全国通用2018年高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律微专题17动力学中的图象问题.doc

动力学中的图象问题 [方法点拨]　(1)要理解图象斜率和截距的物理意义；(2)要把图象和运动情景结合起来分析问题． 1．(由受力求v－t图象)以相同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线(斜线)和实线描述两物体运动的速率—时间图象可能正确的是(　　) 2．(由F－t图象求运动)(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，物体与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还要受一个如图1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)(　　) 图1 A．0～1 s内，物体的加速度大小为2 m/s2 B．1～2 s内，物体的加速度大小为2 m/s2 C．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 3．(由受力求运动)如图2甲所示，一质量m＝1 kg的物块静置在倾角θ＝37°的斜面上．从t＝0时刻开始对物块施加一沿斜面方向的拉力F，取沿斜面向上为正方向，F随时间t变化的关系如图乙所示．已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.8，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图象中正确反映物块的速度v随时间t变化规律的是(　　) 图2 4．水平地面上某平板车正在做直线运动，t＝0时将质量为m的物块无初速度地放在平板车上，控制车的运动使车的v－t图象如图3所示．已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.4，平板车足够长，g取10 m/s2，则物块运动的v－t图象为(　　) 图3 5．(多选)如图4甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B.保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图乙所示．设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度g取9.8 m/s2，斜面的倾角为θ，下列说法正确的是(　　) 图4 A．若θ已知，可求出A的质量 B．若θ未知，可求出图乙中a1的值 C．若θ已知，可求出图乙中a2的值 D．若θ已知，可求出图乙中m0的值 6．游乐场有一种滑雪游戏，其理想简化图如图5甲所示，滑道由倾角为θ＝30°的斜坡和水平滑道组成．小孩在距地面h＝10 m处由静止开始从斜坡滑下，到达底端时恰滑上水平滑道上放置的长为l＝3 m的木板(忽略木板厚度)，此后小孩和木板运动的v－t图象如图乙所示．已知斜坡滑道与水平滑道为圆滑过渡，速度由斜坡方向转为水平方向时大小不变，不计小孩在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2.求： 图5 (1)小孩与斜坡间的动摩擦因数； (2)小孩脱离木板时的速率． 答案精析 1．D　[根据速度—时间图象的斜率表示加速度，速率—时间图象的斜率也表示加速度．忽略空气阻力的竖直上抛运动，其上升过程和下降过程对称．所受空气阻力与物体速率成正比的竖直上抛运动，上升阶段重力和空气阻力方向相同，开始上升时合外力最大，随着上升高度的增加，合外力逐渐减小，加速度逐渐减小，上升到最高点时，加速度减小到g；下落阶段重力和空气阻力方向相反，随着下落高度的增加，物体速率增加，所受空气阻力增加，合外力减小，加速度减小，所以描述两物体运动的速率—时间图象可能正确的是选项D.] 2．BD　[由题图可知，在0～1 s内力F为6 N，方向向左，由牛顿第二定律可得F＋μmg＝ma，解得加速度大小a＝4 m/s2.在1～2 s内力F为6 N，方向向右，由牛顿第二定律可得F－μmg＝ma1，解得加速度大小a1＝2 m/s2，所以选项A错误，B正确；由运动学规律可知0～1 s内位移为x1＝v0t1－at＝6 m，选项C错误；同理可计算0～2 s内的位移为11 m，选项D正确．] 3．C　[由mgsin θ＝6 N，Ff＝μmgcos θ＝6.4 N，初始时物块静止在斜面上，此时静摩擦力方向沿斜面向上；0～1 s时间内物块静止；1～2 s时间内物块开始沿斜面向上做加速度增大的加速运动，摩擦力方向沿斜面向下，t＝2 s时物块加速度大小为12.4 m/s2；t＝2 s后F＝－0.4 N，物块的加速度大小为12.8 m/s2，物块沿斜面向上做匀减速直线运动，直到静止，由于物块减速时的加速度大小大于加速时的加速度大小，故物块减速到零的时间小于1 s，C正确．] 4．A　[当平板车做匀速运动时，物块无初速度放在车上，受滑动摩擦力做初速度为零、加速度为a＝μg＝4 m/s2的匀加速直线运动；经过t＝＝2 s物块与车速度相等，之后与车相对静止做匀速