《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题16 动力学动态分析、动力学图像问题（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
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
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
规律类似于
“球+竖置弹
簧模型”
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
a>g，方向竖直向
上。
最大；
④ 压缩至最低点，速度
为零，加速度 a>gsinθ，
方向斜面向上。
【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
【答案】D
【详解】A．在弹簧、小球和地球组成的系统中，重力势能、动能、弹性势能相互转化，机械能总量守恒，
A错误；
B．小球由 c→b的运动过程中，小球先向上加速，当重力等于弹力时，加速度减小到零，速度达到最大，
此后向上减速运动，则小球的动能先增大后减小，故 B错误；
C．小球由 c→b的运动过程为先加速后减速，加速度先向上减小到零，后变为向下逐渐增大，故 C错误；
D．小球由 c→b的运动过程，重力势能和动能增加，弹簧的弹性势能减小，由能量守恒定律可知
则有 ， 小球动能的增加量小于弹簧弹性势能的减少量，故 D正确；
故选 D。
【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
【答案】C
【详解】D．物体在运动过程中，一直受到摩擦力的作用，在 O点时，弹簧弹力为零，但仍受摩擦力作用，
合力不为零，D错误；
ABC．物体从 A到O过程中，存在某个位置弹簧弹力等于摩擦力。从 A到该位置，弹簧弹力大于摩擦力，
物体做加速运动。从该位置到 O间，弹簧弹力减小，弹力小于摩擦力，物体做减速运动。物体从 A到O间
先加速后减速，速度先增大，后减小。从 O到B弹簧弹力向左，摩擦力也向左，一直减速，AB 错误、C正
确；故选 C。
【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（　　）
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