牛顿运动定律图像专题一

牛顿运动定律图像专题一

1、一个质量为m的木块静止在光滑水平面上，某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用，下列说确的是（）

A.4t0时刻木块的速度为

B.4t0时刻水平拉力的瞬时功率为

C.0到4t0时间，木块的位移大小为

D.0到4t0时间，，木块的位移大小为5F0t02/m

1、【答案】D

【解析】

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：根据牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式求出瞬时速度的大小和位移的大小，根据力和位移求出水平拉力做功大小．

解答：解：A、0﹣2t0的加速度，则2t0末的速度，匀减速

运动的加速度大小，则4t0末的速度v2=v1﹣a2？2t0=，则4t0时刻水平拉力的瞬时功率P=，故A、B错误．

C、0﹣2t0的位移=，2t0﹣4t0的位移

=，则位移x=，故C错误．

D、0到4t0时间，水平拉力做功，故D正确．

故选：D．

点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．

2、如右下图甲所示，一个质量为3kg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0～3s时间物体的加速度a随时间t的变化规律如右下图乙所示.则( )

A.F的最大值为12 N

B.0～1s和2～3s物体加速度的方向相反

C.3s末物体的速度最大，最大速度为8m／s

D.在0～1s物体做匀加速运动，2～3s

物体做匀减速运动

【答案】C

【解析】【命题立意】旨在考查牛顿第二定律的理解，运动图象的理解和应用

A加速度最大为4 m／s2，合力最大为4N，但有摩擦力，B 0～1s和2～3s物体加速度都是正值，方向相同，C梯形的面积是最大速度，类比匀变速的面积相当于位移，D物体一直做加速做加速直线运动，但加速度先增大，又不变，最后减少

3、质点所受的合外力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，质点的速度最大的时刻是（）

A.t1

B.t2

C.t3

D.t4

【答案】B

【解析】考点:牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系.

专题：牛顿运动定律综合专题.

分析：通过分析质点的运动情况，确定速度如何变化.

解答：解：由力的图象分析可知：

在0∽t1时间，质点向正方向做加速度增大的加速运动.

在t1∽t2时间，质点向正方向做加速度减小的加速运动.

在t2∽t3时间，质点向正方向做加速度增大的减速运动.

在t3∽t4时间，质点向正方向做加速度减小的减速运动.t4时刻速度为零.

则t2时刻质点的速度最大.

故选：B.

点评：根据受力情况来分析运动情况确定速度的变化，从而判断速度的最大值.

4、一个小孩在蹦床上作游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度．小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图所示，图中oa段和cd段为直线．则根据此图象可知，小孩与蹦床相接触的时间为（）

A.t2﹣t4

B.t1﹣t4

C.t1﹣t5

D.t2﹣t5

【答案】C

【解析】考点：匀变速直线运动的图像.

专题：运动学中的图像专题．

分析：小孩在蹦床上时小孩所受的蹦床的弹力是变力，故小孩做变加速运动．小孩在空中时小孩所受的重力提供其加速度，即小孩做匀变速直线运动．而速度图象的斜率表示物体的加速度，故当速度图象是倾斜的直线时，小孩不与蹦床接触．斜率的绝对值越大，代表小孩的加速度越大．

解答：解：当小孩从高处下落而未与蹦床接触时小孩只受重力，其加速度为g，而在小孩弹起过程中，当小孩与蹦床脱离后，小孩只受重力，故其加速度亦为g，所以当速度图象为倾斜的直线时，小孩在空中不与蹦床接触．所以小孩与蹦床接触的时间为t1～t5．故ABD错误，C正确．

故选：C．

点评：解决本题主要是要了解小孩的运动过程，从而确定小孩的受力情况，进而确定小孩的加速度情况．另外要熟知速度图象的斜率代表物体运动的加速度．

5、在某星球A表面，宇航员把一质量为m A的重物放地面上（该处的重力加速度设为g A），现用一轻绳竖直向上提拉重物，让绳中的拉力T由零逐渐增大，可以得到加速度a与拉力T的图象OAB；换到另一个星球C表面重复上述实验，也能得到一个相似的图线OCD，下面关于OCD所描述的物体的质量m c与该地表面的重力加速度g c说确的是（）

A.m c＞m A，g c≠g A

B.m c＜m A，g c≠g A

C.m c＞m A，g c=g A

D.m c＜m A，g c=g A

【答案】C

【解析】考点：加速度与力、质量的关系式.

专题：牛顿运动定律综合专题.

分析：根据牛顿第二定律得出加速度与拉力F的关系式，从而通过图线斜率和纵轴截距进行分析.

解答：解：根据牛顿第二定律得，T﹣mg=ma，解得a=﹣g，知图线的斜率表示质量的倒数，纵轴截距的大小表示重力加速度的大小，从而知道m c＞m A，g c=g A.

故选：C

点评：解决本题的关键根据牛顿第二定律得出加速度随F的关系式，从而图线斜率和截距进行求解.

6、一物体在某一外力的作用下从静止开始做直线运动，外力随时间的变化关系如图所示，则下列关于该物体在0到2t0时间的位移﹣时间图象、速度﹣时间图象，正确的是（）

A．B．C．D．

【答案】C

【解析】

考点：匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．

分析：根据牛顿第二定律知0﹣t0时间物体沿正方做匀加速直线运动，t0﹣2t0时间物体先沿正方向匀减速直线运动再反向匀加速，据此选择位移时间图象和速度时间图象，解答：解：根据牛顿第二定律，设0﹣t0时间加速度为a，则t0﹣2t0时间物体加速度为﹣3a，

故物体沿正方做匀加速直线运动，t0﹣2t0时间物体先沿正方向匀减速直线运动，再反向匀加速，

A、x﹣t图线的斜率表示速度，A表示先正方向匀速直线运动，后沿负方向匀速直线运动，故A错误；

B、表示0﹣t0时间先沿正方向速度逐渐增大，t0﹣2t0时间速度沿负方向逐渐增大，故B 错误；

C、C图象与运动情况相符合，故C正确D错误；

故选：C．

点评：该题考查了对位移﹣﹣时间图象的理解和应用，要掌握：在位移﹣时间图象中，图象的斜率表示质点运动的速度的大小，纵坐标的变化量表示位移．

7、在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定