2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化練三 動力學(xué)中的圖象問題 新人教版.doc

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2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化練三 動力學(xué)中的圖象問題 新人教版 題組一　x－t、v－t、a－t圖象問題 1．(多選)在一次救災(zāi)行動中，直升機(jī)懸停在空中向地面無初速投放救災(zāi)物品，物品所受的空氣阻力與其下落的速率成正比．若用v、a、t分別表示物品的速率、加速度的大小和運動的時間，則在物品下落過程中，下圖中表示其v－t和a－v關(guān)系的圖象可能正確的是 (　　)． 解析　由牛頓第二定律可得：mg－Ff＝ma，又Ff＝kv，故得：a＝g－v，可見C正確，D錯誤，又由于a逐漸減小，故A正確，B錯誤． 答案　AC 2．(多選)某同學(xué)站在電梯地板上，利用速度傳感器和計算機(jī)研究一觀光電梯升降過程中的情況，如圖5所示的v t圖象是計算機(jī)顯示的觀光電梯在某一段時間內(nèi)的速度變化情況(向上為正方向)．根據(jù)圖象提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是 (　　)． 圖5 A．0～5 s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài) B．5～10 s內(nèi)，該同學(xué)對電梯地板的壓力等于他所受的重力 C．10～20 s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài) D．20～25 s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài) 解析　0～5 s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，加速度方向向上，該同學(xué)處于超重狀態(tài)，選項A錯誤；5～10 s內(nèi)，觀光電梯勻速上升，該同學(xué)對電梯地板的壓力等于他所受的重力，選項B正確；10～20 s內(nèi)，觀光電梯在減速上升，加速度方向向下，該同學(xué)處于失重狀態(tài)，選項C錯誤；20～25 s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，加速度方向向下，該同學(xué)處于失重狀態(tài)，選項D正確． 答案　BD 3．(xx江西聯(lián)考)(多選)如圖6所示，質(zhì)量為m1的足夠長的木板靜止在光滑水平面上，其上放一質(zhì)量為m2的木塊．t＝0時刻起，給木塊施加一水平恒力F.分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小，圖中可能符合運動情況的是 (　　)． 圖6 解析　t＝0時刻起，給木塊施加一水平恒力F，兩者可能一起加速運動，選項A正確；可能木塊的加速度大于木板的加速度，選項C正確． 答案　AC 4．(xx上海卷，16)(單選)汽車以恒定功率沿公路做直線運動，途中通過一塊沙地．汽車在公路及沙地上所受阻力均為恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力．汽車在駛?cè)肷车厍耙炎鰟蛩僦本€運動，它在駛?cè)肷车氐今偝錾车睾蟮囊欢螘r間內(nèi)，位移x隨時間t的變化關(guān)系可能是 (　　)． 解析　在駛?cè)肷车睾螅捎谧枇υ龃?，速度減小，駛出沙地后阻力減小，速度增大，在駛?cè)肷车氐今偝錾车睾蟮囊欢螘r間內(nèi)，位移x隨時間t的變化關(guān)系可能是B. 答案　B 題組二　F－t及其他圖象問題 5．(多選)如圖7所示，質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0沿足夠長的固定斜面上滑，斜面傾角為θ，物塊與該斜面間的動摩擦因數(shù)μ>tan θ，圖中表示該物塊的速度v和所受摩擦力Ff隨時間t變化的圖線(以初速度v0的方向為正方向)，可能正確的是 (　　)． 圖7 解析　物塊的運動情況是先向上做減速運動，所受滑動摩擦力為μmgcos θ，方向沿斜面向下，達(dá)到最高點后由于μ>tan θ即mgsin θ<μmgcos θ，滑塊不會向下滑動，而是保持靜止，靜摩擦力的大小等于重力的下滑分力mgsin θ，小于上滑時的摩擦力μmgcos θ，所以A、C正確． 答案　AC 6．(多選)如圖8甲所示，在一升降機(jī)內(nèi)，一物塊被一輕質(zhì)彈簧緊壓在天花板上，彈簧的下端固定在升降機(jī)的地板上，彈簧保持豎直．在升降機(jī)運行過程中，物塊未曾離開升降機(jī)的天花板．當(dāng)升降機(jī)按如圖乙所示的v t圖象上行時，可知升降機(jī)天花板所受壓力F1和地板所受壓力F2隨時間變化的定性圖象可能正確的是 (　　)． 圖8 解析　由題意知，彈簧長度不變，且對物塊向上的彈力不變，設(shè)為kx，則F2不變，C項對，D項錯．對物塊受力分析有：kx－mg－FN＝ma.(F1＝FN，作用力與反作用力) 由v t圖知，加速時，F(xiàn)1＝FN＝kx－mg－ma 勻速時，F(xiàn)1＝FN＝kx－mg 減速時：F1＝FN＝kx－mg＋ma，故A項對，B項錯．正確選項為A、C. 答案　AC 7．(xx浙江卷，17)(單選)如圖9所示，水平木板上有質(zhì)量m＝1.0 kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應(yīng)時刻物塊所受摩擦力Ff的大小如圖10所示．取重力加速度g＝10 m/s2，下列判斷正確的是 (　　)． 圖9 圖10 A．5 s內(nèi)拉力對物塊做功為零 B．4 s末物塊所受合力大小為4.0 N C．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.4 D．6 s～9 s內(nèi)物塊的加速度大小為2.0 m/s2 解析　由圖象知物塊前4 s靜止，4 s～5 s內(nèi)物塊做加速運動，前5 s內(nèi)拉力對物塊做功不為零，故A選項錯誤；4 s末物塊靜止，所受合力為零，B選項錯誤；由4 s之后的運動情況判斷其受滑動摩擦力Ff＝μmg＝3 N，得μ＝0.3，C選項錯誤；由牛頓第二定律可知4 s后物塊的加速度a＝＝2 m/s2，D選項正確． 答案　D 8．(單選)如圖11甲所示，靜止在光滑水平面上的長木板B(長木板足夠長)的右端放著小物塊A，某時刻B受到水平向右的外力F作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，即F＝kt，其中k為已知常數(shù)．若物體之間的滑動摩擦力Ff的大小等于最大靜摩擦力，且A、B的質(zhì)量相等，則下列圖中可以定性地描述物塊A的v t圖象的是 (　　)． 圖11 解析　剛開始，外力F較小，兩物體保持相對靜止，加速度大小為a＝＝，可見，加速度a的大小隨著時間t逐漸增大，對應(yīng)的v t圖線的斜率逐漸增大，C、D錯誤；隨著時間t的增大，外力F增大，當(dāng)物塊和木板之間的摩擦力大小達(dá)到最大靜摩擦力時，物塊A與木板B發(fā)生相對運動，此時有Ff＝ma，F(xiàn)－Ff＝ma，解得F＝2Ff，即kt＝2Ff，可見t>后物塊將在大小恒定的摩擦力的作用下做勻加速直線運動，其對應(yīng)的v t圖線是傾斜的直線，A錯誤、B正確． 答案　B B　深化訓(xùn)練——提高能力技巧 9．(單選)物體的運動情況或所受合外力的情況如圖12所示，四幅圖的圖線都是直線，從圖中可以判斷這四個質(zhì)量一定的物體的某些運動特征．下列說法正確的是 (　　)． 圖12 A．甲物體受到不為零、且恒定的合外力 B．乙物體受到的合外力越來越大 C．丙物體受到的合外力為零 D．丁物體的加速度越來越大 解析　甲物體做勻速直線運動，合外力為零，選項A錯誤．乙物體做勻加速運動，合外力恒定，且不為零，選項B錯誤．丙物體做勻加速運動，合外力恒定且不為零，選項C錯誤．丁物體所受合外力越來越大，加速度越來越大，選項D正確． 答案　D 10．如圖13甲所示，固定光滑細(xì)桿與水平地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向向上的推力F作用下向上運動.0～2 s內(nèi)推力的大小為5.0 N,2～4 s內(nèi)推力的大小變?yōu)?.5 N，小環(huán)運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖13乙所示，重力加速度g取10 m/s2.求： 圖13 (1)小環(huán)在加速運動時的加速度a的大小； (2)小環(huán)的質(zhì)量m； (3)細(xì)桿與水平地面之間的夾角α. 解析　(1)由速度圖象可以求出小環(huán)在加速運動時的加速度大小為a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2. (2)設(shè)細(xì)桿與水平地面的夾角為α，0～2 s內(nèi)，小環(huán)速度不變，處于平衡狀態(tài)，所受的合力為零，沿桿方向由平衡條件可得F1－mgsin α＝0，在2～4 s內(nèi)，對小環(huán)應(yīng)用牛頓第二定律可得F2－mgsin α＝ma，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得小環(huán)的質(zhì)量為m＝1 kg. (3)因為sin α＝＝＝0.5，所以α＝30. 答案　(1)0.5 m/s2　(2)1 kg　(3)30 11．(xx黃岡聯(lián)考)如圖14甲所示，質(zhì)量m＝2 kg的物體在水平面上向右做直線運動．過a點時給物體一個水平向左的恒力F并開始計時，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時速度，所得v t圖象如圖乙所示．取重力加速度為g＝10 m/s2.求： (1)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ； (2)10 s末物體離a點的距離． 圖14 解析　(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1，則由v t圖象得a1＝2 m/s2 ① 根據(jù)牛頓第二定律，有F＋μmg＝ma1 ② 設(shè)物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2，則由v t圖象得a2＝1 m/s2 ③ 根據(jù)牛頓第二定律，有F－μmg＝ma2 ④ 聯(lián)立①②③④式得F＝3 N，μ＝0.05 (2)設(shè)10 s末物體離a點的距離為d，d應(yīng)為v t圖象與橫軸所圍的面積，則d＝－2 m負(fù)號表示物體在a點左側(cè)． 答案　(1)3 N　0.05　(2)2 m，a點左側(cè)