微專題一 動(dòng)力學(xué)中的連接體問題和臨界、極值問題（講義）（原卷版）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新高考用）

2/8微專題一動(dòng)力學(xué)中的連接體問題和臨界、極值問題目錄TOC\o"1-4"\h\u01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 202知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航 203核心精講·題型突破 3題型一動(dòng)力學(xué)中的連接體問題 3【核心精講】 3考點(diǎn)1連接體及常見類型 3考點(diǎn)2連接問題的解題思路及方法 4【真題研析】 4【命題預(yù)測(cè)】 5考向1常規(guī)連接體問題 5考向2創(chuàng)新連接體問題 5題型二動(dòng)力學(xué)中的臨界、極值問題 6【核心精講】 6考點(diǎn)1臨界、極值問題概述及四種典型類型 6考點(diǎn)2臨界、極值問題的解題思路及方法 7【真題研析】 7【命題預(yù)測(cè)】 8考向1臨界、極值問題 8命題統(tǒng)計(jì)命題要點(diǎn)20242023年2022年熱考角度動(dòng)力學(xué)中的連接體問題2024?北京?連接體問題2024?寧夏四川?連接體問題2024?福建?連接體問題2023?北京?連接體問題2022?山東?連接體問題2022?全國(guó)?連接體問題動(dòng)力學(xué)中的臨界、極值問題2024?安徽?極值問題2023?湖南?臨界問題2022?全國(guó)?極值問題命題規(guī)律①連接體問題；②與彈簧一起的連接體問題及臨界問題；③恰好分離問題④極值問題.考向預(yù)測(cè)本專題屬于難點(diǎn)內(nèi)容，題型既有選擇題，也有計(jì)算題，除了單獨(dú)考查，也結(jié)合功能關(guān)系考查綜合問題。高考命題以兩個(gè)物體通過繩、桿、彈簧或者直接接觸的兩個(gè)或多個(gè)物體為主，加速相同考查連接體問題的常規(guī)解法，加速度不同會(huì)考查分離、極值問題；此外會(huì)結(jié)合功能關(guān)系考查多個(gè)物體間的能量轉(zhuǎn)化、彈性勢(shì)能、機(jī)械能守恒等；命題情境多節(jié)車廂，彈簧、繩連接的物體、定滑輪常用方法整體法與隔離法、臨界極值法題型一動(dòng)力學(xué)中的連接體問題考點(diǎn)1連接體問題及常見類型1.連接體問題：兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的物體組成的具有相同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的整體叫連接體.如幾個(gè)物體疊放在一起，或并排放在一起，或用繩子、細(xì)桿等連在一起，在求解連接體問題時(shí)常用的方法為整體法與隔離法.2.常見類型1）物物疊放連接體：兩物體通過彈力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度2）輕繩連接體：輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等．3）輕桿連接體：輕桿平動(dòng)時(shí)，連接體具有相同的平動(dòng)速度和加速度．4）彈簧連接體：在彈簧發(fā)生形變的過程中，兩端連接體的速度、加速度不一定相等；在彈簧形變最大時(shí)，兩端連接體的速度、加速度相等．考點(diǎn)2連接問題的解題思路及方法整體法與隔離法，正確選取研究對(duì)象是解題的關(guān)鍵.1）整體法：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且不需要求系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的作用力,則可以把它們看作一個(gè)整體,根據(jù)牛頓第二定律,已知合外力則可求出加速度,已知加速度則可求出合外力.2）隔離法：若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同,則需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來,應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解.3）若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且需要求物體之間的作用力,則可以先用整體法求出加速度,然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)象,應(yīng)用牛頓第二定律求作用力,即“先整體求加速度,后隔離求內(nèi)力”.力的“分配”力的“分配”兩物塊在力F作用下一起運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)的加速度與每個(gè)物塊的加速度相同，如圖：地面光滑m1、m2與固定接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同以上4種情形中，F(xiàn)一定，兩物塊間的彈力只與物塊的質(zhì)量有關(guān)且1．（2023·北京·高考真題）如圖所示，在光滑水平地面上，兩相同物塊用細(xì)線相連，兩物塊質(zhì)量均為1kg，細(xì)線能承受的最大拉力為2N。若在水平拉力F作用下，兩物塊一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。則F的最大值為（

）A．1N B．2N C．4N D．5N考向1常規(guī)連接體問題1．（2024·江蘇鎮(zhèn)江·一模）如圖所示，質(zhì)量為5kg的物塊A與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，質(zhì)量為3kg的物塊B與地面間無摩擦，在水平力F的作用下，A、B一起做加速運(yùn)動(dòng)，已知F=26N。則下列說法中正確的是（g取10）（）A．A、B的加速度均為B．A、B的加速度均為C．A對(duì)B的作用力為9.75ND．A對(duì)B的作用力為6N2．（2024·河北石家莊·模擬預(yù)測(cè)）（多選）一列有8節(jié)車廂的動(dòng)車一般是4動(dòng)4拖，其中第1節(jié)、第3節(jié)、第6節(jié)、第8節(jié)車廂是帶動(dòng)力的，其余4節(jié)車廂是不帶動(dòng)力的。如圖所示，該動(dòng)車在平直軌道上勻加速向右啟動(dòng)時(shí)，若每節(jié)動(dòng)力車廂提供的牽引力大小均為，每節(jié)車廂質(zhì)量均為，每節(jié)車廂所受阻力均為該節(jié)車廂重力的倍，重力加速度為。下列說法正確的是（）A．整列車的加速度大小為 B．整列車的加速度大小為C．第4節(jié)車廂對(duì)第5節(jié)車廂的作用力大小為0 D．第4節(jié)車廂對(duì)第5節(jié)車廂的作用力大小為考向2創(chuàng)新連接體問題3．（2024·廣西貴港·模擬預(yù)測(cè)）（多選）如圖所示，三個(gè)物塊A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m、m，物塊B疊放在C上，物塊A與C之間用輕彈簧水平連接，物塊A、C與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，物塊B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。在大小恒為F的水平推力作用下，使三個(gè)物塊正保持相對(duì)靜止地一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是（）A．彈簧彈力大小為B．保持A、B、C三個(gè)物塊相對(duì)靜止，F(xiàn)最大值不超過C．在撤去水平推力的瞬間，物塊A的加速度不變D．若撤去水平推力后，物塊B和C仍能保持相對(duì)靜止4．（2024·北京朝陽·模擬預(yù)測(cè)）質(zhì)量為、的兩個(gè)小物塊用輕繩連接，繩跨過位于傾角為的光滑斜面頂端的輕滑輪，滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計(jì)，斜面固定在水平桌面上，如圖所示。第一次，懸空，放在斜面底端，由靜止釋放后，從斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端的時(shí)間為。第二次，懸空，放在斜面底端，由靜止釋放后，從斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端的時(shí)間為。則與的比值為（）A． B． C． D．題型二動(dòng)力學(xué)中的臨界、極值問題考點(diǎn)1臨界、極值問題概述及四種典型類型1.臨界、極值條件的標(biāo)志1）有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼,明顯表明題述的過程存在著臨界點(diǎn);2）若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明題述的過程存在著極值,這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn).2.“四種”典型臨界條件1）接觸與脫離的臨界條件:兩物體相接觸或脫離,臨界條件是彈力FN=0.2）相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件:兩物體相接觸且相對(duì)靜止時(shí),常存在著靜摩擦力,則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值.3）繩子斷裂與松弛的臨界條件:繩子所能承受的張力是有限度的,繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力,繩子松弛的臨界條件是張力FT=0.4）加速度變化時(shí),速度達(dá)到最值的臨界條件:加速度變?yōu)?.考點(diǎn)2臨界、極值問題的解題思路及方法1.解題思路1）認(rèn)真審題，詳細(xì)分析問題中變化的過程(包括分析整個(gè)過程中有幾個(gè)階段)；2）尋找過程中變化的物理量；3）探索物理量的變化規(guī)律；4）確定臨界狀態(tài)，分析臨界條件，找出臨界關(guān)系．2.解題方法1）極限法：把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，以達(dá)到正確解決問題的目的．2）假設(shè)法：臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問題．3）數(shù)學(xué)法：將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件．1．（2023·湖南·高考真題）（多選）如圖，光滑水平地面上有一質(zhì)量為的小車在水平推力的作用下加速運(yùn)動(dòng)。車廂內(nèi)有質(zhì)量均為的A、B兩小球，兩球用輕桿相連，A球靠在光滑左壁上，B球處在車廂水平底面上，且與底面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，桿與豎直方向的夾角為，桿與車廂始終保持相對(duì)靜止假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說法正確的是（

）

A．若B球受到的摩擦力為零，則B．若推力向左，且，則的最大值為C．若推力向左，且，則的最大值為D．若推力向右，且，則的范圍為考向1臨界、極值問題1．（2024·吉林·一模）如圖，質(zhì)量均為m的物塊甲、乙靜止于傾角為的固定光滑斜面上，二者間用平行于斜面的輕質(zhì)彈簧相連，乙緊靠在垂直于斜面的擋板上。給甲一個(gè)沿斜面向上的初速度，此后運(yùn)動(dòng)過程中乙始終不脫離擋板，且擋板對(duì)乙的彈力最小值為0，重力加速度為g。擋板對(duì)乙的彈力最大值為（