2025年高考物理压轴题：动力学问题（原卷版）

稿三、考向分析压轴题02动力学问题

综合近几年高考对于动力学的考查形式，2024年高考对于动力学的考查仍然是照顾

点。牛顿第二定律对于整个高中力学的串联作用将起到至关重要的效果，所以不论

是选择题还是大题，，动力学问题一直都是命题人提高学生关键物理素养的重要知识

点，因此在近几年的高考命题中动力学问题一直都是以压轴题的形式存在，其中包

括对于高中常见的几种运动形式，以及对于图像问题的考查，都比前几年要频繁，

所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。

热点题型一匀变速直线运动的基本规律及应用

1.基本规律

2.对于运动学公式的选用可参考下表所列方法

题目中所涉及的物理量（包括已知量、没有涉及的物理

适宜选用的公式

待求量和为解题设定的中间量）量

VQ、v>a、tX【速度公式】V=Vo+。/

Vo、a、t、xV【位移公式】x=v（）t-\■-at2

2

vo>v>a、xt【速度位移关系式】v2—卢=2办

v+V0

Vo、V、t、Xa【平均速度公式】X=——t

2

热点题型二运动图象的理解

1.运动学图象主要有x—八v~t.a—t图象，应用图象解题时主要看图象中的“轴”“线”“斜

率”“点”“面积”“截距”六要素：

一般意义X-t图象v-t图象a-t图象

图象描述哪两个物理量之纵轴一位移横轴纵轴一速度横轴纵轴一加速度横

轴

间的关系一时间一时间轴一时间

表示物理量y随物理量x的运动物体的位移运动物体的速度运动物体的加速

线

变化过程和规律与时间的关系与时间的关系度与时间的关系

Ay某点的斜率表示某点的斜率表示某点的斜率表示

斜率k=一，定性表示〉随X变

Ax该点的瞬时速度该点的加速度该点加速度的变

1

化的快慢化率

两线交点表示两两线交点表示两

两线交点表示对应纵、横两线交点表示两

点物体在该时刻速物体该时刻加速

坐标轴物理量相等物体相遇

度相同度相同

图线和时间轴所围的面积，图线和时间轴所

图线和时间轴所

也往往代表一个物理量，围的面积，表示

面积无意义围的面积，表示

这要看两物理量的乘积有物体的速度变化

物体运动的位移

无意义量

图线在坐标轴上的截距一在纵轴上的截距在纵轴上的截距在纵轴上的截距

截距般表示物理过程的初始“情表示1=0时的位表示t=Q时的速表示，=0时的加

况移度速度

2.图象问题常见的是x—/和v—f图象，在处理特殊图象的相关问题时，可以把处理常见图

象的思想以及方法加以迁移，通过物理情境遵循的规律，从图象中提取有用的信息，根据相

应的物理规律或物理公式解答相关问题.处理图象问题可参考如下操作流程：

3.x—f图象、v—/图象、a—/图象是如何描述物体的运动性质的

x—/图象中，若图线平行于横轴，表示物体静止，若图线是一条倾斜的直线，则表示物

体做匀速直线运动，图线的斜率表示速度；

v-t图象中，若图线平行于横轴，表示物体做匀速直线运动，若图线是一条倾斜的直线,

则表示物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度；

a-f图象中，若图线平行于横轴，表示物体做匀变速直线运动，若图线与横轴重合，则

表示物体做匀速直线运动.

4.关于运动图象的三点提醒

(1)x4图象、V/图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值X、V与f一一对应.

(2)x4图象、VI图象的形状由x与/、v与，的函数关系决定.

(3)无论是x-t图象还是v-t图象，所描述的运动都是直线运动.

热点题型三匀变速直线运动的推论及应用

1.三个推论

(1)连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等，

2

==

即%2一修=%3-X2>••^n-Xn—i=aT^.

(2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和

的一半，还等于中间时刻的瞬时速度.

v°+v

平均速度公式：0=——=口.

22

(3)位移中点速度以=川2+卢

，［2

2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论

(1)7末、2T末、37末、…、"7末的瞬时速度之比为vi:V2：丫3：…：v„=l：2：3：

(2)前T内、前27内、前3T内、…、前”7内的位移之比为修：尬：与：…：x„=l2:22：

32：...：

⑶第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第〃个T内的位移之比为xi：xn：

xm:…：XN~1：3：5：…：(In-1).

(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为人：，2：：…：tn=\：(V2-1)：(V3-

物：(2—两：…：(而一］」-1).

3.思维方法

迁移角度适用情况解决办法

常用于初速度为零的匀加速直线运动且运由连续相邻相等时间(或长度)

比例法

动具有等时性或等距离的比例关系求解

推论法适用于“纸带”类问题由As=q炉求加速度

常用于等分”思想的运动，把运动按时间(或根据中间时刻的速度为该段

平均速度法

距离)等分之后求解位移的平均速度来求解问题

由图象的斜率、面积等条件判

图象法常用于加速度变化的变速运动

断

热点题型四自由落体和竖直上抛运动

1.两种运动的特性

C

-B

-A

%

6

(1)自由落体运动为初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.

3

（2）竖直上抛运动的重要特性（如图）

①对称性

a.时间对称：物体上升过程中从N-C所用时间tAC和下降过程中从C-4所用时间tCA相

等，同理以_8=加小

b.速度对称：物体上升过程经过N点的速度与下降过程经过N点的速度大小相等.

②多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段,

造成多解，在解决问题时要注意这个特性.

2.竖直上抛运动的研究方法

上升阶段：a=g的匀减速直线运动

分段法

下降阶段：自由落体运动

初速度％向上，加速度g向下的匀变速直线运动，v=v0~gt,力=1V—上代向上方向为正方

全程法向）.

若v>0,物体上升，若vO,物体下落；

若//>（）,物体在抛出点上方，若X0,物体在抛出点下方.

三、压轴题速练

1.短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段.一

次比赛中，

某运动员用11.00s跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m,则该

运动员的加速度

及在加速阶段通过的距离为（）.

A.5m/s210mB.5m/s211mC.2.5m/s210mD.2.5m/s210m

2.汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x=24f—6凡则它在前3s内

的平均速度为（）

A.6m/sB.8m/sC.10m/sD.12m/s

3.某质点的位移随时间变化规律的关系是s=4f+2P,s与f的单位分别为m和s,则质点的

初速度与加速度分别为（）

A.4m/s与2m/s?B.0与4m/s?

C.4m/s4m/s2D.4m/s与0

4.以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为4m/s2的加速度，

刹车后第3s内汽车的位移大小为（）

A.12.5mB.2mC.10mD.0.5m

5.如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到

了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均

4

为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断错误的是

A.位置“1”是小球释放的初始位置

B.小球做匀加速直线运动

小球下落的加速度为《

C.

T2

D.小球在位置“3”的速度为卫

2T

6.如图所示为甲物体和乙物体在平直地面上同向运动的v-t图象，已知1=0时甲在乙前方

xo=7Om处。下列说法正确的是

A.2s时，甲物体的速度方向发生改变

B.在0〜4s内，甲和乙之间的最大距离为78m

C.3s时，甲、乙物体相遇

D.在0〜3s内，甲物体在乙物体前面，3s〜4s内乙物体在甲物体前面

7.如图所示，质量为M=2kg、长为L=1.5m的木板静止在光滑的水平面上，木板上右端放着

一可视为质点的小滑块，小滑块的质量为加=1kg,小滑块与木板之间的动摩擦因数为〃

=0.2o若用水不拉力厂作用在木板上，取g=10m/s2,则下列说法正确的是

A.尸=8N时，小滑块与木板保持相对静止

B.ETON时，小滑块与木板发生相对滑动

C.户=12N时，小滑块从木板上滑下所需的时间为2s

D.尸=12N时，小滑块从木板上滑下时木板的动量大小为10kg-m/s

8.如图所示，物体自。点由静止开始做匀加速直线运动，途径/、3、C三点，其中/、B

5

之间的距离£i=3m,B、。之间的距离£2=4m.若物体通过心、心这两段位移的时间相

等，则。、/之间的距离L等于

0ABC

34

A.—mB—m

43

825

C.—mD.—m

258

9.如图所示,直线a和一段抛物线b分别表示在同一平直公路上行驶的a车和b车运动的xY

图像.已知在6=3s时两车相遇，直线a和抛物线6刚好相切，/2=4s时对应抛物线的最

高点.则下列说法中正确的是

A.两车相遇时6车的速度大小为2.5m/s

B.6车的加速度大小为2m/s2

C.6车的初速度大小为9m/s

D.电=0时两车的距离为10m

10.如图所示,足够长的倾角8=37。的斜面与水平地面在尸点平滑连接，通过轻绳连接的/、

2两物体静置于水平地面上，质量分别为加i=2kg,加2=4kg,此时轻绳处于水平状态且无

拉力，物体/与接触面之间的动摩擦因数均为〃1=0.5,物体2与接触面之间的动摩擦因数

均为他=0.75.对物体8施加水平恒力尸=76N,使两物体一起向右加速运动，经过时间t=2

s物体8到达斜面底端尸点，此时撤去恒力?若两物体均可视为质点，重力加速度g=10

m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求两物体加速时轻绳上的张力T-,

(2)物体N进入斜面后，两物体恰好不相撞，求轻绳的长度L

11.一辆摩托车在r=0时刻由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的a-t图象如图所

示，根据已知信息，可知()

?020/血质

-2

6

A.摩托车的最大动能B.摩托车在30s末的速度大小

C.在0〜30s的时间内牵引力对摩托车做的功D.10s末摩托车开始反向运动

12.一质点由静止开始按如图所示的规律运动，下列说法正确的是（）

A.质点在2击的时间内始终沿正方向运动，且在2而时距离出发点最远

B.质点做往复运动，且在2fo时回到出发点

C.质点在-时的速度最大，且最大的速度为一D.质点在24时的速度最大，且最大的速

24

度为。0如

院质点沿X轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时词"图象如图所示网）

A.质点做匀速直线运动，初速度为0.5m/sB.质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2

C.质点在1s末速度为2m/sD.质点在第1s内的位移大小为2m

14.一个物体沿直线运动，从-。时刻开始，物体的/的图象如图所示，图线与纵、横坐

标轴的交点分别为0.5m/s和一1s,由此可知（）

A.物体做匀加速直线运动B.物体做变加速直线运动

C.物体的初速度大小为0.5m/sD.物体的初速度大小为1m/s

15.一物体由静止开始运动，其加速度。与位移x关系图线如图所示.下列说法正确的

是)

7

A.物体最终静止B.物体的最大速度为啦o?

,——3,—

c.物体的最大速度为快RD.物体的最大速度为力研

2

16.如图甲，一维坐标系中有一质量为加=2kg的物块静置于x轴上的某位置（图

中未画出），从，=0时刻开始，物块在外力作用下沿x轴做匀变速直线运动，如图乙为其位

置坐标和速率平

方关系图象，下列说法正确的是（）

A.t=4s时物块的速率为2m/sB.加速度大小为lm/s2

C.，=4s时物块位于x=4m处D.在0.4s时间内物块运动的位移6m

17.为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车整

个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图象，下列说法正确的是（）

%/m

°400v2/（m2,s-2）

A.动力车的初速度为20m/sB.刹车过程动力车的加速度大小为5m/s2

C.刹车过程持续的时间为10sD.从开始刹车时计时，经过6s,动力车的位移

为30m

18.电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数

为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N,关于电梯的运动（如图所示），

以下说法正确的是（g取10m/s2（）

A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为4m/s2B.电梯可能向下加速运动，加速

8

度大小为4m/s2

C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为4m/s2D.电梯可能向下减速运动，加速

度大小为4m/s2

19.如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重.她由稳定的站姿变化到稳定

的蹲姿

称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程.关于她的实验现象，下

列说法中正确的

是（）

A.只有“起立”过程，才能出现失重现象B.只有“下蹲”过程，才能出现超重现象

C.“下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象

D.“起立”“下蹲”的过程，都能出现超重和失重现象

20.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡

度的变化而自动

调整，使座椅始终保持水平，如图所示.当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面

之间的作用）（）

A.处于超重状态B.不受摩擦力的作用

C.受到向后（水平向左）的摩擦力作用D.所受合力方向竖直向上

21.如图所示，粗糙水平面上放置3、C两物体，/叠放在C上，4、B、C的质量分别为加、

2加和3m,物体2、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳

能承受的最大拉力为尸「现用水平拉力尸拉物体8，使三个物体以同一加速度向右运动，则

（）

A.此过程中物体C受五个力作用B.当下逐渐增大到&时，轻绳刚好被拉断

9

C.当下逐渐增大到1.5%时，轻绳刚好被拉断

D.若水平面光滑，则绳刚断时，/、C间的摩擦力为一

6

22.（多选）如图所示，已知〃＞加，不计滑轮及绳子的质量，物体〃和加恰好做匀速运动，若

将〃■与a互换，M、加与桌面的动摩因数相同，则（）

（V+加g

A.物体加■与加仍做匀速运动B.物体M与加做加速运动，加速度a=----------------

（M一TK）2

C.物体〃与加做加速运动，加速度a=---------------D.绳子中张力不变

M

23.（多选）如图所示，质量分别为加小的/、3两物块用轻线连接，放在倾角为。的斜面

上，用始

终平行于斜面向上的拉力厂拉工,使它们沿斜面匀加速上升，/、5与斜面间的动摩擦因数

均为〃.为了增加

轻线上的张力，可行的办法是（）

A.减小/物块的质量B.增大2物块的质量

C.增大倾角0D.增大动摩擦因数〃

24.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机

车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q

间的拉力大小为

2

F；当机车在西边拉着车厢以大小为子的加速度向西行驶时，P和0间的拉力大小仍为F.

不计车厢与铁轨

间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）

A.8B.10C.15D.18

25.如图所示，在倾角为。的固定斜面上有两个靠在一起的物体/、B,两物体与斜面间的

动摩擦因数

〃相同，用平行于斜面的恒力F向上推物体/使两物体沿斜面向上做匀加速运动，且8对/

的压力平行于

10

斜面，则下列说法中正确的是（

________________

A.只减小N的质量，8对/的压力大小不变

B.只减小B的质量，8对/的压力大小会增大

C.只减小斜面间的倾角，8对/的压力大小不变

D.只减小两物体与斜面间的动摩擦因数〃，8对/的压力会增大

26.如图所示，光滑水平面上，质量分别为加、〃的木块/、2在水平恒力厂作用下一起以

加速度。向右做匀加速运动，木块间的轻质弹簧劲度系数为九原长为人，则此时木块/、3

间的距离为（）

独邈区回兰*尸

7//////////////////