新高考物理一轮复习分层提升练习专题16 动力学动态分析、动力学图像问题（原卷版）.doc

专题16动力学动态分析、动力学图像问题

导练目标

导练内容

目标1

动力学动态分析

目标2

动力学v-t图像

目标3

动力学F-t、F-a图像

目标4

动力学a-t图像

【知识导学与典例导练】

一、动力学动态分析

模型

球+竖置弹簧模型

球+水平弹簧模型

球+斜弹簧模型

蹦极跳模型

实例

规律

①A点接触弹簧，弹簧处于原长状态，球的加速度a=g，方向竖直向下；

②B点mg=F=kx，球受合外力为零，速度最大；

③C点为A点对称位置，球的加速度a=g，方向竖直向上；

④D点为最低点，速度为零，加速度ag，方向竖直向上。

①设定条件：水平面粗糙，物块与弹簧拴在一起；向左压缩弹簧最大松手；

②当kx=μmg时，速度最大，所在位置为O点的左侧。

①设定条件：斜面光滑；

②B点接触弹簧，弹簧处于原长状态，球的加速度a=gsinθ，方向沿斜面向下；

③当mg=F=mgsinθ时，球受合外力为零，速度最大；

④压缩至最低点，速度为零，加速度agsinθ，方向斜面向上。

规律类似于“球+竖置弹簧模型”

【例1】如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由c→b的运动过程中，下列说法正确的是（）

A．小球的机械能守恒

B．小球的动能一直增加

C．小球的加速度随时间减少

D．小球动能的增加量小于弹簧弹性势能的减少量

【例2】如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则（）

A．物体从A到O加速，从O到B减速

B．物体从A到O速度越来越小，从O到B加速度不变

C．物体从A到O间先加速后减速，从O到B一直减速运动

D．物体运动到O点时所受合力为零

【例3】如图所示，轻质弹簧的下端固定在光滑斜面的底部，一个质量为m的物块以平行斜面的初速度v向弹簧运动。已知弹簧始终处于弹性限度范围内，则下列判断正确的是（）

A．物块从出发点到最低点过程中，物块减少的重力势能等于弹簧增加的弹性势能

B．物块碰到弹簧后立刻开始做减速运动

C．物块的动能最大时，物块的重力势能与弹簧势能之和最小

D．物块从接触弹簧到最低点的过程中，加速度不断减小

【例4】为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从SKIPIF10的过程中，下列说法正确的是（）

A．从B到C过程中，游客的速度先增大后减小

B．从B到C过程中，游客的机械能保持不变

C．从O到C过程中，游客的重力势能减少，动能增大

D．从B到D过程中，游客的加速度一直减小

动力学图像

常见图像

v-t图像、a-t图像、F-t图像、F-a图像

三种类型

(1)已知物体受到的力随时间变化的图线，求解物体的运动情况。

(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，求解物体的受力情况。

(3)由已知条件确定某物理量的变化图像。

解题策略

(1)问题实质是力与运动的关系，要注意区分是哪一种动力学图像。

(2)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。

破题关键

(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所表示的物理意义：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、情境结合起来，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图像中反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。

动力学v-t图像

【例5】质量完全相同的两个物体A和B与水平面之间的动摩擦因数完全相同，在水平拉力的作用下从同一位置同时开始沿同一方向运动，运动的SKIPIF10图像如图所示，其中物体A的图线与横轴之间的夹角为45°，以下对两个物体运动的判断中正确的是（）

A．物体A的加速度是SKIPIF10

B．物体B所受的水平拉力一定是逐渐增大的

C．SKIPIF10时刻两物体相遇

D．0—SKIPIF10时间内，物体A受到的水平拉力始终比物体B所受的水平拉力大

动力学F-t、F-a图像

【例6】一物块质量为SKIPIF10，在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知