一次地面模拟测试中，将测试设备放置在逃生舱的水平底板上。、以相同的速度竖直向上弹出，随后在无动力的情况下自由飞行（不计空气阻力），下列说法正确的是（     ） A．上升过程中，和处于超重状态 B．下降过程中，对的压力大于受到的重力 C．在最高点，对的压力等于受到的重力 D．在上升和下降过程中，对的压力均为零 2．（26-27高三上·北京海淀·阶段检测）（多选）如图所示，有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列说法中正确的是（     ） A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C．座舱减速下落的过程中人处于超重状态 D．座舱下落的整个过程中人处于超重状态 3．（26-27高三上·河北保定·阶段检测）如图所示为蹦床运动员在比赛时的情景，下列说法正确的是（     ） A．运动员从离开蹦床到最高点的过程中，处于失重状态 B．运动员从最高点到落在蹦床的过程中，处于超重状态 C．运动员从落到蹦床到最低点的过程中，先超重后失重 D．运动员从最低点到离开蹦床的过程中，先失重后超重 考点3 动力学图像问题 考点一遍过 1.常见的动力学图像 v－t图像、a－t图像、F－t图像、F－a图像等。 (1)v－t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)a－t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)F－t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)F－a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。 【重点突破】 分析动力学图像问题的方法技巧 1.分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程。 2.建立图像与物体运动间的关系：把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像反映的是怎样的物理过程。 3.建立图像与公式间的关系：对于a－F图像、F－x图像、v－t图像、v2－x图像等，都应先建立函数关系，然后根据函数关系读取信息或描点作图，特别要明确图像斜率、面积、截距等对应的物理意义。 4.要注意一些特殊点：比如起点、截距、转折点、两图线的交点，特别注意临界点(在临界点物体运动状态往往发生变化)。 【例3】（26-27高三上·陕西榆林·阶段检测）如图所示，粗细均匀的光滑直杆水平固定放置，圆环套在杆上，轻弹簧一端固定在点，另一端连接在圆环上，点在轻杆上点正上方，将圆环拉至杆上点由静止释放，圆环由点运动到点过程中，圆环运动的速度随时间变化的规律可能正确的是（     ） A． B． C． D． 1．（26-27高三上·重庆九龙坡·阶段检测）（多选）如图（a）所示，物块和长木板置于倾角为且足够长的斜面上。时对长木板施加沿斜面向上的拉力，使长木板和物块由静止开始沿斜面上滑，作用一段时间后撤去拉力。已知长木板和物块始终保持相对静止，两者上滑时速度的平方与位移之间的关系图像如图（b）所示，已知，，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（     ） A．拉力的作用时间为 B．拉力作用时长木板的加速度大小为 C．长木板与斜面间的动摩擦因数为0.25 D．物块与长木板之间的动摩擦因数可能为0.75 2．（26-27高一上·宁夏银川·阶段检测）图甲是某大型娱乐场的高速玻璃滑梯，使运动者在感受风一般速度的同时体验人与大自然的和谐。现将滑道简化成倾斜滑道和水平滑道两部分，如图乙所示，一游客坐在滑车上从离水平面高度的顶端处由静止开始下滑，经处后沿水平滑道滑至处停止。滑车上的速度传感器可以记录不同时刻的速度，其中从到的速度时间图线如图丙所示，倾斜滑道和水平滑道过程均可视为匀变速直线运动。已知游客与滑车的总质量，，不计空气阻力和连接处的能量损失，游客与滑车可视为质点，重力加速度。 (1)求游客与滑车在水平滑道上运动时的加速度大小； (2)求游客与滑车在倾斜轨道上的加速度大小以及从处运动至处的时间。 3．（26-27高三上·宁夏银川·阶段检测）（多选）如图甲所示，A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，其中A物体的质量为m。现用恒定的向上拉B，使两物体开始向上运动。在分离前，A物体的加速度随位移x变化如图乙所示。当A物体运动位移为h时，B与A分离。重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．B物体的质量为 B．弹簧的劲度系数为 C．F作用后瞬间，B对A的压力大小为 D．B和A分离后，B还能继续上升 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $