2023年版新教材高中物理第一部分课时分层训练第四章牛顿运动定律专项3牛顿运动定律与图像结合问题教科版必修第一册

1、PAGE 6PAGE eq avs4al(专) eq avs4al(项) 3牛顿运动定律与图像结合问题1.一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之间关系的图像是()2.2022江苏如皋高一上期中如图所示，物体在五个共点力的作用下沿F1方向做匀速直线运动，t0时刻撤去力F1，而保持其余四个力不变，则物体的v t图像可能正确的是()3质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图所示，a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v t图线，则

2、拉力和摩擦力之比为()A98 B32C21 D434(多选)如图甲所示，一轻质弹簧物的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静上状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g10 m/s2)，下列结论正确的是()A物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态B弹簧的劲度系数为750 N/mC物体的质量为2 kgD物体的加速度大小为5 m/s25如图甲所示是杂技运动员的爬杆表演，运动员爬上固定竖直金属杆，然后双腿夹紧金属杆倒立，头部离地面一定高度，运动员通过双腿对金属杆施加不同的压力来控制身体的运动情况假设运动员保

3、持如图甲所示姿势，从静止开始先匀加速下滑1.5 s，速度达到8 m/s时开始匀减速下滑，再经2 s，当运动员头部刚要接触地面时，速度恰好减为零，整个过程运动员的v t图像如图乙所示，设运动员质量为50 kg，空气阻力不计，求运动员：(1)匀加速下滑的加速度大小；(2)开始加速时头部离地面高度；(3)匀减速下滑时所受摩擦力的大小6为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角30，重力加速度g取10

4、m/s2.(1)求物体与斜面间的动摩擦因数；(2)求撤去推力F后，物体还能上升的距离(斜面足够长).72022河南洛阳第一高级中学月考一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力随时间的变化规律可以通过高科技手段绘制出来，弹力F随时间t的变化如图所示不计空气阻力，取重力加速度g10 m/s2.结合图像，求：(1)运动员的质量；(2)运动过程中，运动员的最大加速度大小；(3)运动过程中，运动员离开蹦床上升的最大高度82022广东广州越秀区、荔湾区高一期末竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图甲所示，t0时刻，小物块A在倾斜

5、轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生碰撞(碰撞时间极短)，碰撞后A的速度反向；当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时，速度减为零，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止，物块A运动的v t图像如图乙所示，图中的v1和t1均为未知量；碰后瞬间B的速度大小也为v1，之后沿水平轨道向右减速运动，不计空气阻力(1)求A沿倾斜轨道下滑的加速度与碰后沿轨道上滑的加速度大小之比；(2)若倾斜轨道与水平面的夹角为，求A与倾斜轨道间的动摩擦因数.专项3牛顿运动定律与图像结合问题提能力1答案：C解析：当拉力大于最大静摩擦力时，物块才产生加速度，由牛顿第二定律有Fmgma，可知C正确2答案：C解析：物

6、体原来处于平衡状态，物体的合力为零，当撤去其中一个力F1，其余力的合力与F1大小相等、方向相反，加速度方向与原来的运动方向相反，因此物体将做匀减速直线运动，选项C正确，A、B、D错误3答案：B解析：由题可知，题图中图线a表示的为仅受摩擦力时的运动图线，加速度大小a11.5 m/s2；图线b表示的为受水平拉力和摩擦力的运动图线，加速度大小为a20.75 m/s2；由牛顿第二定律得ma1f，ma2Ff，解得Ff32，B正确4答案：ACD解析：物体与弹簧分离时，弹簧的弹力为零，轻弹簧无形变，所以选项A正确；由题可得x4 cm时，Fk(x0 x)mgma，kx0mg，x4 cm时，Fmgma，从题图乙

7、中可知ma10 N，ma30 Nmg，解得物体的质量为m 2 kg，物体的加速度大小为a5 m/s2，所以选项C、D正确；弹簧的劲度系数k eq f(mg,x0) eq f(20,0.04)N/m500 N/m，所以选项B错误5答案：(1) eq f(16,3) m/s2(2)14 m(3)700 N解析：(1)运动员匀加速下滑的加速度a1 eq f(v,t)，代入数据得a1 eq f(16,3) m/s2.(2)高度x eq f(1,2)vt，代入数据得x14 m(3)运动员匀减速下滑的加速度a2 eq f(v,t)4 m/s2，由牛顿第二定律fmgma2，得f700 N6答案：(1) eq

8、 f(r(3),9)(2)0.075 m解析：(1)02 s内，F1mg sin mg cos ma1，a1 eq f(v,t)0.5 m/s2，2 s后，F2mg sin mg cos ma20，代入数据解得m3 kg， eq f(r(3),9).(2)撤去推力F后，有mg cos mg sin ma3，解得a3 eq f(20,3) m/s2，x3 eq f(0v2,2a3)0.075 m.7答案：(1)50 kg(2)40 m/s2(3)3.2 m解析：(1)由题图知G500 N，解得m50 kg.(2)最大弹力Fm2 500 N，由FmGmam，得am40 m/s2.(3)运动员在空中

9、的时间t08.4 s6.8 s1.6 s，根据运动的对称性可知，他的下落时间t eq f(t0,2)0.8 s，运动员离开蹦床上升的最大高度为h eq f(1,2)gt20.5100.82 m3.2 m8答案：(1) eq f(3,5)(2) eq f(tan ,4)解析：(1)由题乙可知，A向下加速的加速度为a1 eq f(2v1,t1)，向上减速的加速度为a2 eq f(0（v1）,1.3t1t1) eq f(v1,0.3t1)，所以 eq f(a1,a2) eq f(f(2v1,t1),f(v1,0.3t1) eq f(3,5).(2)对A进行受力分析，下滑与上滑时受力分别如图甲、乙所示，下滑时，沿斜面方向有G sin fm