2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业1-3-4(小专题)动力学中的图象问题

1、第 4 课时(小专题 )动力学中的图象问题基本技能练1 (多选 )(2014 东· 北三省四市二次联考)某物体质量为1 kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动，其速度时间图象如图1 所示，根据图象可知()图 1A 物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力B 物体在第3 s 内所受的拉力大于1 NC在 0 3 s 内，物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反 D 物体在第 2 s 内所受的拉力为零解析由题图可知，第2 s 内物体做匀速直线运动，即拉力与摩擦力平衡，所2以 A 、D 选项错误； 第 3 s 内物体的加速度大小为1 m/s，根据牛顿第二定律可知物体所受合外力大小为1 N

2、，所受拉力大于1 N ，选项B 正确；物体运动过程中，拉力方向始终和速度方向相同，摩擦力方向始终和运动方向相反，选项C 正确。答案BC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 之间关系的图象是().- 1 -.解析物块的受力如图所示，当F 不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为0；当F大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律得F FN ma，即 FFN ma ， F 与 a 成线性关系。选项C 正确。答案C2如图 2 所示，物体沿

3、斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。下图中v、 a、F f 和 s 分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。下图中正确的是()图 2解析物体在斜面上运动时，摩擦力Ff11 g(sin cos mcgos，加速度 a)，速度 v1 a1t1，路程 s 122a1t1，由此可知A 、 B、 D 错；物体在水平面上运动时，摩擦力Ff2 m，g 加速度 a2 g，所以 C 正确。.- 2 -.答案C (多选 )(2014 ·江西南昌调研 )如图甲所示，在电梯箱内轻绳AO 、 BO 、 CO 连接吊着质量为m 的

4、物体，轻绳AO 、 BO 、 CO 对轻质结点O 的拉力分别为F 1、 F 2、F 3。现电梯箱竖直向下运动的速度 v 随时间 t 的变化规律如图乙所示，重力加速度为 g，则()A 在 0 t1时间内， F 1与 F 2的合力等于 F3B 在 0 t1时间内， F 1与 F 2 的合力大于 mgC在 t t时间内， F与 F的合力小于 F31212D 在 t1 t2 时间内， F1 与 F2 的合力大于mg解析对轻质结点O，因没质量，故其无论在何状态下，F1、 F2、 F 3 三个力的合力都为零，即F1 与 F 2 的合力与F3 等大反向，选项A 正确， C 错误；对物体进行受力分析，其受到竖

5、直向下的重力mg 和竖直向上的绳子的拉力F3，在 0t1 时间内，电梯加速向下运动，物体处于失重状态，F3 mg，即 F 1 与 F2 的合力小于mg，选项 B 错误；在 t1 t2 时间内，电梯减速向下运动，物体处于超重状态， F3 mg ，即 F1 与 F2 的合力大于mg，选项 D 正确。答案AD3如图 3 所示，物块a 放在竖直放置的轻弹簧上，物块 b 放在物块a 上静止不动。当用力F 使物块 b 竖直向上做匀加速直线运动时，在下面所给的四个图象中，能反映物块b 脱离物块a 前的过程中力F 随时间t 变化规律的是()- 3 -.图 3解析将 a、 b 两物体作为一个整体来进行分析，设两

6、物体的总质量为m，物12体向上的位移为x2at ，受到向上的拉力F、弹簧的支持力FN 和竖直向下的重力G，由胡克定律得FN mg k x，由牛顿第二定律得F F N mg ma，1即 F mg ma (mg k x) ma k×22at。答案C4 (多选 )(2014 河· 北省衡水中学调研) 如图 4 甲所示， A、B 两长方体叠放在一起放在光滑的水平面上，B 物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中 A、B 始终保持相对静止。则在 0 2t0 时间内，下列说法正确的是()图 4A t0 时刻， A、 B 间的静摩擦力最大，加速度最小B

7、 t0 时刻， A、 B 的速度最大.- 4 -.C 0 时刻和 2t0 时刻， A、 B 间的静摩擦力最大D 2t0 时刻， A、 B 离出发点最远，速度为0解析本题考查对牛顿运动定律、静摩擦力的灵活应用。t0 时刻， A、B 受力 F为 0，A、B 加速度为0，A、B 间静摩擦力为0，加速度最小，选项A 错误；在0 至 t0 过程中， A、 B 所受合外力逐渐减小，即加速度减小，但是加速度与速度方向相同，速度一直增加，t0 时刻 A、 B 速度最大，选项B 正确； 0 时刻和 2t0时刻 A、 B 所受合外力F 最大，故A、 B 在这两个时刻加速度最大，为A 提供加速度的A、B 间静摩擦力

8、也最大，选项C 正确； A、 B 先在 F 的作用下加速，t0 后 F 反向， A、B 继而做减速运动，到2t0 时刻， A、 B 速度减小到0，位移最大，选项D 正确。答案BCD能力提高练5(多选 )如图 5 甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平2力 F 作用于B，A、B 的加速度与F 的关系如图乙所示，重力加速度g 取 10 m/s，则下列说法中正确的是()图 5A A 的质量为 0.5 kgB B 的质量为 1.5 kgC B 与地面间的动摩擦因数为0.2D A、 B 间的动摩擦因数为0.2.- 5

9、 -.解析F 3 N 时， A、 B 均静止，表明B 与地面间最大静摩擦力为3 N ； 3 N F 2 mA mB g1F 9 N 时， A、B 一起以相同加速度运动，aF 2g，mA mBmA mBAB 1.5kg， B 与地面间的动摩擦因为数2F f由图象斜率知m mmA mB g0.2；当 F 9 N 时， A 的加速度为aA 1g，根据图象可知1 0.4，B 的加速度为F m g m mBg1A2AaB，由图象斜率知mB 1 kg， mA 0.5 kg ， A 、C 对。mB答案 AC6 (2015 ·武 汉武昌区调研)在风洞实验室里，一根足够长的均匀直细杆与水平面成37&#

10、176;固定，质为量 m 1 kg 的小球穿在细杆上静止于细杆底端 O，如图6 甲所示。开启送风装置，有水平向右的恒定风力F 作用于小球上，在t1 2s 时刻风停止。小球沿细杆运动的部分v t 图象如图乙所示，取 g 10 m/s2，sin 37 ° 0.6， cos 37 °0.8，忽略浮力。求：图 6(1) 小球在 0 2 s 内的加速度 a1 和 2 5 s 内的加速度 a2；(2) 小球与细杆间的动摩擦因数 和水平风力 F 的大小。解析(1)取沿杆向上为正方向，由图乙可知v1 v02(方向沿杆向上) 在 0 2 s 内： a1 15m/s.t1- 6 -.v2 v1

11、2(方向沿杆向下) 在 2 5 s 内： a2 t2 10 m/s(2) 有风力时的上升过程，对小球受力分析有Fcos (mgcos Fsin ) mgsin ma1停风后的上升阶段，有 mcgosmgsin ma 2综上解得0.5， F 50 N答案(1)15 m/s2，方向沿杆向上；10 m/s 2，方向沿杆向下(2)0.550 N如图甲所示，质量为m 2 kg 的物体在水平面上向右做直线运动。过A 点时给物体一个水平向左的恒力F 并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v t 图象如图乙所示。取重力加速度g210 m/s 。求：(1) 力 F 的大小和

12、物体与水平面间的动摩擦因数；(2)10 s 末物体离A 点的距离。解析(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1，则由题中v t 图2象得 a1 2 m/s根据牛顿第二定律有，F mg ma12设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2 ，则由题中v t 图象得a2 1 m/s.根据牛顿第二定律得F mg ma2 - 7 -.联立 解得：F 3 N ，0.05(2) 设 10 s 末物体离A 点的距离为d， d 应为 v t 图象与横轴所围的面积，则d8×46×62m2m 2 m负号表示物体在A 点左侧答案(1)3 N0.05(2)2 m7如图 7 甲所示，长木板B 固定在光滑水平面上，可看做质点的物体A 静止叠放在 B 的最左端。现用F6 N 的水平力向右拉物体A，经过 5 s 物体 A 运动到 B 的最右端，其v t 图象如图乙所示。已知A、 B 的质量分别为1 kg 、 4 kg ， A、 B 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g 10 m/s2。图 7(1) 求物体 A、 B 间的动摩擦因数；(2) 若 B 不固定，求 A 运动到 B 的最右端所用的时间。解析(1)根据 v t 图象可知物体A 的加速度为v1022aAt5 m/s 2 m/s以 A 为研究对象，根据牛顿第二定律可得F mAg mAaAF m