高考物理动力学的图像问题专题训练

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动力学的图像问题高中物理一轮专题复习

动力学的图像问题例1.质量为4 kg的物体在一恒定水平外力F作用下，沿水平面做直线运动，其速度与时间关系图象如图所示．g＝10 m/s2，试求：(1)恒力F的大小；(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ.例2.(多选)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v－t 图线如下图所示，则()A．在0～t1内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2内，外力F大小可能先减小后增大例3.(多选)质量m＝2 kg、初速度v0＝8 m/s的物体沿着粗糙的水平面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，水平向右为拉力的正方向．则以下结论正确的是(取g＝10 m/s2)()A． 0～1 s内，物体的加速度大小为2 m/s2B． 1～2 s内，物体的加速度大小为2 m/s2C． 0～1 s内，物体的位移为7 m D． 0～2 s内，物体的总位移为11 m例4.(多选)如图a所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体．现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图b所示．已知重力加速度g＝10 m/s2，由图线可知()A．甲的质量是2 kg B．甲的质量是6 kgC．甲、乙之间的动摩擦因数是0.2 D．甲、乙之间的动摩擦因数是0.6同步练习：1.物体由静止开始做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度)()A B C D2.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的某消防员从一平台上自由下落，落地过程中先双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了段距离，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示．根据图线所提供的信息，以下判断正确的是()A．t1时刻消防员的速度最大 B．t2时刻消防员的速度最大C．t3时刻消防员的速度最大 D．t4时刻消防员的速度最大3.如图甲所示，用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s2.根据图乙中所提供的信息不能计算出()A．物体的质量 B．斜面的倾角C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力D．加速度为6 m/s2时物体的速度4.(多选)若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在高空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是()A． 0－10 s内空降兵运动的加速度越来越大B． 0－10 s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力C． 10－15 s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小D． 10－15 s内空降兵加速度越来越大5.(多选)如图(1)所示，在粗糙的水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其v－t图象如图(2)中实线所示．下列判断正确的是()A．在0～1 s内，外力F不断变化 B．在1～3 s内，外力F的大小恒定C．在3～4 s内，外力F不断变化 D．在3～4 s内，外力F的大小恒定6.(多选)如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是()A．xA＝h，aA＝0B．xA＝h，aA＝gC．xB＝h ＋，aB＝0D．xC＝h ＋，aC＝07.(多选)如图所示，一个m＝3 kg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0～3 s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0～3 s时间内，物体的速度先增大后减小B． 3 s末物体的速度最大，最大速度为10 m/sC． 2 s末F最大，F的最大值为12 ND．前2 s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变8.(多选)如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据可计算出()A．物体的质量 B．物体与水平面间的滑动摩擦力C．物体与水平面间的最大静摩擦力 D．在F为14 N时，物体的速度最小9.如图甲所示，质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上，斜面的倾角θ＝30°，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，经1.0 s后将拉力撤去，物体运动的v －t图象如图乙( 设斜向上为正，g＝10 m/s2)，试求：(1)拉力F的大小；(2)物块与斜面的动摩擦因数μ.(3)若现改用水平恒力F0推物体，物体以2.0 m/s2的加速度沿斜面加速向上运动，求F0的大小．10.某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况，装置如图甲．己知斜面倾角θ＝37°.他使木块以初速度v0沿斜面上滑，并同时开始记录数据，绘得木块从开始上滑至最高点，然后又下滑回到出发处过程中的x－t图线如图乙所示．图中曲线左侧起始端的坐标为(0,1.4)，曲线最低点的坐标为(0.5,0.4)．重力加速度g取10 m/s2.sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8求：(1)木块上滑时的初速度大小v0和上滑过程中的加速度大小a1；(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ；(3)木块滑回出发点时的速度大小v t.甲乙11.总质量为80 kg的跳伞运动员从离地500 m的直升机上跳下，经过2 s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图，试根据图象求：(g取10 m/s2)(1)t＝1 s时运动员的加速度和所受阻力的大小．(2)估算14 s内运动员下落的高度(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．动力学的图像问题例1.质量为4 kg的物体在一恒定水平外力F作用下，沿水平面做直线运动，其速度与时间关系图象如图所示．g＝10 m/s2，试求：(1)恒力F的大小；(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ.【答案】(1)12 N(2)0.2例2.(多选)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v－t图线如下图所示，则()A．在0～t1内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2内，外力F大小可能先减小后增大【答案】CD例3.(多选)质量m＝2 kg、初速度v0＝8 m/s的物体沿着粗糙的水平面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，水平向右为拉力的正方向．则以下结论正确的是(取g＝10 m/s2)()A． 0～1 s内，物体的加速度大小为2 m/s2B． 1～2 s内，物体的加速度大小为2 m/s2C． 0～1 s内，物体的位移为7 mD． 0～2 s内，物体的总位移为11 m【答案】BD例4.(多选)如图a所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体．现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图b所示．已知重力加速度g＝10 m/s2，由图线可知()A．甲的质量是2 kg B．甲的质量是6 kgC．甲、乙之间的动摩擦因数是0.2 D．甲、乙之间的动摩擦因数是0.6【答案】BC1.物体由静止开始做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度)()A B C D 【答案】C2.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的某消防员从一平台上自由下落，落地过程中先双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了段距离，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示．根据图线所提供的信息，以下判断正确的是()A．t1时刻消防员的速度最大 B．t2时刻消防员的速度最大C．t3时刻消防员的速度最大 D．t4时刻消防员的速度最大【答案】B3.如图甲所示，用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s2.根据图乙中所提供的信息不能计算出()A．物体的质量 B．斜面的倾角C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力D．加速度为6 m/s2时物体的速度【答案】D4.(多选)若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在高空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是()A． 0－10 s内空降兵运动的加速度越来越大B． 0－10 s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力C． 10－15 s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小D． 10－15 s内空降兵加速度越来越大【答案】BC5.(多选)如图(1)所示，在粗糙的水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其v－t图象如图(2)中实线所示．下列判断正确的是()A．在0～1 s内，外力F不断变化 B．在1～3 s内，外力F的大小恒定C．在3～4 s内，外力F不断变化 D．在3～4 s内，外力F的大小恒定【答案】BC6.(多选)如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是()A．xA＝h，aA＝0 B．xA＝h，aA＝gC．xB＝h ＋，aB＝0 D．xC＝h ＋，aC＝0 【答案】BC7.(多选)如图所示，一个m＝3 kg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0～3 s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0～3 s时间内，物体的速度先增大后减小B． 3 s末物体的速度最大，最大速度为10 m/sC． 2 s末F最大，F的最大值为12 ND．前2 s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变【答案】BD8.(多选)如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据可计算出()A．物体的质量 B．物体与水平面间的滑动摩擦力C．物体与水平面间的最大静摩擦力 D．在F为14 N时，物体的速度最小【答案】ABC9.如图甲所示，质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上，斜面的倾角θ＝30°，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，经1.0 s后将拉力撤去，物体运动的v－t图象如图乙( 设斜向上为正，g＝10 m/s2)，试求：【答案】(1)8 m/s2160 N(2)160 m (3)70.67 s(1)拉力F的大小；(2)物块与斜面的动摩擦因数μ.(3)若现改用水平恒力F0推物体，物体以2.0 m/s2的加速度沿斜面加速向上运动，求F0的大小．【答案】(1)19 N (2)(3)9.9 N10.某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况，装置如图甲．己知斜面倾角θ＝37°.他使木块以初速度v0沿斜面上滑，并同时开始记录数据，绘得木块从开始上滑至最高点，然后又下滑回到出发处过程中的x－t图线如图乙所示．图中曲线左侧起始端的坐标为(0,1.4)，曲线最低点的坐标为(0.5,0.4)．重力加速度g取10 m/s2.sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8求：(1)木块上滑时的初速度大小v0和上滑过程中的加速度大小a1；(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ；(3)木块滑回出发点时的速度大小v t.甲乙【答案】(1)4 m/s8 m/s2(2)0.25(3)2m/s11.总质量为80 kg的跳伞运动员从离地500 m的直升机上跳下，经过2 s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图，试根据图象求：(g取10 m/s2)(1)t＝1 s时运动员的加速度和所受阻力的大小．(2)估算14 s内运动员下落的高度(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．。

动力学中的图像问题-高中物理第三章专项练习

第三章运动和力的关系动力学中的图像问题1．两类问题：一类问题是从图像中挖掘信息，再结合题干信息解题；另一类是由题干信息判断出正确的图像.2.两种方法：一是函数法：列出所求物理量的函数关系式，理解图像的意义，理解斜率和截距的物理意义；二是特殊值法：将一些特殊位置或特殊时刻或特殊情况的物理量值与图像对应点比较．1．(多选)如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F 拉物体，在F 从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图像如图乙所示，g ＝10m/s 2.根据图乙中所标出的数据可计算出()A ．物体的质量为1kgB ．物体的质量为2kgC ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.3D ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5答案BC 解析物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力，根据牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，解得a ＝F m －μg ，由a 与F 图线，得到0.5＝7m －10μ，4＝14m－10μ，以上各式联立得m ＝2kg ，μ＝0.3，故B 、C 正确，A 、D 错误．2．如图甲所示，地面上有一物体，物体上端连接一劲度系数为k 的轻质弹簧，用力F 向上提弹簧，物体加速度a 与力F 的关系如图乙所示，则下列说法正确的是()A ．如果弹簧形变量x <p k，物体保持静止B ．当力F >q 后，物体做匀加速直线运动C ．物体的质量m ＝－q pD ．当地重力加速度g ＝p答案C 解析当拉力F ＝q 时，物体开始离开地面，此时弹簧形变量x ＝q k ，因此当x <q k，时，物体保持静止，A 错误；由图像可知，当力F >q 之后，随着力的增加，加速度逐渐增加，物体做变加速直线运动，B 错误；根据F －mg ＝ma ，整理可得a ＝1m F －g ，因此物体的质量m ＝－q p，当地的重力加速度g ＝－p ，C 正确，D 错误．3．一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度v 0沿斜面向上运动，又返回底端．能够描述物块速度v 随时间t 变化关系的图像是()答案C 解析根据牛顿第二定律，上滑过程：mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，下滑过程：mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，比较可知加速度大小a 1>a 2，则物块上滑过程v －t 图像的斜率的绝对值比下滑过程的大．由于存在摩擦力，所以物体滑到斜面底端时的速度v t 小于初速度v 0，上滑过程有x ＝v 0t 02，下滑过程有x ＝v t t 12，可得t 1>t 0，选项C 正确，A 、B 、D 错误．4．(多选)某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度图线如图(a)所示．降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为α＝37°，如图(b)所示．已知运动员的质量为50kg ，降落伞的质量也为50kg ，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力F f 与速度v 成正比，即F f ＝k v (g ＝10m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．则下列判断中正确的是()A．阻力系数k＝100N·s/mB．打开伞瞬间运动员的加速度a＝30m/s2，方向竖直向上C．悬绳能够承受的拉力至少为312.5ND．悬绳能够承受的拉力至少为625N答案BC解析由题图可知，当速度为5m/s时，做匀速直线运动，对整体，根据平衡条件有2mg＝k v，解得k＝200N·s/m，A错误；打开伞瞬间，对整体，根据牛顿第二定律得k v′－2mg＝2ma，解得a＝200×20－1000100m/s2＝30m/s2，方向竖直向上，B正确；向上的加速度最大时，绳子的拉力最大，由题图可知，打开伞瞬间有最大加速度，对运动员分析，有8F T cos37°－mg＝ma，解得F T＝mg＋ma8cos37°＝20008×0.8N＝312.5N，所以悬绳能够承受的拉力至少为312.5N，C正确，D错误．5．随着2022年北京冬奥会成功举办，我国北方掀起一股滑雪运动的热潮，有一倾角为θ＝37°的斜面雪道如图甲．假设一爱好者和他的雪橇总质量m＝75kg，沿足够长的雪道向下滑去，已知他和雪橇所受的空气阻力F与滑雪速度v成正比，比例系数k未知，雪橇与雪道间的动摩擦因数均相同．从某时刻开始计时，测量得雪橇运动的v－t图像如图乙中的曲线AD所示，图中AB是曲线AD在A点坐标为(0,5)的切线，切线上点B的坐标为(4,15)，CD是曲线AD 的渐近线．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．下列说法正确的是()A．开始运动时雪橇的加速度大小为a＝3.75m/s2B．0～4s内雪橇做加速度变小的曲线运动C．雪橇与雪道间的动摩擦因数μ未知，无法计算出比例系数k值D．比例系数为k＝37.5N·s/m答案D解析在v－t图像中，图像的斜率表示加速度，因此开始运动时雪橇的加速度大小为a＝Δv Δt＝15－54m/s2＝2.5m/s2，A错误；0～4s内雪橇做加速度变小的直线运动，B错误；根据牛顿第二定律，开始运动时mg sinθ－μmg cosθ－k v0＝ma，足够长时间后，滑雪爱好者匀速运动mg sinθ＝μmg cosθ＋k v m，联立解得k＝37.5N·s/m，C错误，D正确．6.如图，轻弹簧的下端与物块Q连接，上端与物块P连接．已知P、Q质量相等，P静止时弹簧压缩量为x0，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，至Q恰好离开地面．以x表示P离开静止位置的位移，下列表示F和x之间关系的图像，可能正确的是()答案B解析设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由力的平衡条件得mg＝kx0，物块的位移为x，当x<x0时，弹簧对P的弹力为F1＝k(x0－x)；对物块P，由牛顿第二定律得F＋F1－mg＝ma，即F＝kx＋ma；当x>x0后，弹簧拉伸F－k(x －x0)－mg＝ma，仍可得F＝kx＋ma，F与x是线性关系，且F随x的增大而增大，当Q对地面压力为零时弹簧被拉伸，拉力等于Q的重力，因此形变量也为x0，所以P上升的距离为2x0，所以B正确，A、C、D错误．7．(多选)一物块静止在粗糙程度均匀的水平地面上，在0～4s内所受水平拉力F随时间t的变化关系图像如图甲所示，在0～2s内的速度图像如图乙所示，最大静摩擦力大于滑动摩擦力．关于物块的运动，下列说法正确的是()A．物块的质量为2kgB ．在4s 内物块的位移为8mC ．在4s 内拉力F 做功为16JD ．在4s 末物块的速度大小为4m/s答案BC 解析由题图乙可知，1～2s 内物块做匀速运动，故说明摩擦力大小F f ＝F ＝2N ；0～1s 内做匀加速运动，加速度a ＝v t ＝41m/s 2＝4m/s 2，由牛顿第二定律可得F －F f ＝ma ，其中F ＝6N ，解得m ＝1kg ，故A 错误；2s 后受到的合力大小F 合＝F ＋F f ＝2N ＋2N ＝4N ，方向与运动方向相反，物块做匀减速运动，加速度大小a ′＝F 合m ＝41m/s 2＝4m/s 2，匀减速至停止的时间t ＝va ′＝44s ＝1s ，则t ＝3s 末速度减为零，此后保持静止，故4s 内的位移x ＝1＋32×4m ＝8m ，故B 正确；根据动能定理可知W F －F f x ＝0，解得W F ＝2×8J ＝16J ，故C 正确；由B 中分析可知，4s 末的速度大小为零，故D 错误．8.在用DIS 探究超重和失重的实验中，某同学蹲在压力传感器上完成一次起立动作，在计算机屏幕上得到压力传感器示数F 随时间t 变化的图像如图所示，则此过程该同学重心的运动速度v 随时间t 变化的图像最接近图()答案A 解析人在起立时，先向上加速后向上减速，先超重后失重；由F －t 图像可知，超重阶段(加速阶段)水平面对人的支持力先增加后减小，则根据F －mg ＝ma 可知，加速度大小先增大后减小，则v －t 图像的斜率先增大后减小；同理由F －t 图像可知，失重阶段(减速阶段)水平面对人的支持力先减小后增加，则根据mg －F ＝ma 可知，加速度大小先增大后减小，则v －t 图像的斜率的绝对值先增加后减小，故选A.9．如图甲所示为一倾角θ＝37°足够长的固定斜面，将一质量m＝1kg的物体(可视作质点)放在斜面上由静止释放，同时施加一沿斜面向上的拉力F，拉力F随时间t变化关系的图像如图乙所示，物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25.取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)2s末物体的速度大小；(2)前16s内物体发生的位移．答案(1)5m/s(2)30m，方向沿斜面向下解析(1)对物体受力分析，受重力、支持力、拉力、摩擦力，假设在0～2s时间内物体沿斜面方向向下运动因为mg sinθ－μmg cosθ－F1>0，所以假设成立，物体在0～2s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得mg sinθ－F1－μmg cosθ＝ma1，解得a1＝2.5m/s2，v1＝a1t1，代入数据可得v1＝5m/s.(2)物体在前2s内发生的位移为x1＝1a1t12＝5m，2当拉力为F2＝4.5N时，由牛顿第二定律可得mg sinθ－μmg cosθ－F2＝ma2，代入数据可得a2＝－0.5m/s2，设物体经过t2时间速度减为零，则0＝v1＋a2t2，解得t2＝10s，物体在t2时间内发生的位移为a2t22＝25m，x2＝v1t2＋12由于mg sinθ－μmg cosθ<F2<mg sinθ＋μmg cosθ，则物体在剩下4s时间内处于静止状态．故物体在前16s内发生的位移x＝x1＋x2＝30m，方向沿斜面向下．10．如图甲所示，可视为质点的质量m1＝1kg的小物块放在质量m2＝2kg的长木板正中央位置，长木板静止在水平地面上，连接物块的轻质细绳与水平方向的夹角为37°.现对长木板施加水平向左的拉力F ＝18N ，长木板运动的v －t 图像如图乙所示，sin 37°＝0.6，g ＝10m/s 2，求：(1)长木板的长度L ；(2)长木板与地面间的动摩擦因数μ2；(3)物块与长木板间的动摩擦因数μ1.答案(1)2m (2)0.5(3)819解析(1)由题图乙可知，木板运动2s 离开小物块，在0～2s ，木板的位移x ＝2×12m ＝1m ，所以长木板的长度L ＝2x ＝2m.(2)在2～3s ，由题图乙可得长木板的加速度a 2＝ΔvΔt ＝4m/s 2，由牛顿第二定律得F －μ2m 2g ＝m 2a 2，解得μ2＝0.5.(3)在0～2s ，对小物块受力分析，竖直方向有F N ＋F T sin 37°＝m 1g ，水平方向有F T cos 37°＝F f1，又F f1＝μ1F N ，在0～2s ，长木板的加速度a 1＝Δv ′Δt ′＝0.5m/s 2，对木板由牛顿第二定律得F －F f1′－μ2(m 2g ＋F N ′)＝m 2a 1由牛顿第三定律得F f1＝F f1′，F N ＝F N ′联立解得μ1＝819.。

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)一、图示法图像法解决物理试题1．如图所示，左右两侧水平面等高，A 、B 为光滑定滑轮，C 为光滑动滑轮．足够长的轻绳跨过滑轮，右端与小车相连，左端固定在墙壁上，质量为m 的物块悬挂在动滑轮上．从某时刻开始小车向右移动，使物块以速度v 0匀速上升，小车在移动过程中所受阻力恒定不变．在物块上升的过程中（未到AB 所在的水平面），下列说法正确的是A ．轻绳对小车的拉力增大B ．小车向右做加速运动C ．小车阻力的功率可能不变D ．小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和【答案】AD【解析】【分析】【详解】A ．物块以匀速上升时，两边绳子的夹角变大，可知绳子的拉力变大，即轻绳对小车的拉力变大，选项A 正确；B ．设绳子与竖直方向的夹角为θ，则由运动的合成知识可知0=2cos v v θ车，则随着物体的上升θ变大，车的速度减小，选项B 错误；C ．小车在移动过程中所受阻力恒定不变，根据P=fv 车可知小车阻力的功率减小，选项C 错误；D ．由能量关系可知：-PC k W W WE 阻牵车-=∆ ，因小车动能减小，则<PC W W W +阻牵，即小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和，选项D 正确；故选AD.【点睛】此题关键是对物体的速度进行如何分解，可参考斜牵引物体的运动分解问题，但是此题中物体两边都有绳子；注意搞清系统的能量转化情况.2．如图所示，将质量为m 的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O 点，小球静止在M 点，N 为O 点正下方一点，ON 间的距离等于橡皮筋原长，在N 点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。

现对小球施加拉力F ，使小球沿以MN 为直径的圆弧缓慢向N 运动，P 为圆弧上的点，角PNM 为60°。

橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为g ，则A．在P点橡皮筋弹力大小为B．在P点时拉力F大小为C．小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直D．小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小【答案】AC【解析】A、设圆的半径为R，则，ON为橡皮筋的原长，设劲度系数为k，开始时小球二力平衡有；当小球到达P点时，由几何知识可得，则橡皮筋的弹力为，联立解得，故A正确。

2024-2025高一物理专题04 图像问题-专项练习解析版

专题04 图像问题1．如图所示是某质点运动的v t-图像，下列判断正确的是（）A．在2s~4s内，质点的加速度大小一直减小B．在第3s末，质点的加速度方向发生改变C．在2s~3s内，质点的平均速度大小大于1.5m/sD．在0~2s内，质点做直线运动，在2s~4s内，质点做曲线运动【答案】A【详解】A．v t-图像的斜率表示质点运动的加速度，在2s~4s内，质点的加速度大小一直减小，故A正确；B．在第3s末，质点的速度方向发生改变，加速度方向不变，故B错误；C．v-t图像与时间轴所围的面积表示物体运动的位移，在2s～3s内，如图图中虚线对应的图像与时间轴围成的面积表示位移大小为31m 1.5m2x⨯==而质点在2s～3s内运动的v-t图像与时间轴围成的面积小于虚线与坐标轴围成的面积，故质点的位移'x小于1.5m，而质点的平均速度为'xvt=，故质点的平均速度大小小于1.5m/s，故C错误；D．v-t图像描述的是质点的速度随时间的变化，不同于质点的轨迹，在v-t图像中只能描述质点做直线运动的速度随时间的变化，在04s内质点一直做直线运动，故D错误。

故选A。

2．某物体做初速度为零的直线运动，其x-t图像为如图所示的抛物线；该物体运动的加速度大小为（）A ．2m/s 2B ．4m/s 2C ．6m/s 2D ．12m/s 2【答案】B【详解】初速度为零时，根据匀变速运动公式212x at =由图中数据：t =3s 时x =18m 代入解得=a 4m/s 2故选B 。

3．小物块从倾角为37°的固定斜面顶端以初速度v 0滑下，在时间t 内下滑的位移为x ，其xt-t 图像如图所示，已知重力加速度g =10m/s 2，sin37°=0.6，则（）A ．v 0=1m/sB ．2s 时的速度是4m/sC ．物块的加速度a =1m/s 2D ．2s 内物块的位移为8m 【答案】D【详解】AC ．根据2012x v t at =+可得012x v at t =+由图像可得v 0=2m/s ，21421m/s 22a -==加速度a =2m/s 2选项AC 错误；B ．2s 时的速度是2026m/s v v at =+=选项B 错误； D ．2s 内物块的位移为0228m 2v v x t +==选项D 正确。

2024届新高考物理高频考点专项练习：动力学的图像问题

2024届新高考物理高频考点专项练习：专题三考点09动力学的图像问题1.一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小，F 表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间的关系的图象是（）A. B. C. D.2.物块以一定的初速度竖直上抛，到达某一高度后又落回出发点。

已知物块在运动过程中受到大小恒定的阻力作用。

以下关于v随时间t变化的图像中，能正确描述物块整个运动过程的是（）A. B.C. D.3.如图甲所示，质量为M的平板足够长，静止在光滑水平地面上，质量为m的物块以水平速度0v 冲上平板，两者发生相对滑动，最终共速。

物块和平板的v t 图像如图乙所示，则（）A.若只是0v 变大，由开始运动至共速的时间变长，相对运动的距离变短B.若只是m 变大，由开始运动至共速的时间变短，相对运动的距离变短C.若只是M 变小，由开始运动至共速的时间变短，相对运动的距离变长D.若只是动摩擦因数变小，由开始运动至共速的时间变长，相对运动的距离变短4.如图所示，在光滑水平面上有一段质量分布均匀的粗麻绳，绳子在水平向右的恒力F 作用下做匀加速直线运动.绳子上某一点到绳子左端的距离为x ，设该点处的张力为T ，则最能正确反映T 与x 之间的关系的图象是（）A. B. C. D.5.一货箱随竖直升降机运动的速度-时间图像如图所示，取竖直向上为正方向，下列说法正确的是（）A.在2t 时货箱运动到最高位置B.在23t t 与时间内，货箱所受的合力竖直向上且不断减小C.在45t t 时间内，货箱处于失重状态D.在67t t 时间内，货箱做匀加速运动6.某校科技兴趣小组观察“嫦娥二号”的发射过程后，用实验来模拟卫星的发射.火箭点燃后从地面竖直升空，1t 时刻第一级火箭燃料燃尽后脱落，2t 时刻第二级火箭燃料燃尽后脱落，此后不再有燃料燃烧.实验中测得火箭的v t 图像如图所示，设运动中不计空气阻力，全过程中燃料燃烧时产生的推力大小恒定.下列判断中正确的是（）A.2t 时刻火箭到达最高点，3t 时刻火箭落回地面B.火箭在23~t t 时间内的加速度大小大于重力加速度C.火箭在10~t 时间内的加速度大于21~t t 时间内的加速度D.21~t t 时间内火箭处于超重状态，23~t t 时间内火箭处于失重状态7.放在倾角为30°的固定斜面上的物体，受到平行于斜面向上的力F 作用沿斜面向上运动，力F 随时间t 变化的图象及物体运动的v t 图象如图所示，由此可知（不计空气阻力，取210m/s g ）（）A.物体的质量30kgm B.物体的质量60kgmC.物体与斜面间的动摩擦因数10D.物体与斜面间的动摩擦因数3158.无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。

高一物理【运动学、动力学图像问题】专项训练题

高一物理【运动学、动力学图像问题】专项训练题1．如图甲所示，一个质量为3 kg的物体放在粗糙水平地面上，从零时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动，在0～3 s时间内物体的加速度a 随时间t的变化规律如图乙所示，则()A．F的最大值为12 NB．0～1 s和2～3 s内物体加速度的方向相反C．3 s末物体的速度最大，最大速度为8 m/sD．在0～1 s内物体做匀加速运动，2～3 s内物体做匀减速运动解析：由图像可知，物体在1～2 s内做匀加速直线运动，a＝4 m/s2，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，故F＝ma＋μmg＞12 N，故A错误；由a-t图像的特点知加速度一直为正，故B错误；a-t图像与时间轴围成图形的面积为Δv，而初速度为零，故3 s末速度最大为8 m/s，故C正确；整个过程中，物体一直做加速运动，故D错误。

答案：C2．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1且足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常量)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。

下列反映a1和a2变化的图线正确的是()解析：在木块与木板相对滑动前，木块与木板以共同加速度运动，F＝kt＝(m1＋m2)a，则木块与木板的a-t关系图线的斜率均为km1＋m2，当木块与木板相对滑动后，对木板有F f1＝μm2g＝m1a1，得a1＝μm2gm1，为一定值，对木块有F－μm2g＝m2a2，得a2＝ktm2－μg，对应图线的斜率为km2>km1＋m2，选项A正确，B、C、D错误。

答案：A3．质量为60 kg的消防队员，从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下，经2.5 s落地。

轻绳上端有一力传感器，它记录的轻绳受到的拉力变化情况如图甲所示，g 取10 m/s2，则：(1)消防队员下滑过程中最大速度和落地速度大小各是多少？(2)在图乙中画出消防队员下滑过程中的v-t图像。

高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)及解析

高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)及解析一、图示法图像法解决物理试题1．如图所示，将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A 处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d 时（图中B 处），下列说法正确的是A ．小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB ．小环到达B 处时，重物上升的高度也为dC ．小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于D ．小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】AC【解析】【分析】【详解】由题意，释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ，所以A 正确；小环到达B 处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即2h d d ∆=-，所以B 错误；根据题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足：A B v cos v θ=，即1 2A B vv cos θ==所以C 正确，D 错误．【点睛】应明确：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；②物体的实际速度即为合速度，应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解．2．如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，则圆心O 处产生的电场方向和场强大小应为( )A ．方向指向AB B ．方向背离ABC ．场强大小为D ．场强大小为【答案】BD【解析】【详解】AB 段的电量,则AB 段在O 点产生的电场强度为：,方向指向AB ，所以剩余部分在O 点产生的场强大小等于,方向背离AB ．故B,D 正确;A,C 错误.故选BD.【点睛】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及知道AB 段与剩余部分在O 点产生的场强大小相等，方向相反．3．如图所示，用铰链将三个质量均为m 的小球A 、B 、C 与两根长为L 轻杆相连， B 、C 置于水平地面上．在轻杆竖直时，将A 由静止释放，B 、C 在杆的作用下向两侧滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g ．则此过程中（）A ．球A 的机械能一直减小B ．球A 2gLC ．球B 对地面的压力始终等于32mg D ．球B 对地面的压力可小于mg【答案】BD【解析】【详解】 A ：设A 球下滑h 时，左侧杆与竖直方向夹角为θ，则L h cos Lθ-=，AB 用铰链相连，则()090A B B v cos v cos v sin θθθ=-=，当A 下落到最低点时，B 的速度为零，中间过程中B 的速度不为零；同理可得，当A 下落到最低点时，C 的速度为零，中间过程中C 的速度不为零．ABC 三者组成的系统机械能守恒，中间过程B 、C 的动能不为零，A 到最低点时，B 、C 的动能为零；则球A 的机械能不是一直减小．故A 项错误．B ：当A 下落到最低点时，B 、C 的速度为零，对三者组成的系统，A 由静止释放到球A 落地过程，应用机械能守恒得：212mgL mv =，解得：球A 落地的瞬时速度2v gL =．故B 项正确．C ：球A 加速下落时，三者组成的系统有向下的加速度，整体处于失重状态，球B 、C 对地面的压力小于32mg ．故C 项错误． D ：在A 落地前一小段时间，B 做减速运动，杆对B 有斜向右上的拉力，则球B 对地面的压力小于mg ．故D 项正确．综上，答案为BD ．4．质量为2kg 的物体(可视为质点)在水平外力F 的作用下,从t=0开始在平面直角坐标系xOy(未画出)所决定的光滑水平面内运动．运动过程中,x 方向的x-t 图象如图甲所示,y 方向的v-t 图象如图乙所示．则下列说法正确的是（）A ．t=0时刻，物体的速度大小为10m/sB ．物体初速度方向与外力F 的方向垂直C ．物体所受外力F 的大小为5ND ．2s 末，外力F 的功率大小为25W 【答案】CD【解析】【详解】由图甲图得到物体在x 方向做匀速直线运动，速度大小为10/ 2.5/4x x v m s m s t ==＝，t=0时刻，y 方向物体的分速度为v y =10m/s ，物体的速度大小为v=22 x y v v +＞10m/s ．故A 错误．物体在x 方向做匀速直线运动，合力为零，y 方向做匀减速直线运动，合力沿-y 轴方向，而物体的初速度不在x 轴方向，所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直．故B 错误．由乙图的斜率等于加速度，得到物体的加速度大小为22100/ 2.5/4v a m s m s t -===，所受外力F 的大小为F=ma=5N ．故C 正确．2s 末，外力的功率P=Fv y =5×5W=25W ．故D 正确．故选CD ．【点睛】本题知道x 、y 两个方向的分运动，运用运动的合成法求解合运动的情况．对于位移图象与速度图象的斜率意义不同，不能混淆：位移图象的斜率等于速度，而速度图象的斜率等于加速度．5．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A 和B ，竖直放置，两球质量均为m ，两球半径忽略不计，杆的长度为L ．由于微小的扰动，A 球沿竖直光滑槽向下运动，B 球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为θ时（图中未标出），关于两球速度A v 与B v 的关系，下列说法正确的是A ．A 球下滑过程中的加速度一直大于gB ．B 球运动过程中的速度先变大后变小C ．tan A B v v θ=D ．sin A B v v θ=【答案】BC【解析】【分析】【详解】先分析小球B 的运动情况：小球 B 以初速度等于零开始向右运动，当小球A 落到最下方时B 的速度再次为零，所以B 在水平方向先加速后减小，即B 球运动过程中的速度先变大后变小，根据受力可知刚开始时杆对B 产生的是偏右的力，所以杆对A 产生的是偏向上的力，根据受力可知此时A 的加速度小于重力加速度g ，故A 错误；B 正确；当杆与竖直方向的夹角为θ时，根据运动的分解可知;cos sin A B v v θθ=即tan A B v v θ=，故C 正确；D 错误；6．如图所示，在M 、N 两点分别固定点电荷+Q 1、－Q 2，且Q 1>Q 2，在MN 连线上有A 、B 两点，在MN 连线的中垂线上有C 、D 两点．某电荷q 从A 点由静止释放，仅在静电力的作用下经O 点向B 点运动，电荷q 在O 、B 两点的动能分别为E KO 、E KB ，电势能分别为E pO 、E pB ，电场中C 、D 两点的场强大小分别为E C 、E D ，电势分别为C D ϕϕ、，则下列说法正确的是（）A ．E KO 一定小于E KBB ．E pO 一定小于E pBC ．E C 一定大于E DD ．C ϕ一定小于D ϕ【答案】AC【解析】【分析】【详解】 AB ．电荷q 从A 点由静止释放，仅在静电力的作用下经O 点向B 点运动，说明静电力方向向右，静电力对电荷做正功，所以电荷动能增加，电势能减小，故A 项正确，B 项错误；C ．据2Q E kr =和正点荷产生电场方向由正电荷向外，负电荷产生的电场指向负电荷可得CD 两点场强如图两电荷在C 处产生的场强大，夹角小，据平行四边形定则可得E C 一定大于E D ，故C 项正确；D ．由C 的分析可知MN 连线的中垂线上半部分各点的场强方向向右上方，据等势线与电场线垂直，顺着电场线电势降低，可得C ϕ一定大于D ϕ，故D 项错误。

2025高考物理专项复习专题进阶课九动力学的图像问题含答案

2025高考物理专项复习专题进阶课九动力学的图像问题含答案专题进阶课九动力学的图像问题核心归纳1.常见的图像形式在动力学与运动学问题中,常见、常用的图像是位移—时间图像(x-t图像)、速度—时间图像(v-t图像)和力—时间的图像(F-t图像)等,这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律,而绝非代表物体的运动轨迹。

v-t图像(属于已知运动求受力)(1)根据图像确定物体各段的加速度大小和方向(2)弄清每段图线与物体运动的对应关系(3)对各段图线进行受力分析(4)用牛顿第二定律求解F-t图像(属于已知受力求运动)(1)根据图像结合物体运动情况明确物体在各时间段的受力情况(2)利用牛顿第二定律求出加速度(3)利用运动学公式求其他运动量a-F图像图像的力F是物体受到的某一个力的变化对物体加速度的影响:(1)对物体进行全面受力分析(2)根据牛顿第二定律求其他未知力2.图像问题的分析方法(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理过程,会分析临界点。

(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等。

(3)明确能从图像中获得的信息:把图像与具体的题意、情景结合起来,应用物理规律列出与图像对应的函数方程式,进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断。

典题例析角度1 v-t图像【典例1】(2024·淮安高一检测)如图甲所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,一个小物块在沿斜面向上的恒定拉力F作用下,从斜面底端A点由静止开始运动,一段时间后撤去拉力F,小物块能到达的最高位置为C点,已知小物块的质量为0.3 kg,小物块从A到C的v-t图像如图乙所示,取g=10 m/s2。

(1)求小物块上升过程中加速和减速的加速度大小的比值。

(2)求小物块与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小。

专题15 动力学图像、超重失重、等时圆、临界极值问题(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题15 动力学图像、超重失重、等时圆、临界极值问题特训目标特训内容目标1动力学图像问题（1T —4T ）目标2超重失重问题（5T —8T ）目标3等时圆问题（9T —12T ）目标4 临界极值问题（13T —16T ）一、动力学图像问题1．如图甲所示，一质量为1kg m =的物体在水平拉力F 的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F 随时间均匀减小，物体所受摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。

则下列说法中正确的是（）A ．1s t =时物体开始做匀减速运动B ．物体匀速运动时的速度大小为2m /sC ．物体与接触面间的动摩擦因数为0.2D ．2s =t 时物体的加速度大小为22m /s【答案】B【详解】A ．物体在开始在F 作用下做匀速直线运动，由图可知，滑动摩擦力的大小为4N ，拉力随时间均匀减小后，物体开始做减速运动，3s t =时，滑动摩擦力突变成静摩擦力，说明3s t =时物体刚好减速到速度为零，之后静摩擦力与拉力F 平衡，由图可知静摩擦力图线与滑动摩擦力图线交于1s t =时，可知在1s t =时，拉力F 开始均匀减小，物体开始做减速运动，合力逐渐增大，加速度逐渐增大，物体做加速度逐渐增大的减速运动，直到3s t =时停下，处于静止状态，A 错误；B ．从1~3s 过程，根据动量定理可得0Ft ft mv -=-解得物体匀速运动时的速度大小为424222m /s 2m /s 1ft Ft v m +⨯-⨯-===，B 正确； C ．由图可知滑动摩擦力大小为4N f mg μ==解得物体与接触面间的动摩擦因数为40.4110f mg μ===⨯，C 错误； D ．2s =t ，由图可知拉力23N F =，根据牛顿第二定律可得，物体的加速度大小22243m /s 1m /s 1f F a m --=== D 错误。

故选B 。

高考物理一轮复习：第08练动力学图像、临界和极值问题(解析版)

专题03 牛顿运动定律第09练动力学图像、临界和极值问题基础训练1.甲、乙两物体都静止在水平面上，质量分别为m 甲、m 乙，与水平面间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙．现用水平拉力F 分别作用于两物体，加速度a 与拉力F 的关系如图，图中b 、－2c 、－c 为相应坐标值，重力加速度为g .由图可知( )A ．μ甲＝g 2c ，m 甲＝2cbB ．μ甲＝2c g ，m 甲＝b2cC ．m 甲∶m 乙＝1∶2，μ甲∶μ乙＝1∶2D ．m 甲∶m 乙＝2∶1，μ甲∶μ乙＝1∶2 【答案】B【解析】对质量为m 的物体受力分析，根据牛顿第二定律，有：F －μmg ＝ma ，可得：a ＝Fm －μg ，故a 与F 关系图像的斜率表示质量的倒数，斜率越大，质量越小，故有m 甲＝b2c，m乙＝b c ，即m 甲∶m 乙＝1∶2；从题图可以看出纵截距为－μg ，故－μ甲g ＝－2c ，即μ甲＝2c g，μ乙＝cg，有μ甲∶μ乙＝2∶1，故选B.2.如图所示，水平轻弹簧左端固定，右端连接一物块(可以看作质点)，物块静止于粗糙的水平地面上，弹簧处于原长．现用一个水平向右的力F 拉动物块，使其向右做匀加速直线运动(整个过程不超过弹簧的弹性限度)．以x 表示物块离开静止位置的位移，下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是( )【答案】B【解析】物块水平方向受向右的拉力F、向左的弹力kx、摩擦力f，由牛顿第二定律得：F －kx－f＝ma；整理得：F＝kx＋ma＋f，物块做匀加速直线运动，所以ma＋f恒定且不为零，F－x图像是一个不过原点的倾斜直线，故A、C、D错误，B正确．3.如图所示，A、B两物块叠在一起静止在水平地面上，A物块的质量m A＝2 kg，B物块的质量m B＝3 kg，A与B接触面间的动摩擦因数μ1＝0.4，B与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，现对A或对B施加一水平外力F，使A、B相对静止一起沿水平地面运动，重力加速度g＝10 m/s2，物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是()A．若外力F作用到物块A上，则其最小值为8 NB．若外力F作用到物块A上，则其最大值为10 NC．若外力F作用到物块B上，则其最小值为13 ND．若外力F作用到物块B上，则其最大值为25 N【答案】BD【解析】当外力F作用到A上时，A对B的摩擦力达到最大静摩擦力时，两者相对静止，F 达到最大值，对B根据牛顿第二定律，有：μ1m A g－μ2(m A＋m B)g＝m B a1，代入数据解得a1＝1 m/s2，对整体：F1－μ2(m A＋m B)g＝(m A＋m B)a1，代入数据，解得：F1＝10 N，故B正确；当外力F作用到B上时，A对B的摩擦力达到最大静摩擦力时，两者相对静止，F达到最大值，对A，根据牛顿第二定律，有μ1m A g＝m A a2，得a2＝μ1g＝4 m/s2，对A、B整体：F2－μ2(m A＋m B)g＝(m A＋m B)a2，代入数据解得：F2＝25 N，故D正确；无论F作用于A还是B上，A、B刚开始相对地面滑动时，F min＝μ2(m A＋m B)g＝5 N，A、C错误．4如图所示，质量m B＝2 kg的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量m A ＝1 kg的小物块A，整个装置静止．现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度a＝2 m/s2做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k＝600 N/m，g＝10 m/s2.以下结论正确的是()A．变力F的最小值为2 NB．变力F的最小值为6 NC．小物块A与托盘B分离瞬间的速度为0.2 m/sD ．小物块A 与托盘B 分离瞬间的速度为55m/s 【答案】BC【解析】A 、B 整体受力产生加速度，则有F ＋F N AB －(m A ＋m B )g ＝(m A ＋m B )a ，F ＝(m A ＋m B )a ＋(m A ＋m B )g －F N AB ，当F N AB 最大时，F 最小，即刚开始施力时，F N AB 最大，等于重力，则F min ＝(m A ＋m B )a ＝6 N ，B 正确，A 错误；刚开始，弹簧的压缩量为x 1＝(m A ＋m B )gk ＝0.05 m ；A 、B 分离时，其间恰好无作用力，对托盘B ，由牛顿第二定律可知kx 2－m B g ＝m B a ，得x 2＝0.04 m ．物块A 在这一过程的位移为Δx ＝x 1－x 2＝0.01 m ，由运动学公式可知v 2＝2a Δx ，代入数据得v ＝0.2 m/s ，C 正确，D 错误．能力训练1.如图(a)，一物块在t ＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v －t 图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量，则不可求出( )A ．斜面的倾角B ．物块的质量C ．物块与斜面间的动摩擦因数D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】B【解析】由题图可知，物块上滑的加速度大小a 1＝v 0t 1，下滑的加速度大小a 2＝v 1t 1，根据牛顿第二定律，物块上滑时有mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，下滑时有mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，则可求得斜面倾角及动摩擦因数，故A 、C 不符合题意；由于m 均消去，无法求得物块的质量，故B 符合题意；物块上滑的最大距离x ＝v 0t 12，则最大高度h ＝x ·sin θ，故D 不符合题意．2.(2019·全国卷Ⅲ·20)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t ＝0时，木板开始受到水平外力F 的作用，在t ＝4 s 时撤去外力．细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b)所示，木板的速度v 与时间t 的关系如图(c)所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取10 m/s 2.由题给数据可以得出( )A ．木板的质量为1 kgB ．2 s ～4 s 内，力F 的大小为0.4 NC ．0～2 s 内，力F 的大小保持不变D ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 【答案】AB【解析】由题图(c)可知木板在0～2 s 内处于静止状态，再结合题图(b)中细绳对物块的拉力f 在0～2 s 内逐渐增大，可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大，故可以判断木板受到的水平外力F 也逐渐增大，选项C 错误；由题图(c)可知木板在2 s ～4 s 内做匀加速运动，其加速度大小为a 1＝0.4－04－2 m/s 2＝0.2 m/s 2，对木板进行受力分析，由牛顿第二定律可得F －F f ＝ma 1，在4～5 s 内做匀减速运动，其加速度大小为a 2＝0.4－0.25－4 m/s 2＝0.2 m/s 2，F f ＝ma 2，另外由于物块静止不动，同时结合题图(b)可知物块与木板之间的滑动摩擦力F f ＝0.2 N ，解得m ＝1 kg 、F ＝0.4 N ，选项A 、B 正确；由于不知道物块的质量，所以不能求出物块与木板之间的动摩擦因数，选项D 错误．3.(2018·全国卷Ⅰ·15)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P ，系统处于静止状态．现用一竖直向上的力F 作用在P 上，使其向上做匀加速直线运动．以x 表示P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是( )【答案】A【解析】设物块P 静止时，弹簧的长度为x 0，原长为l ，则有k (l －x 0)＝mg ，物块P 向上做匀加速直线运动时受重力mg 、弹簧弹力k (l －x 0－x )及力F ，根据牛顿第二定律，得F ＋k (l －x 0－x )－mg ＝ma ，故F ＝kx ＋ma .根据数学知识知F －x 图像是纵轴截距为ma 、斜率为k 的一次函数图像，故可能正确的是A.4.如图甲所示，用一水平力F 拉着一个静止在倾角为θ的光滑固定斜面上的物体，逐渐增大F ，物体做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图像如图乙所示，重力加速度为g ＝10 m/s 2，根据图乙中所提供的信息可以计算出( )A ．物体的质量B ．斜面的倾角正弦值C ．加速度为6 m/s 2时物体的速度D ．物体能静止在斜面上所施加的最小外力【答案】ABD【解析】对物体，由牛顿第二定律可得F cos θ－mg sin θ＝ma ，上式可改写为a ＝cos θm F －g sinθ，故a －F 图像的斜率为k ＝cos θm＝0.4 kg －1，截距为b ＝－g sin θ＝－6 m/s 2，解得物体质量为m ＝2 kg ，sin θ＝0.6，故A 、B 正确；由于外力F 为变力，物体做非匀变速运动，故利用高中物理知识无法求出加速度为6 m/s 2时物体的速度，C 错误；物体能静止在斜面上所施加的最小外力为F min ＝mg sin θ＝12 N ，故D 正确．5.如图甲所示，足够长的木板B 静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A ，滑块A 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时，用传感器测出滑块A 的加速度a ，得到如图乙所示的a －F 图像，A 、B 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取10 m/s 2，则( )A ．滑块A 的质量为4 kgB ．木板B 的质量为2 kgC ．当F ＝10 N 时滑块A 加速度为6 m/s 2D ．滑块A 与木板B 间动摩擦因数为0.2 【答案】BC【解析】设滑块A 的质量m ，木板B 的质量为M ，滑块A 与木板B 间的动摩擦因数为μ.由题图乙可知，当F ＝F m ＝6 N 时，滑块A 与木板B 达到最大共同加速度为a m ＝2 m/s 2，根据牛顿第二定律有F m ＝(M ＋m )a m ，解得M ＋m ＝3 kg ；当F ＞6 N 时，A 与B 将发生相对滑动，对A 单独应用牛顿第二定律有F －μmg ＝ma ，整理得a ＝Fm －μg ；根据题图乙解得m ＝1 kg ，μ＝0.4，则M ＝2 kg ，A 、D 错误，B 正确；当F ＝10 N 时，木板A 的加速度为a A ＝F －μmgm ＝6 m/s 2，C 正确．6.辉辉小朋友和爸爸一起去游乐园玩滑梯。

2022版高考物理专题19动力学中的图象问题练习含解析

高考物理专题练习：专题19 动力学中的图象问题1．两类问题：一类问题是从图象中挖掘信息，再结合题干信息解题；另一类是由题干信息判断出正确的图象.2.两种方法：一是函数法：列出所求物理量的函数关系式，理解图象的意义，理解斜率和截距的物理意义；二是特殊值法：将一些特殊位置或特殊时刻或特殊情况的物理量值与图象对应点比较．1．(2020·广东六校联考)沿固定光滑斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度—时间图象如图1所示．在0～5 s、5～10 s、10～15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则( )图1A．F1<F2B．F2>F3C．F1>F3D．F1＝F3答案 A解析物体沿斜面向下运动，拉力方向沿斜面向上，由速度—时间图象可知，在三个5 s内物体分别做加速、匀速、减速运动，结合牛顿第二定律，故有F1<F2<F3，故A项正确，B、C、D项错误．2．(2020·重庆市一测)竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，取初速度方向为正方向．则物块从抛出到落回抛出点的过程中，下列物块的加速度a、速度v与时间t的关系图象中可能正确的是( )答案 D解析物块上升和下落过程中，加速度方向始终向下(可能为零)，取初速度方向为正方向，则加速度始终为负值，A、B项错误；由于物块所受阻力与速度大小成正比，所以加速度随速度变化而变化，其速度—时间图象不是直线，而是曲线，C项错误，D项正确．3.(2020·湖北宜昌市调研)如图2所示，水平轻弹簧左端固定，右端连接一物块(可以看作质点)，物块静止于粗糙的水平地面上，弹簧处于原长．现用一个水平向右的力F拉动物块，使其向右做匀加速直线运动(整个过程不超过弹簧的弹性限度)．以x 表示物块离开静止位置的位移，下列表示F 和x 之间关系的图象可能正确的是( )图2答案 B解析物块水平方向受向右的拉力F 、向左的弹力kx 、摩擦力F f ，由牛顿第二定律得：F －kx －F f ＝ma ；整理得：F ＝kx ＋ma ＋F f ，物块做匀加速直线运动，所以ma ＋F f 恒定且不为零，F －x 图象是一个不过原点的倾斜直线，故A 、C 、D 错误，B 正确．4．(多选)(2020·山东肥城六中月考)如图3甲所示，一倾角θ＝30°的足够长斜面体固定在水平地面上，一个物块静止在斜面上．现用大小为F ＝kt (k 为常量，F 、t 的单位分别为N 和s)的拉力沿斜面向上拉物块，物块受到的摩擦力F f 随时间变化的关系图象如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取10 m/s 2.下列判断正确的是( )图3A ．物块的质量为1 kgB ．k 的值为5 N/sC ．物块与斜面间的动摩擦因数为33D ．t ＝3 s 时，物块的加速度大小为4 m/s 2答案 ABD解析 t ＝0时，F f ＝mg sin θ＝5 N ，解得m ＝1 kg ，A 正确；当t ＝1 s 时，F f ＝0，说明F ＝5 N ，由F ＝kt 可知，k ＝5 N/s ，B 正确；由题图可知，滑动摩擦力μmg cos θ＝6 N ，解得μ＝235，C 错误；由F ＝μmg cos θ＋mg sin θ，即kt 0＝6 N ＋5 N ，解得t 0＝2.2 s ，即2.2 s 后物块开始向上滑动，当t ＝3 s 时，F ＝15 N ，则F －μmg cos θ－mg sin θ＝ma ，解得加速度a ＝4 m/s 2，D 正确．5.(多选)运动员沿竖直方向做跳伞训练，打开降落伞后的速度—时间图象如图4(a)所示．降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图(b)所示，已知运动员的质量为64 kg ，降落伞的质量为16 kg ，假设打开伞后伞所受阻力F f 的大小与速率v 成正比，即F f ＝kv .g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则( )图4A ．k ＝200 N·s·m －1B ．打开伞后瞬间运动员的加速度方向竖直向上C ．打开伞后瞬间运动员的加速度大小为20 m/s 2D ．每根悬绳能够承受的拉力至少为400 N 答案 BD解析由题图(a)可知，当速度为v 1＝5 m/s 时运动员匀速运动，运动员与降落伞整体受力平衡，此时有kv 1＝m 人g ＋m 伞g ，解得k ＝160 N·s·m －1，故A 错误；打开伞后瞬间运动员减速下落，故加速度方向竖直向上，故B 正确；打开伞后瞬间运动员的速度为v 0＝20 m/s ，对运动员和降落伞整体有kv 0－m 人g －m 伞g ＝(m 人＋m 伞)a ，解得a ＝30 m/s 2，故C 错误；打开伞后瞬间，绳上的拉力最大，对运动员受力分析有F T cos 37°×8－m 人g ＝m 人a ，解得每根悬绳的拉力大小F T ＝400 N ，故D 正确．6.质量为M ＝1 kg 的木板静止在粗糙水平面上，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，在木板的左端放置一个质量为m ＝1 kg 、大小可忽略的铁块．铁块与木板间的动摩擦因数为μ2，g 取10 m/s 2.若在铁块右端施加一个从0开始增大的水平向右的力F ，假设木板足够长，铁块受木板摩擦力F f 随拉力F 的变化如图5所示，则两个动摩擦因数的数值为( )图5A ．μ1＝0.1 μ2＝0.4B ．μ1＝0.1 μ2＝0.2C ．μ1＝0.2 μ2＝0.4D ．μ1＝0.4 μ2＝0.4答案 A解析根据题图可知，当0<F ≤2 N 过程中，整体保持静止；当2 N<F ≤6 N 过程中，二者以共同的加速度加速前进；当F >6 N 过程中，铁块受到的摩擦力不变，说明二者发生相对运动；所以在2 N<F ≤6 N 过程中，系统的加速度为：a ＝F －μ1M ＋m gM ＋m，对铁块F －F f ＝ma ，解得F f ＝12F ＋μ1g ，当F ＝6 N 时，F f ＝4 N ，解得：μ1＝0.1；当F >6 N 过程中，铁块的摩擦力F f 不变，则有μ2mg ＝4 N ，解得：μ2＝0.4，故A 正确，B 、C 、D 错误．7．(多选)(2020·湖南长沙一中月考)如图6甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以大小不变的初速度v 0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x 与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g 取10 m/s 2，根据图象可求出( )图6A ．物体的初速度v 0＝6 m/sB ．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.6C ．取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x 的最小值x min ＝1.44 mD ．当某次θ＝30°时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑答案 AC解析物体沿粗糙斜面向上运动，加速度大小a ＝g sin θ＋μg cos θ，由运动学公式知，当θ＝90°时，有v 02＝2g ×1.8 m，解得v 0＝6 m/s ，当θ＝0°时，有v 02＝2μg ×2.40 m，解得μ＝34，A 正确，B 错误；根据运动学公式有v 02＝2ax ＝2(g sin θ＋μg cos θ)x ＝2gx 1＋μ2sin(θ＋φ)(其中cos φ＝11＋μ2)，则x ＝v 022g 1＋μ2sin θ＋φ，故位移x 的最小值x min ＝1.44 m ，C 正确；由于μ>tan 30°，即mg sin 30°<μmg cos 30°，所以当θ＝30°时，物体达到最大位移后不会下滑，D 错误．8．(2020·山东枣庄市模拟)某马戏团演员做滑杆表演时，所用竖直滑杆的上端通过拉力传感器固定在支架上，下端悬空，滑杆的质量为20 kg.从演员在滑杆上端做完动作时开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s ，然后沿杆下滑，3.5 s 末刚好滑到杆底端，速度恰好为零，整个过程演员的v －t 图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图7甲、乙所示，重力加速度g 取10 m/s 2，则下列说法正确的是( )图7A ．演员在1.0 s 时的加速度大小为2 m/s 2B ．滑杆的长度为5.25 mC ．传感器显示的最小拉力为420 ND ．3.5 s 内演员损失的机械能为2 700 J 答案 D解析由v －t 图象可知，演员在1.0 s 时的加速度大小a ＝3－01.5－0.5 m/s 2＝3 m/s 2，故A 错误；v －t 图象与t 轴所围的面积表示位移，则可知，滑杆的长度h ＝12×3×3 m＝4.5 m ，故B 错误；两图结合可知，静止时，传感器示数为800 N ，除去杆的重力200 N ，演员的重力就是600 N ，在演员加速下滑阶段，处于失重状态，杆受到的拉力最小，由牛顿第二定律得：mg －F 1＝ma ，解得：F 1＝420 N ，加上杆的重力200 N ，可知杆受的拉力为620 N ，故C 错误；3.5 s 内演员初、末速度均为零，则减小的重力势能等于损失的机械能，为ΔE ＝mgh ＝600×4.5 J＝2 700 J ，故D 正确．9．(多选)如图8甲所示，物块的质量m ＝1 kg ，初速度v 0＝10 m/s ，在一水平向左的恒力F 作用下从原点O 沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力F 突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g 取10 m/s 2.下列说法正确的是( )图8A ．0～1 s 内物块做匀减速运动B ．在t ＝1 s 时，恒力F 的方向不变C ．恒力F 的大小为10 ND ．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3 答案 AD解析由题图可知物块做匀减速直线运动的加速度大小为a 1＝v 022x 1＝1002×5 m/s 2＝10 m/s 2，做匀加速直线运动的加速度大小为a 2＝v 122x 2＝642×8 m/s 2＝4 m/s 2，根据牛顿第二定律有F ＋F f ＝ma 1，F －F f ＝ma 2，联立解得F ＝7 N ，F f ＝3 N ，则物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝F fmg＝0.3，物块做匀减速直线运动的时间为t 1＝v 0a 1＝1 s ，即物块在0～1 s 内做匀减速直线运动，1 s 时恒力F 反向，物块开始做匀加速直线运动，选项A 、D 正确，B 、C 错误．10．(2019·安徽“江南十校”综合素质检测)一倾角为θ＝30°的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，自由状态时另一端在C 点．C 点上方斜面粗糙、下方斜面光滑．如图9(a)所示，用质量为m ＝1 kg 的物体A (可视为质点)将弹簧压缩至O 点并锁定．以O 点为坐标原点沿斜面方向建立坐标轴．沿斜面向上的拉力F 作用于物体A 的同时解除弹簧锁定，使物体A 做匀加速直线运动，拉力F 随位移x 变化的图线如图(b)所示．求物体A 与斜面粗糙段间的动摩擦因数以及沿斜面向上运动至最高点D 时的位置坐标．(重力加速度g 取10 m/s 2)图9答案320.7 m 解析物体A 运动到x ＝0.1 m 的C 处时，由题图(b)知F 1＝10.0 N ，F 2＝17.5 N ，F 1－mg sin θ＝ma 1F 2－mg sin θ－μmg cos θ＝ma 1可得：a 1＝5 m/s 2，μ＝32由2a 1x OC ＝v C 2可得物体从O 点到达C 点的速度v C ＝1 m/s根据牛顿第二定律可知，物体在斜面上由静止开始匀加速运动0.5 m 后继续向上滑行的加速度大小为a 2＝mg sin θ＋μmg cos θm＝12.5 m/s 2由：2a 1x 1＝v 12－2a 2x 2＝0－v 12 得x 2＝0.2 mx OD ＝x 1＋x 2＝0.7 m ，故x D ＝0.7 m11．(2020·广西池州市期末)两物块A 、B 并排放在水平地面上，且两物块接触面为竖直面．现用一水平推力F 作用在物块A 上，使A 、B 由静止开始一起向右做匀加速运动，如图10甲所示．在A 、B 的速度达到6 m/s 时，撤去推力F .已知A 、B 质量分别为m A ＝1 kg 、m B ＝3 kg ，A 与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.3，B 与地面没有摩擦，B 物块运动的v －t 图象如图乙所示，g 取10 m/s 2，求：图10(1)推力F 的大小；(2)A 物块刚停止运动时，物块A 、B 之间的距离．答案 (1)15 N (2)6 m解析 (1)在水平推力F 作用下，物块A 、B 一起做匀加速运动，加速度为a ，由B 物块的v －t 图象得，a ＝Δv Δt ＝62 m/s 2＝3 m/s 2对于A 、B 整体，由牛顿第二定律得F －μm A g ＝(m A ＋m B )a代入数据解得F ＝15 N(2)设物块A 做匀减速运动的时间为t ，撤去推力F 后，A 、B 两物块分离，A 在摩擦力作用下做匀减速运动，B 做匀速运动，对A ，由－μm A g ＝m A a A 解得a A ＝－μg ＝－3 m/s 2t ＝0－v 0a A ＝0－6－3s ＝2 s 物块A 通过的位移x A ＝v 02t ＝6 m物块B 通过的位移x B ＝v 0t ＝6×2 m＝12 m 物块A 刚停止时A 、B 间的距离Δx ＝x B －x A ＝6 m.。

2025届高考物理复习：经典好题专项(动力学中的图像问题)练习(附答案)

2025届高考物理复习：经典好题专项（动力学中的图像问题）练习1．(多选)一物体静止在粗糙程度均匀的水平地面上，在0～4 s内所受水平拉力F随时间t的变化关系图像如图甲所示，在0～2 s内的速度与时间关系图像如图乙所示，最大静摩擦力大于滑动摩擦力。

关于物体的运动，下列说法正确的是()A．物体的质量为2 kgB．0～4 s内物体的位移为8 mC．0～4 s内拉力F做功为16 JD．在4 s末物体的速度大小为4 m/s2．(2023ꞏ内蒙古包头市二模)水平力F方向确定，大小随时间变化的图像如图a所示，用力F 拉静止在水平桌面上的小物块，在F从0开始逐渐增大的过程中，物块的加速度a随时间变化的图像如图b所示，重力加速度大小为10 m/s2，最大静摩擦力大于滑动摩擦力，由图示可知()A．物块的质量m＝2 kgB．物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.2C．在4 s末，物块的动量大小为12 kgꞏm/sD．在2～4 s时间内，小物块速度均匀增加3. 在用DIS探究超重和失重的实验中，某同学蹲在压力传感器上完成一次起立动作，在计算机屏幕上得到压力传感器示数F随时间t变化的图像如图所示，则此过程该同学重心的运动速度v随时间t变化的图像最接近图()4．(多选)如图甲所示，用一水平力F 拉着一个静止在倾角为θ的光滑固定斜面上的物体。

逐渐增大F ，物体做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图像如图乙所示，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

根据图乙中所提供的信息可以计算出( )A ．物体的质量B ．斜面的倾角C ．物体能静止在斜面上所施加的最小外力D ．加速度为6 m/s 2时物体的速度5．(多选)如图甲所示，一倾角θ＝30°的足够长斜面体固定在水平地面上，一个物块静止在斜面上。

现用大小为F ＝kt (k 为常量，F 、t 的单位分别为N 和s)的拉力沿斜面向上拉物块，物块受到的摩擦力F f 随时间变化的关系图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取10 m/s 2。

专题16 动力学动态分析、动力学图像问题(解析版)-2024年高考物理一轮综合复习导学练

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题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、a-F图像目标4动力学a-t、a-x图像【知识导学与典例导练】一、动力学动态分析【例1】如图所示，木板B 固定在弹簧上，木块A 叠放在B 上，A 、B 相对静止，待系统平衡后用竖直向上的变力F 作用于A ，使A 、B 一起缓慢上升，AB 不分离，在A 、B 一起运动过程中，下面说法正确的是（）A ．一起缓慢上升过程中A 对B 的摩擦力不变B ．在某时刻撤去F ，此后运动中A 可能相对B 滑动C ．在某时刻撤去F ，此后运动中AB 的加速度可能大于gD ．在某时刻撤去F ，在A 、B 下降的过程中，B 对A 的作用力一直增大【答案】D【详解】A ．一起缓慢上升过程中，以A 、B 为整体，根据受力平衡可得A B ()F F m m g +=+弹由于弹簧弹力逐渐减小，可知拉力F 逐渐增大；以A 为对象，设木板B 斜面倾角为θ，根据受力平衡可得A sin sin f F m g θθ+=可知B 对A 摩擦力不断变小，则A 对B 的摩擦力不断变小，故A 错误；B ．设A 、B 间的动摩擦因数为μ，根据题意有tan μθ>在某时刻撤去F ，设A 、B 向下加速的加速度大小为a ，以A 为对象，则有A A cos cos m g N m a θθ-=；A A sin sin m g f m a θθ-=可得A ()cos N m g a θ=-；A ()sin tan f m g a N N θθμ=-=<故此后运动中A 、B 相对静止，故B 错误；C ．在某时刻撤去F ，此后运动中A 、B 相对静止，则最高点时的加速度最大，且撤去力F 前，整体重力和弹簧弹力的合力小于整体重力，则最高点加速度小于g ，此后运动中AB 的加速度不可能大于g ，故C 错误；D ．在某时刻撤去F ，在A 、B 下降的过程中，A 的加速度先向下逐渐减小，后向上逐渐增大，则B 对A 的作用力一直增大，故D 正确。

高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)

高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图示法图像法解决物理试题1．如图所示，滑块A 、B 的质量均为m ,A 套在固定倾斜直杆上，倾斜杆与水平面成45°,B 套在固定水平的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且足够长，A 、B 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆(初始时轻杆与平面成30°)连接，A 、B 从静止释放，B 开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A 、B 视为质点，在运动的过程中，下列说法中正确的是（）A ．A 、B 组成的系统机械能守恒B ．当A 到达与B 同一水平面时,A 的速度为gLC ．B 滑块到达最右端时,A 的速度为2gLD ．B 滑块最大速度为3gL【答案】AD【解析】因不计一切摩擦，故系统机械能守恒，A 正确；设A 的速度为A v 、B 的速度为B v ，当A 到达与B 同一水平面时，对A 、B 速度进行分解，如图所示根据沿杆方向速度相等有：2cos 452B A A v v v ==o ，根据系统机械能守恒有：2211222A B L mg mv mv =+，解得：23A v gL =，B 错误；B 滑块到达最右端时，B 的速度为零，如图所示：根据系统机械能守恒有：212122A mgL mv +='，解得：()12A v gL ='+C 错误；当A 滑到最低点时，速度为零，B 的速度最大，如图所示：根据系统机械能守恒有：23122B mgL mv '=，解得：3B v gL '=，D 正确，选AD. 【点睛】应用A 、B 沿杆方向速度相等，求出A 、B 的速度关系，因为不计一切摩擦，故A 、B 组成的系统机械能守恒，当A 的速度最大时，B 的速度为0；当B 的速度最大时，A 的速度为0.2．如图所示，三根通电长直导线A 、B 、C 互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且A 、C 中电流方向垂直于纸面向外，B 中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度kI B r =，其中I 为通电导线中的电流强度，r 为某处到通电直导线的距离，k 为常量．下列说法正确的是( )A ．A 所受磁场作用力的方向与B 、C 所在平面垂直 B ．B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直C ．A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2D ．A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2 【答案】BC【解析】利用右手定则可知：A 处的合磁场方向沿AC 方向，所以A 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直，A 错；B 、利用右手定则可知：B 处的合磁场方向沿AC 方向，所以B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直，B 对；C 、知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度kI B r =，根据磁场的叠加知：A 处的磁场大小为22kI r，而B 2kI r ，所以A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2，C 对，D 错；故本题选：BC3．如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l(l远小于R)，则圆心O处产生的电场方向和场强大小应为( )A．方向指向AB B．方向背离ABC．场强大小为 D．场强大小为【答案】BD【解析】【详解】AB段的电量,则AB段在O点产生的电场强度为：,方向指向AB，所以剩余部分在O点产生的场强大小等于,方向背离AB．故B,D正确;A,C错误.故选BD.【点睛】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及知道AB段与剩余部分在O点产生的场强大小相等，方向相反．4．如图，将一质量为2m的重物悬挂在轻绳一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离A为d处．现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法中正确的是（）A．环到达B处时，重物上升的高度2dB．环能下降的最大距离为4 3 dC．环到达B处时，环与重物的速度大小之比为2 2D．环从A到B减少的机械能等于重物增加的机械能【答案】BD【解析】【分析】【详解】根据几何关系有，环从A 下滑至B 点时，重物上升的高度h=2d−d ，故A 错误；环下滑到最大高度为h 时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为22 h d d +-，根据机械能守恒有222(?)mgh mg h d d =+-，解得：h=43d d ，故B 正确．对B 的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以 2v v 重物＝，故C 错误；环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，故D 正确；故选BD ．5．如图所示，用铰链将三个质量均为m 的小球A 、B 、C 与两根长为L 轻杆相连， B 、C 置于水平地面上．在轻杆竖直时，将A 由静止释放，B 、C 在杆的作用下向两侧滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g ．则此过程中（）A ．球A 的机械能一直减小B ．球A 2gLC ．球B 对地面的压力始终等于32mg D ．球B 对地面的压力可小于mg【答案】BD【解析】【详解】 A ：设A 球下滑h 时，左侧杆与竖直方向夹角为θ，则L h cos Lθ-=，AB 用铰链相连，则()090A B B v cos v cos v sin θθθ=-=，当A 下落到最低点时，B 的速度为零，中间过程中B 的速度不为零；同理可得，当A 下落到最低点时，C 的速度为零，中间过程中C 的速度不为零．ABC 三者组成的系统机械能守恒，中间过程B 、C 的动能不为零，A 到最低点时，B 、C 的动能为零；则球A 的机械能不是一直减小．故A 项错误．B ：当A 下落到最低点时，B 、C 的速度为零，对三者组成的系统，A 由静止释放到球A 落地过程，应用机械能守恒得：212mgL mv =，解得：球A 落地的瞬时速度2v gL 故B 项正确．C ：球A 加速下落时，三者组成的系统有向下的加速度，整体处于失重状态，球B 、C 对地面的压力小于32mg ．故C 项错误． D ：在A 落地前一小段时间，B 做减速运动，杆对B 有斜向右上的拉力，则球B 对地面的压力小于mg ．故D 项正确．综上，答案为BD ．6．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A 和B ，竖直放置，两球质量均为m ，两球半径忽略不计，杆的长度为L ．由于微小的扰动，A 球沿竖直光滑槽向下运动，B 球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为θ时（图中未标出），关于两球速度A v 与B v 的关系，下列说法正确的是A ．A 球下滑过程中的加速度一直大于gB ．B 球运动过程中的速度先变大后变小C ．tan A B v v θ=D ．sin A B v v θ=【答案】BC【解析】【分析】【详解】先分析小球B 的运动情况：小球 B 以初速度等于零开始向右运动，当小球A 落到最下方时B 的速度再次为零，所以B 在水平方向先加速后减小，即B 球运动过程中的速度先变大后变小，根据受力可知刚开始时杆对B 产生的是偏右的力，所以杆对A 产生的是偏向上的力，根据受力可知此时A 的加速度小于重力加速度g ，故A 错误；B 正确；当杆与竖直方向的夹角为θ时，根据运动的分解可知;cos sin A B v v θθ=即tan A B v v θ=，故C 正确；D 错误；7．如图所示，光滑直角细杆POQ 固定在竖直平面内，OP 边水平，OP 与OQ 在O 点平滑相连，质量均为m 的A 、B 两小环用长为L 的轻绳相连，分别套在OP 和OQ 杆上．初始时刻，将轻绳拉至水平位置拉直（即B 环位于O 点），然后同时释放两小环，A 环到达O 点后，速度大小不变，方向变为竖直向下，已知重力加速度为g ．下列说法正确的是（）A ．当B 环下落2L 时，A 环的速度大小为g LB ．在A 环到达O 点的过程中，B 环一直加速C ．A 环到达O 点时速度大小为2gLD ．当A 环到达O 点后，再经2gL 的时间能追上B 环【答案】ACD【解析】【详解】B 环下落一段位移后，设绳子与水平方向之间的夹角为α，则与竖直方向之间的夹角β=90°-α，设此时A 的速度为v A ，将A 的速度沿绳子方向与垂直于绳子的方向分解，设沿绳子方向的分速度为v ，如图所示：可得：v =v A cosα，设B 的速度为v B ，将B 的速度也沿绳子的方向与垂直于绳子的方向分解如图，其中沿绳子方向的分速度与A 沿绳子方向的分速度是相等的，可得：v =v B cosβ，联立可得：tan A B v v α=，当B 环下落2L 时绳子与水平方向之间的夹角12sin 2L L α==，可得：所以：α=30°，A 环的速度大小为03tan 30A B A v v v ==，B 下降的过程中A 与B 组成的系统机械能守恒可得：2211222A B L mg mv mv =+，联立得A 环的速度大小为A gL v =故A 正确；B 开始下降的过程中速度由0开始增大，所以是做加速运动．当绳子与竖直方向之间的夹角接近90°时，tanβ→∞，则0tan A B v v α=→，可知当A 到达O 点时，B 的速度等于0．所以B 一定还存在减速的过程．即A 环到达O 点的过程中，B 环先加速后减速，故B 错误；由于A 到达O 点时B 的速度等于0，由机械能守恒得：212A mgL mv ='，解得：2A v gL '=，故C 正确；环A 过O 点后做加速度等于g 的匀加速直线运动，B 做自由落体运动．当A 追上B 时有：221122A v t gt L gt '+=+，解得：2L t g'=，故D 正确．所以ACD 正确，B 错误．8．如图物体A 和B 的质量均为m ，且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)．当用水平变力F 拉物体B 沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )A ．物体A 也做匀速直线运动B ．绳子的拉力始终大于物体A 所受的重力C ．物体A 的速率小于物体B 的速率D ．地面对物体B 的支持力逐渐减小【答案】BD【解析】【分析】【详解】由速度的分解可得v A =v B cosα,而在B 向右运动的过程中,α减小,所以A 做变速运动,由数学知识可知v A 增大,即A 加速上升,绳子拉力大于重力,A 错,B 正确;由公式v A =v B cosα,可知C 错；分析A 的运动可知，当a 角趋于零时，A 的运动趋于匀速，A 的加速度减小,所以绳子对A 的拉力减小,D 正确，故选BD【点睛】本题难度较小，对于绳子末端的分解问题，注意两个分运动方向为：沿着绳子拽和垂直绳子摆9．如图所示，a 、b 两点处分别固定有电量均为Q 的带正电的点电荷，c 是线段ab 的中点，d 是ac 的中点，c 是ab 的垂直平分线上的一点，ce =cd ，将一个正点电荷先后放在d 、c 、e 点，它所受的电场力分别为d c e F F F 、、，则下列说法正确的是A ．d e F F 、的方向都是水平向右B ．d e F F 、的方向相互垂直，0c F =C ．d e F F 、的大小相等，c F 的方向竖直向上D ．d 的电势小于e 点的电势【答案】B【解析】【详解】A 、依据同种电荷相斥，a 、b 两点电荷对d 处的正电荷的电场力水平向右，而a 、b 两点电荷对e 处的正电荷的合电场力竖直向上，故A 错误；B 、由上分析可知，F d 、F e 的方向互相垂直，c 处于两点电荷中点，根据矢量的合成法则，则F c =0，故B 正确；C 、根据等量同种电荷的电场线分布可知，d 处的电场强度大于c 处，结合电场力的公式F=qE 可知F c 的小于F d ，而由A 分析，可知F e 的方向竖直向上，故C 错误；D 、依据沿着电场线方向电势是降低的，因此d 点的电势大于e 点的电势，故D 错误；故选B ．【点睛】a 、b 两点处分别固定有等量同种点电荷+Q 和+Q ，首先要明确等量同号电荷的电场的分布特点，明确各点的电场强度的大小和方向的关系，结合电场力的公式：F=qE 来判断电场力之间的关系，及依据沿着电场线方向，电势是降低的，即可求解．10．位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如右图所示，ab 、cd 分别是正方形两条边的中垂线，O 点为中垂线的交点，P 、Q 分别为cd 、ab 上的点，且OP ＜OQ . 则下列说法正确的是A ．P 、O 两点的电势关系为p o ϕϕ<B ．P 、Q 两点电场强度的大小关系为E Q <E PC ．若在O 点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力不为零D ．若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点，电场力做负功【答案】B【解析】【分析】【详解】A ．根据电场叠加，由图像可以知道ab 、cd 两中垂线上各点的电势都为零，所以P 、O 两点的电势相等，故A 错；B ．电场线的疏密表示场强的大小，根据图像知E Q <E P ，故B 正确；C．四个点电荷在O点产生的电场相互抵消，场强为零，故在O点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力为零，故C错误.D．P、Q电势相等，若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点，电场力做功为零，故D错误；故选B.点睛：根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.电场线的疏密表示场强的大小,;根据电势高低判断功的正负.11．带电球体的半径为R，以球心为原点O建立坐标轴x，轴上各点电势随x变化如图所示，下列说法正确的是A．球体带负电荷B．球内电场强度最大C．A、B两点电场强度相同D．正电荷在B点的电势能比C点的大【答案】D【解析】A、从球出发向两侧电势降低，而电场线从正电荷出发，沿着电场线电势降低，故球带正电荷，故A错误；B、球是等势体，故内部任意两点间的电势为零，故场强为零，故B错误；C、A点与点B的电场强度大小相等，但方向相反，故不同，故C错误；D、从B到C，电势降低，故正电荷电势能降低，故D正确；故选D.【点睛】本题考查电势与电场强度，关键是明确等势体内部场强为零，知道沿着电场线电势降低.12．如图所示，在等边三角形ABC的三个顶点上固定三个点电荷，其中A点位置的点电荷带电量为+Q，B、C两点位置的点电荷带电量均为-Q，在BC边的中垂线上有P、M、N三点，且PA=AM=MN，关于三点的场强和电势（取无穷远处电势为零），下列说法不正确的是( )A ．M 点的场强大于P 点的场强B ．MN 之间某点的场强可能为零C ．N 点的场强方向沿中垂线向下D ．P 点的电势高于M 点的电势【答案】C【解析】【分析】【详解】A.点电荷的电场如图所示：正电荷在P 、M 两点处产生的场强大小相等为12Q E k d =（d 为PA 、AM 、MN 的距离）；而两负电荷在P 点处的合场强向下，在M 点场强为零；所以M P E E >；故A 正确，不符合题意；BC.正电荷在N 点的场强324Q E k d =，两负电荷在N 点的场强4322332cos302()3Q Q E k k E d d =︒=>，故N 点合场强向上且可知在M 、N 之间某点场强可能为零，故B 正确，不符合题意；C 错误，符合题意；D.由场强叠加可知A 、M 之间的场强均大于A 、P 之间的场强，所以A M A P ϕϕϕϕ->-，所以M P ϕϕ<，故D 正确，不符合题意．13．如图所示，将质量为m p =5m 的重物P 悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m Q =3m 的小物块Q ，小物块Q 套在竖直固定的光滑直杆上，固定光滑定滑轮与直杆的距离为L 。

高考物理热点强化训练3 动力学图象问题

高考物理热点强化训练3 动力学图象问题
1．图1甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的O 表示人的重心．图乙是根据传感器采集到的数据画出的F －t 图线，两图中a ～g 各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出．取重力加速度g ＝10 m/s 2，根据图象分析可知( )
图1
A ．人的重力为1 500 N
B ．c 点位置人处于失重状态
C ．e 点位置人处于超重状态
D ．d 点的加速度小于f 点的加速度
答案 C
解析开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力是500 N ，根据牛顿第三定律与平衡条件可知，人的重力也是500 N ，故A 错误；c 点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，故B 错误；e 点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，故C 正确；人在d 点
时：a 1＝F d －G m ＝1 500－50050010 m/s 2＝20 m/s 2，人在f 点时：a 2＝G －0m ＝50050010
m/s 2＝10 m/s 2，可知d 点的加速度大于f 点的加速度，故D 错误．
2．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
图象如图。

2024版新教材高考物理复习特训卷考点17动力学中的图像问题

考点17 动力学中的图像问题——提能力1．如图甲所示，一个质量为1 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，t＝0时刻对物体施加一个水平向左、大小恒为8 N的力F1，同时在竖直方向施加一竖直向下的力F2，力F2的大小随时间变化的关系如图乙所示，取重力加速度大小为10 m/s2，则下列说法正确的是( )A．0～2 s内物体的加速度大小为3 m/s2B．0～5 s内物体运动的最大速度为6 m/sC．0～4 s内物体的平均速度大小为4 m/sD．0～5 s内物体的位移大小为8 m2.[2023·江苏扬州3月质检](多选)如图所示，传送带倾角为α，表面粗糙，以恒定速度v0逆时针运行．一小滑块从斜面顶端由静止释放，运动到斜面底端的过程中，其速度随时间变化的关系图像可能是( )3．(多选)蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称．某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示．若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小g＝10 m/s2.依据图像给出的信息，下列说法正确的是( )A．运动员的质量为60 kgB．运动员的最大加速度为45 m/s2C．运动员离开蹦床后上升的最大高度为5 mD．9.3 s至10.1 s内，运动员一直处于超重状态4．(多选)某同学站在力的传感器上连续完成多次下蹲起立．某时刻作为计时起点，传感器与计算机连接，经计算机处理后得到力的传感器示数F随时间t变化的情况，如图所示．已知该同学质量m＝60 kg，重力加速度g＝10 m/s2.下列说法正确的是( )A．0～4 s完成了一次下蹲过程B．0～8 s该同学向下的最大加速度约为4.7 m/s2C．0～8 s该同学向上的最大加速度约为5.3 m/s2D．1.8 s该同学向下速度达到最大5.(多选)很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况．用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向．由此可判断出( )A．手机可能离开过手掌B．手机在t1时刻运动到最高点C．手机在t2时刻开始减速上升D．手机在t1～t3时间内，受到的支持力先减小再增大6．若电梯在运动过程中只受本身的重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示，则下列相关说法正确的是( )A．t＝6 s时，电梯处于失重状态B．7～53 s时间内，绳索拉力最小C．t＝59 s时，电梯处于超重状态D．t＝60 s时，电梯速度恰好为07．[2023·黑龙江哈尔滨模拟](多选)如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F 的关系如图乙所示(g＝10 m/s2)，则下列说法中正确的是( )A．A的质量为0.8 kgB．B的质量为0.5 kgC．A、B间的动摩擦因数为0.5D．B与地面间的动摩擦因数为0.48．如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下，从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力F突然反向，大小不变，则整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示(取g＝10 m/s2)，则下列说法正确的是( )A．0～5 s内物块做匀减速运动B．在t＝1 s时刻恒力F反向C.恒力F大小为10 ND．物块与水平面间的动摩擦因数为0.49．[2023·广东深圳二模](多选)如图，工人用传送带运送货物，传送带倾角为30°，顺时针匀速转动，把货物从底端A点运送到顶端B点，其速度随时间变化关系如图所示．已知货物质量为10 kg，重力加速度取10 m/s2.则( )A ．传送带匀速转动的速度大小为1 m/sB ．货物与传送带间的动摩擦因数为32C ．A 、B 两点的距离为16 mD ．运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功15 J10．(多选)某实验小组在探究接触面间的动摩擦因数实验中，如图甲所示，将一质量为M 的长木板放置在水平地面上，其上表面有另一质量为m 的物块，刚开始均处于静止状态．现使物块受到水平力F 的作用，用传感器测出水平拉力F ，画出F 与物块的加速度a 的关系如图乙所示．已知重力加速度g ＝10 m/s 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个运动过程中物块从未脱离长木板．则( )A ．长木板的质量为2 kgB ．长木板与地面之间的动摩擦因数为0.4C ．长木板与物块之间的动摩擦因数为0.1D ．当拉力F 增大时，长木板的加速度可能不变考点17 动力学中的图像问题——提能力1．答案：D解析：在0～2 s 内，物体在竖直方向由平衡条件可得F N1＝mg ＋F 2，水平方向由牛顿第二定律可得F 1－μF N1＝ma 1，解得物体加速阶段的加速度大小a 1＝2 m/s 2，A 错误；在2～5 s ，竖直方向有F N2＝mg ＋F ′2水平方向有μF N2－F 1＝ma 2得物体减速阶段的加速度大小，a 2＝2 m/s 2，所以物体先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，t 1＝2 s 时物体的速度最大，最大速度为v ＝a 1t 1＝4 m/s ，B 错误；由于加速、减速过程加速度大小相等，由运动学知识可得4 s 后物体停止，物体的总位移大小为x ＝2×12a 1t 21 ＝8 m ，由平均速度的定义可得v －＝xt ＝2 m/s ，C 错误，D 正确．解析：滑块由静止释放，相对于传送带向上运动，受沿斜面向下的摩擦力，先向下加速运动，加速度为a 1＝g sin α＋μg cos α，加速到和传送带速度相等时，若有mg sin α≤μmg cos α，则滑块和传送带保持相对静止，一起匀速运动，A 正确；若有mg sin α＞μmg cos α，则滑块和传送带不能保持相对静止，滑块继续加速运动，加速度为a 2＝g sin α－μg cos α，但a 2＜a 1，C 正确，D 错误；滑块只可能存在上述两种情形，不可能出现减速的情形，B 错误．3．答案：ABC解析：由题图所给信息可知，开始时运动员静止在蹦床上，所受弹力与重力大小相等，即mg ＝600 N ，解得运动员的质量m ＝60 kg ，选项A 正确；在蹦床上时受到的最大弹力F m ＝3 300 N ，最大加速度a m ＝F m －mg m＝45 m/s 2，选项B 正确；运动员离开蹦床后在空中运动的时间t ＝2 s ，上升和下落的时间均为1 s ，则最大高度为h ＝12gt 2＝5 m ，选项C 正确；9.3s 至10.1 s 内，运动员先失重、后超重、再失重，D 错误．4．答案：AC解析：人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，有F <mg ＝600 N ，到达一个最大速度后再减速下降超重，有F >mg ＝600 N ，故0～4 s 完成了一次下蹲过程，故A 正确；由图像知，在1.8 s 时F 最小，该同学向下的加速度最大，还在向下加速，由mg －F min ＝ma m ，对应图像有F min ＝280 N ，代入解得a m ＝5.3 m/s 2，故B 、D 错误；0～8 s 内当F 最大时，该同学向上的加速度最大，由F max －mg ＝ma ′m 对应图像有F max ＝920 N ，代入解得a ′m ＝5.3 m/s 2，故C 正确．5．答案：AC 解析：若手机离开手掌，则其加速度应为g ，由图像可知，在t 3时刻之后的一段时间内，手机的加速度大小接近10 m/s 2，方向向下，手机可能处于该情形，故A 选项正确；t 1时刻手机加速度最大，但t 1时刻之后手机的加速度依然是正值，手机还将继续加速上升，故B 选项错误；t 2时刻之后，手机的加速度反向，但此时手机向上的速度最大，手机将减速上升一段时间，故C 选项正确；手机在t 1～t 2时间内，向上的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律得F N －mg ＝ma 1故支持力逐渐减小，手机在t 2～t 3时间内，向下的加速度逐渐增大，由牛顿第二定律得mg －F N ＝ma 2可知支持力继续减小，故D 选项错误．6．答案：D解析：根据a t 图像可知当t ＝6 s 时电梯的加速度方向向上，电梯处于超重状态，故A 错误；53～60 s 时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳索的拉力小于电梯的重力；而7～53 s 时间内，a ＝0，电梯处于平衡状态，绳索的拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B 、C 错误；根据a t 图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，并结合几何知识可知，60 s 内电梯速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t ＝60 s 时，电梯速度恰好为0，故D 正确．7．答案：AC解析：由图可知，A 、B 二者开始时对地静止，当拉力为4 N 时开始对地滑动，则B 与地面间的最大静摩擦力为F f ＝4 N ，当拉力为F 1＝10 N 时，AB 相对滑动，此时A 的加速度为5 m/s 2，对A 根据牛顿第二定律有μ1m A g ＝m A a A ，对整体根据牛顿第二定律有F 1－F f ＝(m A ＋m B )a A ，解得AB 间的动摩擦因数μ1＝0.5，故C 正确．当拉力为F 2＝12 N 时，B 的加速度为10 m/s 2，对B 根据牛顿第二定律有F 2－F f －μ1m A g ＝m B a B ，解得m A ＝0.8 kg ，m B ＝0.4 kg ，则μ2(m A ＋m B )g ＝F f ，解得B 与地面间的动摩擦因数μ2＝0.33，B 、D 错误，A 正确．解析：由匀变速直线运动规律可得v 2－v 20 ＝2ax 整理得v 2＝2a ·x ＋v 20 对比图线可知，斜率为2a 1＝1005m/s 2解得物块做匀减速直线运动的加速度大小为a 1＝10 m/s 2，减速到零的时间为t 1＝v 0a 1＝1 s ，故0～1 s 内物块做匀减速运动，在t ＝1 s 时刻恒力F 反向，A 错误，B 正确；物块减速到零后做匀加速直线运动的加速度大小满足2a 2＝6413－5m/s 2解得a 2＝4 m/s 2，两过程据牛顿第二定律分别可得F ＋F f ＝ma 1；F －F f ＝ma 2联立两式解得F ＝7 N ，F f ＝3 N 则动摩擦因数为μ＝F f mg＝0.3，C 、D 错误．9．答案：AB解析：由图像可知，货物先向上匀加速，再向上匀速，所以传送带匀速转动的速度大小为1 m/s ，A 正确；开始时货物的加速度a ＝Δv Δt ＝10.4m/s 2＝2.5 m/s 2，由牛顿第二定律可知μmg cos 30°－mg sin 30°＝ma ，解得货物与传送带间的动摩擦因数为μ＝32，B 正确；由图像可知，AB 两点的距离为s ＝12×(16＋15.6)×1 m＝15.8 m ，C 错误；由动能定理可知W f －mgs sin 30°＝12mv 2，解得运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功W f ＝795 J ，D 错误．10．答案：AD 解析：设长木板与物块之间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2，由题图乙可知，当F >12 N 时物块和长木板开始发生相对滑动，则F －μ1mg ＝ma ，即F ＝ma ＋μ1mg 结合题图乙可知，m ＝k 1＝12－82 kg ＝2 kg ；μ1mg ＝8 N 解得μ1＝0.4，当4 N≤F ≤12N 时两者共同运动，则F －μ2(M ＋m )g ＝(M ＋m )a ，即F ＝(M ＋m )a ＋μ2(M ＋m )g 由题图乙可知M ＋m ＝k 2＝12－42kg ＝4 kg ，则解得M ＝2 kg ；μ2(M ＋m )g ＝4 N ，解得μ2＝0.1，A 正确，B 、C 错误；当拉力F 增大，长木板与物块之间产生相对滑动时，此时长木板所受地面的摩擦力和物块的摩擦力不变，则加速度不变，D 正确．。

专题3.1 高考中的图像问题(解析版)

第三部分专项提能优化训练专题3.1 高考中的图像问题目录一、运动学图像问题 .................................................................................................................................................. 1 二、动力学图像问题 .................................................................................................................................................. 4 三、功能关系与图像 .................................................................................................................................................. 7 四、电场中的图像 .................................................................................................................................................... 10 五、恒定电流中的图像问题 .................................................................................................................................... 13 六、电磁感应中的图像问题 .................................................................................................................................... 15 七、专题跟踪检测 . (19)一、运动学图像问题高考试题中常涉及的运动学图像有三种，分别是x t 图像、v t 图像、a t 图像，由图像分析计算物体运动的位移、速度、加速度、间距变化及追及相遇问题。

专题+一动力学的图像问题++导学案高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

专题一动力学中的图像问题一、v-t图像例1、将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反。

该过程的v-t图像如图所示,g取10 m/s2。

(1)小球所受的阻力大小是多少?(2)小球落回到抛出点时的速度大小是多少?二、F-t图像例2、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系,和物块速度v与时间t的关系如图所示,取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（）A.m=0.5 kg, μ=0.4B.m=1.5 kg, μ=2/15C.m=0.5 kg, μ=0.2D.m=1 kg, μ=0.2针对训练1、一个放在水平桌面上质量为2 kg原来静止的物体,受到如图所示方向不变的合外力作用,则下列说法正确的是 ()A.在t=2 s时,物体的速率最大B.在2 s内物体的加速度为5 m/s2C.在2 s内物体运动的位移为10 mD.0～2 s这段时间内物体做减速运动三、a-F图像例3、 (多选)用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图像如图所示,g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则可以计算出 ()A.物体与水平面间的最大静摩擦力B.F等于14 N时物体的速度C.物体与水平面间的动摩擦因数D.物体的质量四、a-t图像例4、(多选)一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下,若雨滴下落过程中所受重力保持不变,且空气对雨滴的阻力随其下落速度的增大而增大,则如图所示的图像中可能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是()A. B. C. D.五、F-x图像例5、如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。

现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。

以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是 ()A. B. C. D.针对训练2、如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。

高一物理人教版【动力学图像】专题训练

高一物理人教版【动力学图像】专题训练类型一：v－t图像问题[典例1](多选)给一物块一定的速度使其沿粗糙斜面上滑，上升到斜面某一位置后，又自行滑下，该滑块的v－t图像如图所示，则由此可知(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)()A．斜面倾角为30°B．斜面倾角为37°C．动摩擦因数μ＝0.5 D．动摩擦因数μ＝0.21．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2。

由这两个图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为()A．0.5 kg,0.4 B．1.5 kg，2 15C．0.5 kg,0.2 D．1 kg,0.2类型二a－F图像问题[典例2](多选)如图甲所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示。

若重力加速度g取10 m/s2，根据图乙中所提供的信息可以计算出() A．物体的质量B．斜面的倾角C．加速度由2 m/s2增加到6 m/s2的过程中，物体通过的位移D．加速度为6 m/s2时物体的速度1．(多选)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为m A、m B、m C，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图中甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是()A．μA＝μB，m A＜m B B．μB＜μC，m B＝m CC．μB＝μC，m B＞m C D．μA＜μC，m A＜m C2．雨点从高空由静止下落，在下落过程中，受到的阻力与雨点下落的速度成正比。

图中能正确反映雨点下落运动情景的是()A．①②B．②③C．①③D．①④3.总质量为100 kg的小车，在粗糙水平地面上从静止开始运动，其速度—时间图像如图所示。