微突破4 动力学图像问题（复习讲义）（全国通用）高中物理高三二轮 学案（含学生版、解析版)

这是一份微突破4 动力学图像问题（复习讲义）（全国通用）高中物理高三二轮 学案（含学生版、解析版)，共8页。
\l "_Tc235567839" 02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架，构建系统思维 PAGEREF _Tc235567839 \h 3
\l "_Tc235567840" 03
考点精讲·靶向突破脉络梳理
拆解核心考点，归纳解题范式 PAGEREF _Tc235567840 \h 4
\l "_Tc235567841" 考点一 动力学图像问题 PAGEREF _Tc235567841 \h 4
\l "_Tc235567842" 核心知识·解构 PAGEREF _Tc235567842 \h 4
\l "_Tc235567843" 一、常见图像 PAGEREF _Tc235567843 \h 4
\l "_Tc235567844" 二、题型分类 PAGEREF _Tc235567844 \h 4
\l "_Tc235567845" 三、解题策略 PAGEREF _Tc235567845 \h 4
\l "_Tc235567846" 易错辨析·AI原创命题 PAGEREF _Tc235567846 \h 4
\l "_Tc235567847" 热点考向·破译 PAGEREF _Tc235567847 \h 5
\l "_Tc235567848" 考向1 动力学单一图像问题 PAGEREF _Tc235567848 \h 5
\l "_Tc235567849" 考向2 动力学中各类图像组合问题 PAGEREF _Tc235567849 \h 8
\l "_Tc235567850" 【思维建模】 分析动力学图像问题的方法技巧 PAGEREF _Tc235567850 \h 10
\l "_Tc235567851" 04
思维建模·脉络梳理
溯源真题逻辑，感知高考考向 PAGEREF _Tc235567851 \h 11
命题透视·考情前瞻
——对标素养，研判高考命题趋势
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架，构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点，归纳解题范式
考点一 动力学图像问题
核心知识·解构
一、常见图像
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．
二、题型分类
1. 已知物体受到的力随时间变化的图像，要求分析物体的运动情况。
2. 已知物体的速度、加速度随时间变化的图像，要求分析物体的受力情况。
3. 由已知条件确定某物理量的变化图像。
三、解题策略
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，会分析临界点．
2.注意图线中的一些特殊点：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等．
3.明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。
易错辨析·AI原创命题
在v-t图像中，图线的斜率表示物体的加速度，因此v-t图像为直线时，物体一定做匀变速直线运动。 ( √ )
在v-t图像中，图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移，因此该面积在数值上可以大于、等于或小于位移的大小。 ( × )
在 a-F 图像中，图线一定是一条过原点的直线。 ( × )
在 F-a 图像中，图线的斜率表示物体的质量，截距表示物体所受的合力。 ( × )
在动力学图像问题中，通过分析图像可以得到物体的受力情况，进而判断物体的运动性质。 ( √ )
在v-t图像中，图线向上弯曲表示物体做加速度增大的加速运动。 ( √ )
在动力学图像中，a-t图像与时间轴所围成的面积表示物体速度的变化量。 ( √ )
【易错点总结表】
热点考向·破译
考向1 动力学单一图像问题
例1（2026·贵州·模拟预测）高速公路上行驶的汽车如果制动系统出现异常，可以进入如图甲所示的紧急避险车道利用重力和摩擦力减速制动，该紧急避险车道倾角为，长度为。图乙是一辆汽车进入该紧急避险车道后的图像，汽车行驶距离后完成制动，取，，。下列说法正确的是（ ）
A．该汽车从开始制动到停下需要
B．该减速过程中汽车的加速度大小为
C．汽车与斜坡间动摩擦因数为0.5
D．为了保证安全，汽车进入避险车道时的最大速度不能超过
【答案】D
【详解】A．由 图像可知，汽车做匀减速直线运动，初速度，末速度。
由题意可知位移，根据平均速度公式
代入数据解得，故A错误；
B．根据加速度定义式
解得
即加速度大小为，故B错误；
C．汽车在避险车道上向上运动，根据牛顿第二定律得
解得 ，故C错误；
D．为了保证安全，汽车在避险车道上滑行的距离不能超过车道长度
设最大速度为，根据速度位移公式
解得，故D正确。
故选D。
【变式训练1】（2026·北京顺义·二模）如图甲，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体B施加一水平力，力随时间变化图像如图乙所示。两物体在力作用下由静止开始运动，且始终相对静止。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，两物体之间的摩擦力最大B．时刻，两物体的速度方向开始改变
C．时刻，两物体回到初始位置D．物体A所受摩擦力与力的方向始终相同
【答案】D
【详解】A．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律
研究A物体，根据牛顿第二定律
可得
​时刻，所以，摩擦力最小，A错误；
B．​时间内，为正，加速度沿正方向，物体一直做加速运动，速度沿正方向
​时刻反向，加速度反向，物体开始沿正方向做减速运动，速度方向不变，B错误；
C．​内，物体速度方向始终为正（正向加速，​正向减速，时刻速度减为0），位移一直增大，时刻位移最大，没有回到初始位置，C错误；
D．由A项的推导可知 ，摩擦力始终与同方向，D正确。
故选 D。
【变式训练2】（2026·四川泸州·模拟预测）（多选）如图（甲）所示，物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图（乙）所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2。根据题目提供的信息，下列判断正确的是（ ）
A．物体的质量m=4kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3
C．物体与水平面的最大静摩擦力fmax=6N
D．在F为10N时，物体的加速度a=2.5m/s2
【答案】BC
【详解】AB．物体先做变加速运动过程，根据牛顿第二定律有
变形得
结合图乙有，
解得m=2kg，μ=0.3，故A错误，B正确；
C．结合上述，物体与水平面的最大静摩擦力，故C正确；
D．结合上述，在F为10N时，物体的加速度，故D错误。
故选BC。
考向2 动力学中各类图像组合问题
例2（2026·山西晋中·三模）如图所示，中国民航局在对一架无人驾驶载人航空器进行低空竖直起飞测试中，检测到航空器受到的竖直向上的动力F随时间t均匀增大。空气阻力忽略不计，则该过程中飞行器的速度v和加速度a随时间t的图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】CD．根据图像，可知与成正比，设比例系数为，则有
设飞行器的质量为，根据牛顿第二定律有
联立可得
故图像是一条倾斜的直线，且与横轴有交点，故C错误，D正确；
AB．根据
可知加速度随时间不断增大；又根据图像的斜率表示加速度，可知图像的斜率不断增大，故图像是一条曲线，故AB错误。
故选D。
【变式训练3】（2026·河北·模拟预测）（多选）如图所示，一足够长的光滑斜面固定在水平地面上，一滑块从斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑，一段时间后回到斜面底端。以沿斜面向上为正方向，下列关于滑块的位移x、速度v和加速度a随运动时间t变化的图像中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】ABD
【详解】CD．由题意可知，滑块先沿斜面向上做匀减速直线运动，速度为零后沿斜面向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知整个运动过程中其加速度不变，方向沿斜面向下，故C错误，D正确；
A．根据位移-时间关系
可知位移随时间的关系为开口向下的抛物线且物块向上、向下运动过程具有对称性，故A正确；
B．物块向上做匀减速运动，根据速度-时间公式
可知速度随时间的关系为倾斜的直线，且物块向上、向下运动过程具有对称性，故B正确。
故选ABD。
【思维建模】 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)。

真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑，感知高考考向
1．（2025·北京·高考真题）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．从到，实验舱处于电磁弹射过程B．从到，实验舱加速度大小减小
C．从到，实验舱内物体处于失重状态D．时刻，实验舱达到最高点
【答案】B
【详解】A．间，f向下，先增大后减小，可知此时速度方向向上，先增大后减小，故实验舱先处于弹射过程后做竖直上抛运动；故A错误；
B．由于受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大则f—t图的形状与v—t图的形状是一模一样的，则实验舱加速度大小在减小，故B正确；
C．间，f向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故C错误；
D．根据前面分析可知时刻速度方向改变，从向上变成向下运动，故时刻到达最高点，故D错误。
故选B。
2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某智能物流系统中，质量为20kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】根据牛顿第二定律和题图的F—t图画出如图所示的a—t图像
可知机器人在0 ~ 1s和2 ~ 3s内加速度大小均为1m/s2，方向相反，由v—t图线的斜率表示加速度可知A正确。
故选A。
核心考点
2026年
2025年
2024年
动力学图像问题
2026•山东、2026•上海
2025•北京、2025•陕晋青宁卷、2025•黑吉辽蒙卷、2025•贵州、2025•甘肃
2024•安徽、2024•广东、2024•全国甲卷（2题）、2024•吉林
考情分析
题型与考向：本讲内容高考物理的核心高频考点，几乎渗透到所有力学和电磁学综合题中。运动学图像（尤其是v-t图像）是高考物理的“常青树”，几乎每年必考，且题型覆盖选择题、实验题和计算题。它不仅是独立的考点，更是解决复杂动力学问题的核心分析工具。命题已从简单的“看图说话”（如读取速度、加速度）转向 “利用图像分析物理过程”、“判断运动性质（如匀变速、非匀变速、临界状态）” 以及 “将图像作为已知条件，结合牛顿定律、功能关系等进行定量计算”。
情境与立意：
1. 生活与交通：汽车启动、刹车、赛跑、无人机投物、自动驾驶
2. 体育运动：跳台滑雪、短跑、投篮、击球、骑车
3. 科技与航天：卫星变轨、空间站运行、探月、火箭发射
复习目标
1.熟悉动力学图像，知道图像的斜率、截距、特殊点、面积的物理意义。
易混易错概念
对应题目
关键辨析点
v-t图像斜率的物理意义
1, 6
v-t图像中，图线的斜率表示加速度。直线表示斜率不变，即匀变速；曲线表示斜率变化，即加速度变化。
v-t图像面积的物理意义
2
v-t图像与时间轴围成的“面积”表示位移（矢量）。时间轴上方为正，下方为负。位移是正负面积的代数和，路程是正负面积绝对值之和。
a-F图像的过原点问题
3
只有当纵坐标a与横坐标F是合外力时，a-F图像才过原点。如果F是某个外力，图像可能不过原点，有截距（如存在摩擦力）。
F-a图像斜率和截距的物理意义
4
由牛顿第二定律
F=maF = maF=ma
变形，F-a图像中，斜率表示质量，纵轴截距（F轴）表示物体所受的合力（或合外力与加速度的线性关系中的常数项）。
图像法在动力学中的应用
5
动力学图像问题的核心是将图像信息转化为物理信息。通过图像的斜率、截距、面积、交点等，可以获取物体的受力情况或运动情况。
a-t图像面积的物理意义
7
a-t图像中，图线与时间轴所围成的“面积”表示速度的变化量。