高考物理一轮复习【专题练习】 专题15 动力学图像、超重失重、等时圆、临界极值问题

高考物理一轮复习策略

首先，要学会听课：

1、有准备的去听，也就是说听课前要先预习，找出不懂的知识、发现问题，带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐，也更听得进去，容易掌握;

2、参与交流和互动，不要只是把自己摆在“听”的旁观者，而是“听”的参与者。

3、听要结合写和思考。

4、如果你因为种种原因，出现了那些似懂非懂、不懂的知识，课上或者课后一定要花时间去弄懂。

其次，要学会记忆：

1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类，做成思维导图或知识点卡片，会让你的大脑、思维条理清醒，方便记忆、温习、掌握。

2、合理用脑。

3、借助高效工具。学习思维导图，思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，也是高效整理，促进理解和记忆的方法。最后，要学会总结：

一是要总结考试成绩，通过总结学会正确地看待分数。

1.摸透主干知识       2.能力驾驭高考      3.科技领跑生活

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训

专题15 动力学图像、超重失重、等时圆、临界极值问题

【特训典例】

一、动力学图像问题

1．如图甲所示，一质量为的物体在水平拉力的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力随时间均匀减小，物体所受摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A．时物体开始做匀减速运动

B．物体匀速运动时的速度大小为

C．物体与接触面间的动摩擦因数为

D．时物体的加速度大小为

2．如图甲所示，一质量为2kg的物体静止在水平地面上，水平推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.1，取g=，下列说法正确的是（　　）

A．物体运动的最大速度为m/s

B．在运动中由于摩擦产生的热量为6J

C．物体在水平地面上运动的最大位移是4.5m

D．物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动

3．粗糙水平地面上有一质量为m=50kg的物块，在F=500N的水平恒力作用下运动。物块与地面间的动摩擦因数μ恒定，物块受到的空气阻力与速度v成正比，比例系数为k。从某时刻开始计时，测得物块运动的v-t图像如图中的实线所示。图中虚线a是运动图像的渐近线，虚线b是运动图像在纵轴交点的切线，切线上一点A的坐标为（4，15），g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A．0~4s内，物块做的是加速度逐渐减小曲线运动

B．0时刻，物块的加速度大小为a=3.75m/s2

C．物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1

D．比例系数k=25N·s/m

4．物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=ls时撤去F，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程下列分析正确的是（　　）

A．b物块的质量为3kg

B．恒力F的冲量为1N·s

C．t=ls时b的速度小于0.15m/s

D．弹簧伸长量最大时，b的速度大小为

二、超重失重问题

5．2021年9月17日，神舟十二号返回舱成功着陆。返回舱返回时先脱离原有飞行轨道，仅在地球引力作用下做近心运动，之后进入地球大气层，当返回舱距离地面10km左右时，先后打开引导伞、减速伞和主伞，以此保证返回舱以较柔和的方式实现多次减速，防止航天员一次受到过大的冲击力。在返回舱即将着陆时，安装在返回舱底部的反推发动机点火工作，保证返回舱最后落地时速度小于2m/s。下列说法正确的是（　　）

A．进入地球大气层前，返回舱处于超重状态

B．返回舱打开减速伞后处于失重状态

C．返回舱打开主伞时处于失重状态

D．反推发动机点火瞬间返回舱处于超重状态

6

．简易儿童蹦极装置如图所示。活动开始前，先给小朋友绑上安全带，然后将弹性绳拉长后固定在小朋友身上，并通过其它力作用使小朋友停留在蹦床上。当撤去其它力后，小朋友被“发射”出去冲向高空，小朋友到达最高点，然后下落到B点时，弹性绳恰好为原长，然后继续下落至最低点A。若小朋友可视为质点，并始终沿竖直方向运动，忽略弹性绳质量与空气阻力，则小朋友（　　）

A．在C点时的加速度大小为0

B．在A点时处于平衡状态

C．在B点时处于失重状态

D．在下落过程中机械能守恒

7．如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象，在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着箱子静止时，顶部的压力传感器显示示数。重力加速度g取10。不计空气阻力，则（　　）

A．箱子静止时，底部压力传感器显示示数

B．当时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子下蹲

C．当时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上站起

D．若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为30N

8．某压敏电阻的阻值R随压力F

变化的规律如图甲所示，将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中，在其受压面上放一物体m，即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I0。下列说法正确的是（　　）

A．若示数I＞I0，则电梯处于超重状态

B．若示数I＝I0，则电梯一定处于静止状态

C．若示数I在减小，则电梯的速度在减小

D．若示数I保持不变，则电梯一定处于平衡状态

三、等时圆问题

9．倾角为的斜面固定在水平地面上，在与斜面共面的平面上方A点伸出三根光滑轻质细杆至斜面上B、C、D三点，其中AC与斜面垂直，且，现有三个质量均为的小圆环（看作质点）分别套在三根细杆上，依次从A点由静止滑下，滑到斜面上B、C、D三点所有时间分别为、、，下列说法正确的是（       ）

A． B． C． D．

10．如图所示，Oa、Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O′为圆心。每根杆上都套着一个小滑环（未画出），两个滑环从O点无初速释放，一个滑环从d点无初速释放，用t1、t2、t3分别表示滑环沿Oa、Ob、da到达a、b

所用的时间，则下列关系正确的是（　　）

A．t1＝t2 B．t2>t3 C．t1<t2 D．t1＝t3

11．如图所示，ab、ac是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c位于同一圆周上，O为该圆的圆心，ab经过圆心．每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环分别从b、c点无初速释放，用、分别表示滑环到达a点的速度大小，用、分别表示滑环到达a所用的时间，则

A． B． C． D．

12．滑滑梯是小朋友们爱玩的游戏。有两部直滑梯和，、、在竖直平面内的同一圆周上，且为圆周的最高点，示意图如图所示。已知圆半径为。在圆周所在的竖直平面内有一位置，距离点为且与等高。各滑梯的摩擦均不计，已知重力加速度为。

（1）如果小朋友由静止开始分别沿和滑下，试通过计算说明两次沿滑梯运动的时间关系；

（2）若设计一部上端在点，下端在圆周上某点的直滑梯，则小朋友沿此滑梯由静止滑下时，在滑梯上运动的最短时间是多少。

四、临界极值问题

13．如图所示，一光滑斜面固定，斜面底端有一挡板，一轻质弹簧下端连接在挡板上，上端放置一小物体，小物体处于静止状态。现对小物体施一沿斜面向上的拉力，使小物体始终沿斜面向上做匀加速直线运动，直到物体与弹簧分离，拉力的最小值为，最大值为，重力加速度为，弹簧的劲度系数为，斜面倾角为，弹簧始终在弹性限度内。则下列结论正确的是（　　）

A．物体的质量为

B．物体的加速度为

C．开始时弹簧的压缩量为

D．从开始运动到物体与弹簧分离经过的时间为

14．如图所示，质量为、倾角为的光滑斜面置于光滑的水平地面上，将一质量为的小球从斜面上由静止释放，同时对斜面施加一水平方向的力，下列说法正确的是（　　）

A．若要使斜面和小球保持相对静止，则

B．若要使斜面和小球保持相对静止，则

C．若要使小球做自由落体运动，则

D．若要使小球做自由落体运动，则

15．如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（　　）

A．若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动

B．若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止

C．若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0

D．若μ=0.8，当F=26 N时，细绳对小球的拉力为

16．质量为m的小滑块a静置于粗糙斜块b的斜面上，斜面倾角为θ（），a、b间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对a施加一与斜面始终平行的外力F，斜块b一直静止于粗糙的水平平面c上。g为重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A．若且为水平方向（如图所示），因为，所以a仍静止

B．若且为水平方向（如图所示），则a的加速度大小为

C．若改变外力F的大小和方向，则b、c间摩擦力有为零的情况

D．若改变外力F的大小和方向，则b对c的最小压力为