专题强化练14 动力学图像问题

专题强化练14动力学图像问题

一、选择题

1.(2020陕西西安中学高一上月考,★★☆)刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。如图所示,图线1、2分别是甲、乙两辆汽车的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线,已知在紧急刹车过程中,车与地面间是滑动摩擦。据此可知,下列说法中正确的是()

A.甲车与地面间的动摩擦因数较大,甲车的刹车性能好

B.乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好

C.以相同的车速开始刹车,甲车先停下来,甲车的刹车性能好

D.甲车的刹车距离s随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好

2.(2019北京海淀人大附中高一上期末,★★☆)(多选)如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动。将一物体轻轻放在皮带左端,以v、a、x、F表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列选项正确的是()

3.(2019吉林省实验中学高一上期末,★★☆)广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600米,

游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图所示(以竖直向上为正方向)。则下列相关说法正确的是()

A.t=4.5s时,电梯处于失重状态

B.5~55s时间内,绳索拉力最小

C.t=59.5s时,电梯处于超重状态

D.t=60s时,电梯速度恰好为零

4.(2019湖北孝感高中高一上期中,★★☆)如图所示,一个m=3kg的物体放在粗糙

水平地面上,从t=0时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动,在0~3s 时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示。已知物体与地面间的动摩

擦因数处处相等。则()

A.在0~3s时间内,物体的速度先增大后减小

B.3s末物体的速度最大,最大速度为6m/s

C.2s末F最大,F的最大值为12N

D.前2s内物体做匀变速直线运动,力F大小保持不变

二、计算题

5.(2019江西南昌二中高一上期末,★★☆)如图甲所示,将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出,小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示,设空气阻力大小恒定不变,g=10m/s2,求:

(1)小球在上升过程中受到的阻力大小f;

(2)小球在4s末的速度大小v及此时离抛出点的高度h。

答案全解全析

专题强化练14动力学图像问题

1.B由图可知以相等的速度开始刹车,乙车滑行的距离小,乙车减速的加速度大,根据牛顿第二定律可知,乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好,故A、C、D错误,B正确。

2.AB在前t1时间内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动,加速度不变,速度与时间的关系为v=at,v-t图像是倾斜的直线;物体的速度与传送带相同后,不受摩擦力而做匀速直线运动,速度不变,加速度为0,故A、B正确,C错误。在前t1时

间内位移x=1

at2,t1时间之后x=vt即0~t1时间内x-t图线为抛物线,t1时间之后为倾

2

斜直线,故D错误。

3.D在t=0时电梯由静止开始加速上升,加速度a>0;在t=

4.5s时,因为a>0,所以电梯处于超重状态,故A错误。在5~55s时间内,因为a=0,所以电梯处于平衡状态,则绳索拉力等于电梯的重力,比电梯失重时绳索的拉力大,所以这段时间内绳索拉力

不是最小,故B错误。在t=59.5s时,因为a<0,所以加速度方向向下,则电梯处于失

重状态,故C错误。a-t图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量,因为60s内a-t图像与坐标轴所围的面积为0,所以速度的变化量为0,而电梯的初速度为0,所以

t=60s时,电梯速度恰好为0,故D正确。

4.B由图可知,在0~3s内物体始终加速,3s末速度最大,最大为图线与时间轴围

成的“面积”,即6m/s,故A错误,B正确;动摩擦因数未知,不能计算滑动摩擦力大小,因而不能确定拉力F的大小,故C错误;但滑动摩擦力不变,0~2s加速度变大,则拉力大小变大,故D错误。

5.答案(1)6N(2)16m/s8m

解析 (1)由图可以知道,在0~2 s 内,小球做匀减速直线运动,加速度大小为a 1=24-02

m/s 2=12 m/s 2,

由牛顿第二定律有:f+mg=ma 1,解得:f=6 N

(2)在2~4 s 内,小球做匀加速直线运动,设加速度的大小为a 2,有:mg-f=ma 2,解得:a 2=8 m/s 2;4 s 末小球的速度:v=a 2t=16 m/s,根据图像可以知道,小球在4 s 末离抛出点的高度:h=12×2×24 m-12×2×16 m=8 m