微專題01+動力學中的連接體問題和臨界、極值問題2025年高考物理二輪復習講練測（新高考通用）講義含解析微專題一動力學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·目標導航 202知識導圖·思維引航 203核心精講·題型突破 3題型一動力學中的連接體問題 3【核心精講】 3考點1連接體及常見類型 3考點2連接問題的解題思路及方法 4【真題研析】 4【命題預測】 5考向1常規連接體問題 5考向2創新連接體問題 5題型二動力學中的臨界、極值問題 6【核心精講】 6考點1臨界、極值問題概述及四種典型類型 6考點2臨界、極值問題的解題思路及方法 7【真題研析】 7【命題預測】 8考向1臨界、極值問題 8命題統計命題要點20242023年2022年熱考角度動力學中的連接體問題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?連接體問題動力學中的臨界、極值問題2024?安徽?極值問題2023?湖南?臨界問題2022?全國?極值問題命題規律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.考向預測本專題屬于難點內容，題型既有選擇題，也有計算題，除了單獨考查，也結合功能關系考查綜合問題。高考命題以兩個物體通過繩、桿、彈簧或者直接接觸的兩個或多個物體為主，加速相同考查連接體問題的常規解法，加速度不同會考查分離、極值問題；此外會結合功能關系考查多個物體間的能量轉化、彈性勢能、機械能守恒等；命題情境多節車廂，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力學中的連接體問題考點1連接體問題及常見類型1.連接體問題：兩個或兩個以上相互作用的物體組成的具有相同運動狀態的整體叫連接體.如幾個物體疊放在一起，或并排放在一起，或用繩子、細桿等連在一起，在求解連接體問題時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：輕桿平動時，連接體具有相同的平動速度和加速度．4）彈簧連接體：在彈簧發生形變的過程中，兩端連接體的速度、加速度不一定相等；在彈簧形變最大時，兩端連接體的速度、加速度相等．考點2連接問題的解題思路及方法整體法與隔離法，正確選取研究對象是解題的關鍵.1）整體法：若連接體內各物體具有相同的加速度,且不需要求系統內各物體之間的作用力,則可以把它們看作一個整體,根據牛頓第二定律,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：若連接體內各物體的加速度不相同,則需要把物體從系統中隔離出來,應用牛頓第二定律列方程求解.3）若連接體內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象,應用牛頓第二定律求作用力,即“先整體求加速度,后隔離求內力”.力的“分配”力的“分配”兩物塊在力F作用下一起運動，系統的加速度與每個物塊的加速度相同，如圖：地面光滑m1、m2與固定接觸面間的動摩擦因數相同以上4種情形中，F一定，兩物塊間的彈力只與物塊的質量有關且1．（2023·北京·高考真題）如圖所示，在光滑水平地面上，兩相同物塊用細線相連，兩物塊質量均為1kg，細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動。則F的最大值為（

）A．1N B．2N C．4N D．5N考向1常規連接體問題1．（2024·江蘇鎮江·一模）如圖所示，質量為5kg的物塊A與水平地面的動摩擦因數，質量為3kg的物塊B與地面間無摩擦，在水平力F的作用下，A、B一起做加速運動，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B的作用力為9.75ND．A對B的作用力為6N2．（2024·河北石家莊·模擬預測）（多選）一列有8節車廂的動車一般是4動4拖，其中第1節、第3節、第6節、第8節車廂是帶動力的，其余4節車廂是不帶動力的。如圖所示，該動車在平直軌道上勻加速向右啟動時，若每節動力車廂提供的牽引力大小均為，每節車廂質量均為，每節車廂所受阻力均為該節車廂重力的倍，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節車廂對第5節車廂的作用力大小為0 D．第4節車廂對第5節車廂的作用力大小為考向2創新連接體問題3．（2024·廣西貴港·模擬預測）（多選）如圖所示，三個物塊A、B、C的質量分別為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與水平地面間的動摩擦因數都為，物塊B與C之間的動摩擦因數為。在大小恒為F的水平推力作用下，使三個物塊正保持相對靜止地一起向右做勻加速直線運動，已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧始終在彈性限度內，則下列說法正確的是（）A．彈簧彈力大小為B．保持A、B、C三個物塊相對靜止，F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仍能保持相對靜止4．（2024·北京朝陽·模擬預測）質量為、的兩個小物塊用輕繩連接，繩跨過位于傾角為的光滑斜面頂端的輕滑輪，滑輪與轉軸之間的摩擦不計，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，從斜面底端運動到頂端的時間為。第二次，懸空，放在斜面底端，由靜止釋放后，從斜面底端運動到頂端的時間為。則與的比值為（）A． B． C． D．題型二動力學中的臨界、極值問題考點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;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,這個極值點往往是臨界點.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）相對滑動的臨界條件:兩物體相接觸且相對靜止時,常存在著靜摩擦力,則相對滑動的臨界條件是靜摩擦力達到最大值.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,速度達到最值的臨界條件:加速度變為0.考點2臨界、極值問題的解題思路及方法1.解題思路1）認真審題，詳細分析問題中變化的過程(包括分析整個過程中有幾個階段)；2）尋找過程中變化的物理量；3）探索物理量的變化規律；4）確定臨界狀態，分析臨界條件，找出臨界關系．2.解題方法1）極限法：把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現象(或狀態)暴露出來，以達到正確解決問題的目的．2）假設法：臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時，或變化過程中可能出現臨界條件，也可能不出現臨界條件時，往往用假設法解決問題．3）數學法：將物理過程轉化為數學表達式，根據數學表達式解出臨界條件．1．（2023·湖南·高考真題）（多選）如圖，光滑水平地面上有一質量為的小車在水平推力的作用下加速運動。車廂內有質量均為的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，且與底面的動摩擦因數為，桿與豎直方向的夾角為，桿與車廂始終保持相對靜止假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。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彈簧相連，乙緊靠在垂直于斜面的擋板上。給甲一個沿斜面向上的初速度，此后運動過程中乙始終不脫離擋板，且擋板對乙的彈力最小值為0，重力加速度為g。擋板對乙的彈力最大值為（）A． B． C． D．2．（2024·湖南郴州·一模）如圖所示，質量的一只長方體形空鐵箱在水平推力作用下沿水平面向右勻加速直線運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數為。這時鐵箱內一個質量的木塊恰好能靜止在后壁上。木塊與鐵箱內壁間的動摩擦因數為0.25。取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取，求：(1)木塊對鐵箱壓力的大小。(2)鐵箱與水平面間的動摩擦因數為多大？微專題一動力學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·目標導航 202知識導圖·思維引航 203核心精講·題型突破 3題型一動力學中的連接體問題 3【核心精講】 3考點1連接體及常見類型 3考點2連接問題的解題思路及方法 4【真題研析】 4【命題預測】 5考向1常規連接體問題 5考向2創新連接體問題 6題型二動力學中的臨界、極值問題 8【核心精講】 8考點1臨界、極值問題概述及四種典型類型 8考點2臨界、極值問題的解題思路及方法 8【真題研析】 9【命題預測】 10考向1臨界、極值問題 10命題統計命題要點20242023年2022年熱考角度動力學中的連接體問題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?連接體問題動力學中的臨界、極值問題2024?安徽?極值問題2023?湖南?臨界問題2022?全國?極值問題命題規律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.考向預測本專題屬于難點內容，題型既有選擇題，也有計算題，除了單獨考查，也結合功能關系考查綜合問題。高考命題以兩個物體通過繩、桿、彈簧或者直接接觸的兩個或多個物體為主，加速相同考查連接體問題的常規解法，加速度不同會考查分離、極值問題；此外會結合功能關系考查多個物體間的能量轉化、彈性勢能、機械能守恒等；命題情境多節車廂，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力學中的連接體問題考點1連接體問題及常見類型1.連接體問題：兩個或兩個以上相互作用的物體組成的具有相同運動狀態的整體叫連接體.如幾個物體疊放在一起，或并排放在一起，或用繩子、細桿等連在一起，在求解連接體問題時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：輕桿平動時，連接體具有相同的平動速度和加速度．4）彈簧連接體：在彈簧發生形變的過程中，兩端連接體的速度、加速度不一定相等；在彈簧形變最大時，兩端連接體的速度、加速度相等．考點2連接問題的解題思路及方法整體法與隔離法，正確選取研究對象是解題的關鍵.1）整體法：若連接體內各物體具有相同的加速度,且不需要求系統內各物體之間的作用力,則可以把它們看作一個整體,根據牛頓第二定律,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：若連接體內各物體的加速度不相同,則需要把物體從系統中隔離出來,應用牛頓第二定律列方程求解.3）若連接體內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象,應用牛頓第二定律求作用力,即“先整體求加速度,后隔離求內力”.力的“分配”力的“分配”兩物塊在力F作用下一起運動，系統的加速度與每個物塊的加速度相同，如圖：地面光滑m1、m2與固定接觸面間的動摩擦因數相同以上4種情形中，F一定，兩物塊間的彈力只與物塊的質量有關且1．（2023·北京·高考真題）如圖所示，在光滑水平地面上，兩相同物塊用細線相連，兩物塊質量均為1kg，細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動。則F的最大值為（

）A．1N B．2N C．4N D．5N【考點】連接體問題【答案】C【詳解】對兩物塊整體做受力分析有F=2ma，再對于后面的物塊有FTmax=ma，FTmax=2N，聯立解得F=4N故選C。考向1常規連接體問題1．（2024·江蘇鎮江·一模）如圖所示，質量為5kg的物塊A與水平地面的動摩擦因數，質量為3kg的物塊B與地面間無摩擦，在水平力F的作用下，A、B一起做加速運動，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B的作用力為9.75ND．A對B的作用力為6N【答案】D【詳解】AB．對物塊A、B整體受力分析，由牛頓第二定律，代入數據解得，故AB錯誤；CD．對物塊B受力分析，由牛頓第二定律，故C錯誤，D正確。故選D。2．（2024·河北石家莊·模擬預測）（多選）一列有8節車廂的動車一般是4動4拖，其中第1節、第3節、第6節、第8節車廂是帶動力的，其余4節車廂是不帶動力的。如圖所示，該動車在平直軌道上勻加速向右啟動時，若每節動力車廂提供的牽引力大小均為，每節車廂質量均為，每節車廂所受阻力均為該節車廂重力的倍，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節車廂對第5節車廂的作用力大小為0 D．第4節車廂對第5節車廂的作用力大小為【答案】AC【詳解】AB．對8節車廂整體受力分析，由牛頓第二定律，解得整列車的加速度大小為，故A正確，B錯誤；CD．對5-8節車廂整體受力分析，由牛頓第二定律，代入解得第4節車廂對第5節車廂的作用力大小為，故C正確，D錯誤。故選AC。考向2創新連接體問題3．（2024·廣西貴港·模擬預測）（多選）如圖所示，三個物塊A、B、C的質量分別為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與水平地面間的動摩擦因數都為，物塊B與C之間的動摩擦因數為。在大小恒為F的水平推力作用下，使三個物塊正保持相對靜止地一起向右做勻加速直線運動，已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧始終在彈性限度內，則下列說法正確的是（）A．彈簧彈力大小為B．保持A、B、C三個物塊相對靜止，F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仍能保持相對靜止【答案】ABC【詳解】A．對A、B、C整體受力分析，摩擦力為，根據牛頓第二定律有，對A進行受力分析，根據平衡條件有，聯立解得，故A正確；B．A、B、C三個物塊保持相對靜止，對B進行分析，可知，整體的最大加速度為，對A、B、C整體進行分析，根據牛頓第二定律有，解得，故B正確；C．在撤去水平推力的瞬間，彈簧對A的力不會發生突變，即在撤去水平推力的瞬間，A的受力情況不變，即物體A的加速度不變，故C正確；D．在撤去水平推力的瞬間，對物塊B、C整體進行受力分折有，則整體的加速度為，結合上述可知，物塊B的最大加速度為，所以，若撤去水平推力后，物塊B和C不能保持相對靜止，故D錯誤。故選ABC。4．（2024·北京朝陽·模擬預測）質量為、的兩個小物塊用輕繩連接，繩跨過位于傾角為的光滑斜面頂端的輕滑輪，滑輪與轉軸之間的摩擦不計，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，從斜面底端運動到頂端的時間為。第二次，懸空，放在斜面底端，由靜止釋放后，從斜面底端運動到頂端的時間為。則與的比值為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】第一次，懸空，在斜面底端，設斜面總長為，加速度大小相等為,對受力分析由牛頓第二定律可得,對受力分析由牛頓第二定律可得,由運動學可得,第二次，懸空，在斜面底端，設斜面總長為，加速度大小相等為,對受力分析由牛頓第二定律可得,對受力分析由牛頓第二定律可得,由運動學知識得,聯立解得故選A。題型二動力學中的臨界、極值問題考點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;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,這個極值點往往是臨界點.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）相對滑動的臨界條件:兩物體相接觸且相對靜止時,常存在著靜摩擦力,則相對滑動的臨界條件是靜摩擦力達到最大值.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,速度達到最值的臨界條件:加速度變為0.考點2臨界、極值問題的解題思路及方法1.解題思路1）認真審題，詳細分析問題中變化的過程(包括分析整個過程中有幾個階段)；2）尋找過程中變化的物理量；3）探索物理量的變化規律；4）確定臨界狀態，分析臨界條件，找出臨界關系．2.解題方法1）極限法：把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現象(或狀態)暴露出來，以達到正確解決問題的目的．2）假設法：臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時，或變化過程中可能出現臨界條件，也可能不出現臨界條件時，往往用假設法解決問題．3）數學法：將物理過程轉化為數學表達式，根據數學表達式解出臨界條件．1．（2023·湖南·高考真題）（多選）如圖，光滑水平地面上有一質量為的小車在水平推力的作用下加速運動。車廂內有質量均為的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，且與底面的動摩擦因數為，桿與豎直方向的夾角為，桿與車廂始終保持相對靜止假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。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【考點】臨界問題【答案】CD【詳解】A．設桿的彈力為，對小球A：豎直方向受力平衡，則桿水平方向的分力與豎直方向的分力滿足，豎直方向，則，若B球受到的摩擦力為零，對B根據牛頓第二定律可得，可得，對小球A、B和小車整體根據牛頓第二定律A錯誤；B．若推力向左，根據牛頓第二定律可知加速度向左，小球A所受向左的