(全國(guó)通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 微專題21 動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題加練半小時(shí)(含解析)

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1、動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題方法點(diǎn)撥(1)理解圖象坐標(biāo)軸、斜率和截距的物理意義.(2)要把圖象和運(yùn)動(dòng)情景相結(jié)合.1.如圖1甲所示,一質(zhì)量m1kg的物塊靜置在傾角37的斜面上,從t0時(shí)刻開始對(duì)物塊施加一沿斜面方向的拉力F,取沿斜面向上為正方向,F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示,已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.8,取sin370.6,cos370.8,重力加速度g10m/s2,物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則下列圖象中正確反映物塊的速率v隨時(shí)間t變化的規(guī)律的是()圖12.(多選)(2018河南省商丘市模擬)如圖2甲所示,質(zhì)量為2m的足夠長(zhǎng)的木板B放在粗糙水平面上,質(zhì)量為m的物塊A放在木板B的右端且A與

2、B、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,現(xiàn)對(duì)木板B施加一水平變力F,F(xiàn)隨t變化的關(guān)系如圖乙所示,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法正確的是()圖2A.前3s內(nèi),A受到的摩擦力方向水平向右B.t4s時(shí),A的加速度大小為gC.t5s時(shí),A受到的摩擦力大小為0.5mgD.第6s以后,A受到的摩擦力大小為mg3.(多選)如圖3甲所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落,接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),若以小球開始下落的位置為原點(diǎn),沿豎直向下建立一坐標(biāo)軸Ox,小球的速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,其中OA段為直線,AB段是與OA相切于A點(diǎn)的曲線,BC

3、是平滑的曲線,則關(guān)于A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)及加速度大小,以下關(guān)系式正確的是()圖3A.xAh,aA0B.xAh,aAgC.xBh,aB0D.xCh,aC04.(多選)如圖4甲所示,質(zhì)量分別為m、M的物體A、B靜止在勁度系數(shù)為k的彈簧上,A與B不粘連,現(xiàn)對(duì)物體A施加豎直向上的力F,使A、B一起上升,若以兩物體靜止時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn),兩物體的加速度隨位移的變化關(guān)系如圖乙所示,重力加速度大小為g,則()圖4A.在圖乙中PQ段表示拉力F逐漸增大B.在圖乙中QS段表示B物體減速上升C.位移為x1時(shí),A、B之間彈力為mgkx1Ma0D.位移為x3時(shí),A、B一起運(yùn)動(dòng)的速度大小為5.(2018河南省南陽(yáng)一

4、中模擬)如圖5甲所示,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放在光滑水平面上,在豎直線MN的左側(cè)受到水平恒力F1作用,在MN的右側(cè)除受F1外還受到與F1在同一直線上的水平恒力F2作用,現(xiàn)小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示,下列說(shuō)法中正確的是()圖5A.F2的大小為B.小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為C.小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t4t2D.小球在0t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最大位移為v1t26.質(zhì)量為m的小球(視為質(zhì)點(diǎn))從某液面上方一定高度處由靜止釋放,進(jìn)入液體后受到的阻力與其速率成正比,小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖6所示,取重力加速度為g,則下列分析中正確的是()圖6A.小

5、球在液體中先做勻減速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)B.小球在液體中受到的阻力與其速率的比值為C.小球進(jìn)入液體瞬間的加速度大小為gD.小球在t1t2時(shí)間內(nèi)的平均速度大于7.(多選)(2019山東省濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校段考)如圖7甲所示,一物塊的質(zhì)量m1kg,開始計(jì)時(shí)時(shí)物塊的速度v010m/s.在一水平向左的恒力F作用下,物塊從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻后恒力F突然反向,以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)、水平向右為正方向建立x軸,整個(gè)過(guò)程中物塊速度的平方隨物塊位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,g取10m/s2,下列說(shuō)法中正確的是()圖7A.05m內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為10m/s2B.在t1s時(shí)物塊的速度為0C.恒力F的大小為

6、10ND.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.38.(多選)(2018廣東省佛山市一模)如圖8甲所示,物體置于一固定的斜面上,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,對(duì)物體施加水平向右、大小變化的外力F,保持物體沿斜面向下做加速運(yùn)動(dòng),加速度a隨外力F變化的關(guān)系如圖乙所示.物體不脫離斜面的條件是F20N,若重力加速度g取10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)圖乙中所提供的信息,經(jīng)過(guò)分析計(jì)算可以求出()圖8A.物體的質(zhì)量B.斜面傾角的正弦值C.物體運(yùn)動(dòng)6s時(shí)經(jīng)過(guò)的位移D.加速度為6m/s2時(shí)物體對(duì)斜面的壓力答案精析1.C由mgsin6N,F(xiàn)fmgcos6.4N,初始時(shí)物塊靜止在斜面上,此時(shí)靜摩擦力方向沿斜面向

7、上;01s時(shí)間內(nèi)物塊靜止;12s時(shí)間內(nèi)物塊開始沿斜面向上做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),摩擦力方向沿斜面向下,t2s時(shí)物塊加速度大小為12.4m/s2;t2s后F0.4N,物塊的加速度大小為12.8m/s2,物塊沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到靜止,由于物塊減速時(shí)的加速度大小大于加速時(shí)的加速度大小,故物塊減速到零的時(shí)間小于1s,C正確.2.BDA相對(duì)B滑動(dòng)時(shí),A的加速度為aAg,B的加速度aB,且aAaB,解得F6mg,所以F6mg時(shí),A相對(duì)B即將滑動(dòng),第6s以后,A受到的摩擦力大小為mg,故D正確;A和B一起滑動(dòng)時(shí),aAB0,解得F3mg,所以在前3s內(nèi),A、B靜止不動(dòng),A受到的摩擦力為0,故A錯(cuò)誤

8、;當(dāng)t4s時(shí),A和B一起滑動(dòng),A的加速度大小為aABg,故B正確;當(dāng)t5s時(shí),A和B一起滑動(dòng),A受到的摩擦力大小FfmaABmmg,故C錯(cuò)誤.3.BCOA過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng),A的坐標(biāo)就是h,加速度為g,所以B正確,A錯(cuò)誤;B點(diǎn)是速度最大的地方,此時(shí)重力和彈力大小相等,合力為0,加速度也就為0,由mgkx,可得x,所以B的坐標(biāo)為xBh,C正確;取一個(gè)與A點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)為D,由A點(diǎn)到B點(diǎn)的形變量為,由對(duì)稱性得由B點(diǎn)到D點(diǎn)的形變量也為,故到達(dá)C點(diǎn)時(shí)形變量要大于2,即C點(diǎn)的坐標(biāo)xCh,加速度aCg,D錯(cuò)誤.4.AC靜止時(shí)彈簧對(duì)B物體的彈力方向一定向上,彈簧一定被壓縮,則PQ段彈簧彈力一定減小,由于

9、加速度恒定,根據(jù)牛頓第二定律,研究A、B整體,F(xiàn)逐漸增大,選項(xiàng)A正確;QS段加速度仍為正,與速度方向相同,B物體加速上升,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;設(shè)開始狀態(tài)彈簧的壓縮量為x0,則有kx0(Mm)g,位移為x1時(shí),設(shè)A、B間的彈力為FN,對(duì)B有k(x0x1)MgFNMa0,解得FNmgkx1Ma0,選項(xiàng)C正確;根據(jù)2axv2v02知,ax圖線與橫軸所圍的面積的2倍表示速度平方的變化量,故位移為x3時(shí),A、B一起運(yùn)動(dòng)的速度大小v,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5.B小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于t1t3時(shí)間內(nèi)圖象的斜率大小,為a2或,故B正確;在MN左側(cè),即0t1時(shí)間內(nèi),小球受F1作用,所以F1ma1m,在MN右側(cè),小球受

10、到F1和F2作用,根據(jù)牛頓第二定律得F2F1ma2,解得F2F1ma2m,故A錯(cuò)誤;由題圖可知,小球在t1t3時(shí)間內(nèi)在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng),所以小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3t1,故C錯(cuò)誤;vt圖線與時(shí)間軸所圍圖形的面積表示小球的位移,故小球在0t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最大位移為v1t2,故D錯(cuò)誤.6.C由題圖可得,小球在液體中先做減速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng),但不是勻減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;當(dāng)速度為v2時(shí),勻速下降,故小球在液體中受到的阻力與其速率的比值為,故B錯(cuò)誤;小球進(jìn)入液體瞬間有kv1mgma1,阻力與其速率的比值為,聯(lián)立解得加速度大小為g,故C正確;vt圖象與時(shí)間軸包圍的面積表示位移,由圖象可知?jiǎng)驕p速直線運(yùn)動(dòng)的

11、位移大于變減速直線運(yùn)動(dòng)的位移,勻減速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于,故小球在t1t2時(shí)間內(nèi)的平均速度小于,故D錯(cuò)誤.7.ABD由題可知,開始時(shí)物塊在恒力作用下運(yùn)動(dòng),在05m內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向相同,由題圖乙可知,05m內(nèi)物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a1m/s210m/s2,選項(xiàng)A正確;v010m/s,則t1s時(shí)物塊的速度v1v0a1t0,選項(xiàng)B正確;物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2m/s24m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得FFfma1,F(xiàn)Ffma2,聯(lián)立兩式解得F7N,F(xiàn)f3N,動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.8.ABD對(duì)物體受力分析如圖所示,設(shè)斜面的傾角為,當(dāng)F0時(shí),可知a12m/s2,則mgsinmgcosma1;當(dāng)F20N時(shí),F(xiàn)cosmgsinma2,a2m/s2,此時(shí)Ff0,F(xiàn)sinmgcos,sin2cos21,聯(lián)立可得,mkg,sin,故A、B正確;由于物體的初速度及F隨時(shí)間的變化情況未知,因此無(wú)法求解物體運(yùn)動(dòng)6s時(shí)經(jīng)過(guò)的位移,故C錯(cuò)誤;當(dāng)a6m/s2時(shí),可求得FN,由FNFsinmgcos,物體所受的支持力FNN,則物體對(duì)斜面的壓力FNN,故D正確.8

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