2026届新高考物理三轮冲刺复习+动力学图像问题、传送带和板块模型

2026届新高考物理三轮冲刺复习动力学图像问题、传送带和板块模型一.动力学的图像问题：（一）由运动学图像求物体的受力情况：1．常见的图像有：v－t图像，a－t图像，F－t图像等。2．图像间的联系：加速度是联系v－t图像与F－t图像的桥梁。3．图像的应用：(1)已知物体在某一过程中所受的某个力随时间变化的图像，要求分析物体的运动情况.(2)已知物体在某一运动过程中速度、加速度随时间变化的图像，要求分析物体的受力情况。(3)通过图像对物体的受力与运动情况进行分析。4．解题策略：(1)弄清图像斜率、截距、交点、面积的物理意义。(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”“图像与物体运动”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。例1.如图甲所示，两滑块P、Q用细线跨过定滑轮相连，Q距地面一定高度，P可在平行于斜面的细线牵引下沿粗糙斜面向上滑动。已知斜面倾角θ＝30°，P的质量为m＝1kg。某时刻由静止释放P，测得P沿斜面向上运动的v-t图像如图乙所示，运动中P始终未与定滑轮碰撞，重力加速度g取10m/s2。求：(1)P上升的最大高度h；(2)P与斜面之间的动摩擦因数μ；(3)Q的质量M。见后面详解（1）P的位移：P上升的高度：（2）Q落地后：在1s～1.5s时间内，P做匀减速直线运动.mgFNvf由①②得：a2（3）Q落地前（在0～1s内）：物体P做匀加速直线运动.vmgFNfFa1物体Q:MgFa1v由①②③得：例3.如图甲所示，一物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到如图乙所示的水平外力F作用，下列说法正确的是()A．t1时刻速度最大B．t2时刻开始反向运动C．t3时刻反向速度最大D．t4时刻物体离出发点最远D（二）已知力的图像分析物体的运动：例4.质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下，经2.5s落地。消防队员受到竖直向上的摩擦力的变化情况如图所示，g取10m/s2。在消防队员下滑过程中：(1)他向下加速与减速的加速度大小分别是多大？(2)他落地时的速度是多大？(3)他向下加速与减速运动的距离分别是多少？[答案](1)4m/s22m/s2(2)1m/s(3)2m3.75m例5.如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙、丙所示，以下说法正确的是()A.0到2s物体没有被推动，是因为推力小于摩擦力B.2s到4s物体受到的摩擦力是2NC.2s到4s物体受到的摩擦力是3ND.4s到6s物体受到的静摩擦力为3N（三）动力学图像的综合应用：B例6.粗糙的水平面上一物体在水平方向拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图像如图甲、乙所示，重力加速度g取10m/s2，则()A.前2s内物体运动的加速度为3m/s2B.前4s内物体运动的位移的大小为8mC.物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.1D.物体的质量m为2kgC3．(动力学图像的综合应用)静止在水平地面上的物块，受到水平推力的作用，F与时间t的关系如图甲所示。物块的加速度a和时间t的关系如图乙所示。g取10m/s2，认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，可知以下判断正确的是()A．地面对物块的最大静摩擦力为1NB．物块的质量为2kgC.物块与地面间的动摩擦因数为0.2D．0.5s时物块受到的摩擦力为0B二、传送带和板块模型：（一）传送带模型：1.水平传送带模型：（1）v物与v传同向：传送带足够长最后一定共速先加速后匀速运动先减速后匀速运动传送带不是足够长不一定能共速若它们共速时，物体的位移小于传送带的长度能够共速若它们共速时，物体的位移大于或等于传送带的长度不能共速只有匀变速运动先匀变速后匀速.（2）v物与v传反向：传送带足够长：②传送带不是足够长：物体先做匀减速直线运动，直到速度为零，然后再反向做初速度为零的匀加速直线运动.若物体做匀减速直线运动，速度减小为零，位移大于或等于传送带的长度，则物体就是做匀减速直线运；若物体做匀减速直线运动，速度减小为零，位移小于传送带的长度，则物体先匀减速直线运直到速度为零，后做反向的初速度为零的匀加速直线运动.例1.如图所示，水平传送带两端相距x＝8m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度vA＝10m/s，设工件到达B端时的速度为vB。(g取10m/s2)(1)若传送带静止不动，求vB的大小。(2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求到达B点的速度的大小。(3)若传送带以v＝13m/s逆时针匀速转动，求工件在传送带上划痕的长度。见后面详解（1）传送带静止：工件在滑动摩擦力作用下向左做匀减速直线运动.工件到达B端时的速度为：（2）若传送带顺时针转动：传送带对工件的滑动摩擦力向右，工件向左做匀减速直线运动.与传送带静止情况一样，故：工件能够到达传送带左端，且到达传送带左端的速度为：方向向左.（3）若传送带以v=13m/s逆时针匀速转动：传送带对工件的滑动摩擦力向左，工件向左做匀加速直线运动.假设它们能够共速.工件加速运动的时间为：工件的加速度为：工件的位移为：工件的位移x1=5.75m＜传送带的长度x=8m.故：假设成立，工件与传送带能够共速，然后它们一起匀速运动.传送带的位移为：传送带与工件之间的相对位移为：工件在传送带上的划痕为：它们都是向左运动.它们共速前：2.倾斜传送带：物体的速度与传送带速度方向相同，且满足.若传送带足够长，物体先做匀加速直线运，直到它们速度相等.若，物体与传送带一起匀速运动.若，物体继续做加速度为的匀加速运动.若传送带不是足够长，要先判断是否能够共速.若它们共速时，物体的位移大于或等于传送带的长度，则它们不能共速，物体一直以做匀加速直线运动.若它们共速时，物体的位移小于传送带的长度，则它们能共速，物体的运动情况与传送带足够长一样.例2.如图所示，传送带与地面的夹角θ＝37°，A、B两端间距L＝16m，传送带以速度v＝10m/s沿顺时针方向运动，物体质量m＝1kg无初速度地放置于A端，它与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，g取10m/s2，试求：(1)物体由A端运动到B端的时间；(2)物体与传送带共速前的相对位移。详解见后（1）它们共速前：物体做匀加速直线运动，其加速度为：匀加速运动：物体与传送带能够共速.物体与传送带不能一起匀速运动，继续做加速运动.共速后：物体运动的加速度为：物体的位移为：解得：物体由A端运动到B端的时间：（2）物体与传送带共速前：物体的位移为：传送带的位移为：它们的运动方向相同，物体与传送带共速前的相对位移：（二）板块模型：1．模型概述：一个物体在另一个物体上，两者之间有相对运动。问题涉及两个物体、多个过程，两物体的运动时间、速度、位移间有一定的关系。2．解题方法：(1)明确各物体对地的运动和物体间的相对运动情况，确定物体间的摩擦力方向。(2)分别隔离两物体进行受力分析，准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)。(3)找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口。求解中应注意联系两个过程的纽带，即每一个过程的末速度是下一个过程的初速度。例3.如图所示，物块A放在长木板B上，A、B的质量分别为2kg和1kg，开始时静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为0.2，B与地面间的动摩擦因数为0.1。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加5N的水平拉力F。(假设B足够长)(1)若将B固定不动，求3s后A的速度大小。(2)若B不固定，求3s后A的速度大小。(3)若B不固定，对A施加7N的水平拉力F′，B的长度为1m，不计A的大小，求A经过多长时间从B上滑下。详解见后（1）若将B固定不动：mAgFNvfAFaA物体A的加速度为：物体A做初速度为零的匀加速运动.3s后A的速度大小为：（2）B不固定：地面对B的最大静摩擦力（滑动摩擦力）为：A对B的最大静摩擦力为：假设A、B能够一起运动：以B为研究对象：设此时A对B的静摩擦力为故：假设成立.A、B一起运动.若B不固定，3s后A的速度大小为：（3）B不固定，A、B一起运动的最大加速度为：以B为研究对象：A、B整体为研究对象：当F=7N时，A、B之间要发生相对运动.A物体：B物体：A、B的相对位移为：故：A经过2s从B上滑下.例4.如图所示，长木板质量M＝100kg，静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数μ1＝0.2。小物块质量m＝100kg，以初速度v0＝6m/s，从左端开始在长木板上向右滑行，小物块与长木板间的动摩擦因数为μ2。(1)若小物块滑上长木板，长木板不动，则μ2满足什么条件？(2)若μ2＝0.5，要使小物块不滑出长木板，则长木板至少有多长？详解见后（1）长木板的受力情况：MgFN2FN1f2f1小物块m对长木板M的滑动摩擦力为f2:地面对长木板M的最大静摩擦力为f1m:要使长木板静止不动，必须满足：要使长木板静止不动，则μ2满足：（2）若μ2＝0.5＞0.4，则长木板要运动。长木板：FN2MgFN1f2f1a1做初速度为零的匀加速运动小物块：做初速度为v0的匀减速运动.要使小物