牛顿运动定律(6)图象问题
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3-6 图象问题
1.静止在光滑水平面上的物体,同时受到两个水平方向的外力F 1与F 2,F 1、F 2的变化如图3-6-1所示,则关于物体运动状态的说法中正确的是 ( ) A .速度大小不断增大,方向与F 1相同 B .速度的大小先减小后增大,速度方向与F 1相同
C .加速度的大小先增大后减小,加速度方向与F 1相同
D .加速度的大小先减小后增大,加速度方向与F 2相同
2.有两个光滑固定的斜面AB 和BC ,A 和C 两点在同一水平面上,斜面BC 比斜面AB 长(如图3-6-2a 所示).一个滑块自A 点以速度v A 上滑,到达B 点时速度减小为零,紧接着沿BC 滑下.设滑块从A 点到C 点的总时间是t C ,那么下列四个图(图3-6-2b )中,
正确表示滑块速度的大小v 随时间t 变化的规律的是( )
3.一物体放在光滑的水平地面上、初速度为零.今在水平方向对物体施加一个如图3-6-3所示的随时间变化的力,开始时力向东,运动共历时1min ,那么在1min 内 ( ) A .物体时而向东运动,时而向西运动,1min 末位于初始位置,
速度为零
B .物体时而向东运动,时而向西运动,1min 末位于初始位置之
东,速度为零
C .物体时而向东运动,时而向西运动,1min 末继续向东运动
D .物体一直向东运动,从不向西运动,1min 末位于初始位置之东,速度为零
4.物体以初速度v 0沿斜面上滑,运动的速度—时间图象如图3-6-4所示,其中不可能的是( )
图3-6-4
A
B
C
D
图3-6-1
F
c
c
v t
c c v c c
v c c
v (b )
(a )
图3-6-2
5.一物体沿斜面向上以12m/s 的初速度开始滑动,它沿斜面向上以及沿斜面向下的v-t 图象如图3-6-5所示.则斜面的倾角以及物体与斜面的动摩擦因数μ分别为多少?(g 取10m/s 2)
6.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3-6-6所示.取重力加速
度g =10m/s 2.由此两图线,求物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ的大小.
7.一物体在斜面上以一定的初速度向上运动,斜面的倾角θ可在0~90°之间变化.设物体所能达到的最大位移x 与斜面倾角θ之间的关系如图3-6-7所示.问:当θ是多大时,x 有最小值?这个最小值是多大?(g 取10m/s 2)
8.在倾角为θ的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块的质量为m ,它与斜面间的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度的大小成
正比,即f=kv .
(1)写出滑块下滑的加速度的表达式;
(2)车出滑块下滑的最大速度的表达式;
(3)若m =2kg ,θ=30°,g =10m/s 2,滑块从静止开始沿斜面下滑的速度图线
如图3-6-8所示,图中直线是t =0时刻速度图线的切线,由此求出μ和k 的值.
9.质量分别为m 1和m 2的物体A 和B ,重叠后放在光滑水平面上,如图3-6-9所示.m 1和m 2之间的动摩擦因数为μ,现给m 2施加随时间t 增大的力F=kt ,式中k 是常数.试求m 1和m 2的加速度与时间的关系,并绘出此关系的曲线图.
10、(07年上海卷)固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g =10m/s 2
。求:
(1)小环的质量m ; (2)细杆与地面间的倾角 。
t/s
O
3图3-6-8
图3-6-6
90°
30° 60° 图3-6-7 图3-6-9
11、(10安徽卷)(14分)质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v t -图像如图所示。g 取
2
10m
s ,求:
(1)物体与水平面间的运动摩擦因数
μ;
(2)水平推力F 的大小;
(3)010s -内物体运动位移的大小。
12、(2009年上海物理)22.如图(a ),质量m =1kg 的物体沿倾角θ=37︒的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力
沿水平方向向右,其大小与风速v 成正比,比例系数用k 表示,物体加速度a 与风速v 的关系如图(b )所示。求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ; (2)比例系数k 。(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s 2)
F /N v /ms -1
5.5 1 F 5
α
0 2 4 6 t /s 0 2 4 6 t /s
a /ms -2 (
b )
m 4
θ (a ) -
1