2027届新高考物理热点精准复习+连接体问题、动力学的临界与极值问题

2027届新高考物理热点精准复习连接体问题动力学的临界与极值问题内容索引学习目标核心体系活动方案学习目标1.能用整体法和隔离法分析连接体问题.2.掌握分析临界状态、临界条件和极值问题的方法.3.能求解临界问题和极值问题．核心体系活动方案活动一分析连接体问题多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等联系)在一起构成的物体系统称为连接体.连接体一般(含弹簧的系统，系统稳定时)具有相同的运动情况(速度、加速度).

如图所示，置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右运动．A、B的质量关系为mA>mB，它们与地面间的动摩擦因数相同．为使弹簧稳定时的伸长量增大，下列操作中可行的是(

)1A.仅减小B的质量B.仅增大A的质量C.仅将A、B的位置对调D.仅减小水平面的粗糙程度C

若用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上，且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时，求弹簧的弹力大小．【答案】

设A、B质量分别为m、M，在斜面上滑动时，对整体，根据牛顿第二定律，有F－(m＋M)gsinθ＝(m＋M)a2，隔离物块A，根据牛顿第二定律，有FT′－mgsinθ＝ma2，比较例1和思维拓展的结果，你能得到什么结论？【答案】

两物体以相同的加速度运动，这种类型的连接体中力的“分配”与动摩擦因数和斜面的倾角无关．[2025南通海安检测]质量分别为2m和m的A、B两物块，在恒力F作用下沿光滑的水平面一起向前匀加速运动．下列情形中A对B的作用力最大的是(

)2ABCDD处理连接体问题时，如何选用整体法与隔离法？1.整体法和隔离法(1)整体法：若连接体内的物体具有共同加速度，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度．(2)隔离法：求系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解．2.整体法和隔离法的选择(1)当连接体内各物体具有相同的加速度：①求内力时，先用______法求加速度，再用________法求内力；②求外力时，先用________法求加速度，再用________法求整体受到的外力.(2)若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求系统内力时，用________法．整体隔离隔离整体隔离[2025苏州期末]如图所示，某汽车挂件由轻质细绳连接两个质量不同的物件构成．已知上方物件的质量较大，挂件被悬挂在封闭车厢的顶部，两个物件均可简化成球状物体．当汽车做匀加速直线运动时，从侧面看到的汽车挂件悬挂状态是(

)1ABCDC[2025镇江期末]如图所示，游乐场有一种“滑索渡河”的项目．一游客从起点利用自然落差向下加速滑行的过程中，下列运动图景最符合实际的是(不计空气阻力、虚线为垂直于钢索的参考线)(

)2ABCDC【解析】

对游客和滑轮受力分析如图所示，设钢索与水平方向的夹角为θ，绳与钢索垂直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律对游客，有mgsinθ－Tsinα＝ma1，对整体，有Mgsinθ－f＝Ma2.游客的加速度与滑轮和游客的整体的加速度相同，即a1＝a2，且f>0，则绳的拉力沿钢索方向的分力向下，且因为游客向下加速滑行，所以θ>α，只有图C最符合这一实际运动情形．C正确．活动二分析临界问题分析临界问题的基本思路．(1)认真审题，仔细分析研究对象所经历的变化的物理过程，把问题(物理过程)推到极端，分析在极端情况下可能出现的临界状态．(2)寻找变化过程中相应物理量的变化规律，找出临界条件．(3)以临界条件为突破口，应用牛顿第二定律列出临界方程，求解问题．[2022江苏卷]高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝

10m/s2.若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过(

)A.2.0m/s2 B.4.0m/s2

C.6.0m/s2 D.8.0m/s23【解析】

书放在水平桌面上，若书相对于桌面不滑动，则最大静摩擦力提供加速度有fm＝μmg＝mam，解得am＝μg＝4.0m/s2，书相对高铁静止，故若书不动，高铁的最大加速度为4.0m/s2.故B正确．B常见临界状态对应的临界条件作用力最大零零[2025南通海门抽测]如图所示，细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，静止时细线与斜面平行，则(

)3A.当滑块向左做匀速运动时，细线的拉力为mgB.若滑块以加速度a＝g向左加速运动时，线中拉力为mgC.当滑块以加速度a＝g向左加速运动时，小球对滑块压力不为零D.当滑块以加速度a＝2g向左加速运动时，线中拉力为0.5mgCB.当F>μmg时，A、B发生相对运动C.B的最大加速度为μgD.若F作用在B上，A的最大加速度为μg4C叠加体系统临界问题的求解思路[2025无锡阶段练习]如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端固接一个托盘，物块放置在托盘中，系统处于静止状态．现用一竖直向上的拉力F作用在物块上，使物块从静止开始做匀加速运动直至与托盘分离．以下哪个图像能表示上述过程中拉力F的大小随时间t的变化规律(

)5ABCDD活动三分析极值问题题目中“最大”“最小”“刚好”“取值范围”等字眼，往往表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往也是临界点．[2026江苏部分学校联考]如图甲所示，派件员将包裹放在静止的机器人的水平托盘上，机器人可将包裹送至指定分拣处，停止运动后缓慢翻转托盘，当托盘倾角增大到θ＝37°时，包裹恰好开始下滑，如图乙所示．现机器人要把m＝5kg的包裹从分拣处运至22.5m远的投递口处，为了运输安全，包裹需与水平托盘保持相对静止，到达投递口速度刚好为0.已知最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，

sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.4甲乙(1)求包裹与托盘间的动摩擦因数μ；(2)求机器人从分拣处运行至投递口(恰好静止)所需的最短时间tm；(3)若某次机器人到达分拣处，派件员想用斜向上的拉力把包裹从机器人上直接拉出(机器人始终静止)，求拉力的最小值和方向．【答案】(1)对包裹由平衡可知mgsin37°＝μmgcos37°，(2)机器人先以最大加速度加速，再以最大加速度减速到达投递口，时间最短．由牛顿第二定律有μmg＝mam，可得最大加速度am＝7.5m/s2，(3)设F与水平方向的夹角为α，由平衡可得Fcosα＝f滑，Fsinα＋N＝mg，其中f滑＝μN，由数学知识可