动力学中的图像问题

1、动力学中的图像问题(小专题)动力学中的图像问题物理公式与物理图像的结合是一种重要题型，也是高考的重点及热点。 t a图像等。图像间的联系：v tFt图像的桥梁。图像的应用况。力情况。4解题策略弄清图像斜率、截距、交点、拐点的物理意义。像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。5分析图像问题时常见的误区(1)没有看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。(2)不注意坐标原点是否从零开始。(3)(4)忽视对物体的受力情况和运动情况的分析。 题型一 与牛顿运动定律相关的 vt图像【典例1】 (2014天津卷，5)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体

2、所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图像可能正确的是()解析 图像为图中虚线所示。ma D 符合题意。答 案 D动力学中图像的实质是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图像的物理意义，理解图像的轴、点、线、截、斜、面六大功能。【变式训练】1所示，在一足够长的粗糙水平杆上套一小圆环，在小圆环上施加一水平向右的恒力 F，使小圆环由静止开始运动，同时在小圆环上施加一竖直向上的力FFFkvm。则小圆环运动过程中速度随时间变化的图像为( )图 1根据胡克定律 Fkx 得 kFF，即弹簧弹力的变化量和形变量的变化量成正xx比。弹簧弹力随位移的变化而做线性变化，A

3、做匀加速直线运动，因此作用力 F也随位移的变化而做线性变化。【变式训练】3所示，水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体AAA 竖直向下做匀加速直F 的大s 之间关系图像正确的是( )图 3解析 由于弹簧弹力与弹簧压缩量成正比，由牛顿第二定律得 Fksma，解得 Fksma，所加力 F 的大小和运动距离 s 之间关系图像正确的是图 D。答 案 D题型三 与牛顿运动定律相关的 Ft、Fa图像】 (多选)4A、B两物块静止于光mA1kg、mB2kgA、B之间产生拉力0.3 N、B将会分离。t0AF1，同BF2A、BF1F2方向保持不变，F1、F2、B 两物块受力及运动情况的分析，正确的是( )

4、图 4t2.0sA、B0.6 Nt2.0s 、B之间作用力为零t2.5sAB 的作用力方向向左t0A、B 5.4 m解析 tABABaF1F2ABm mAB1.2 m/s2Fma2.7 Nkt3.6 可得 t2B224 s t 4 s2.7 N3 s，它们运动的位移 s25.4 m，则 D 正确；当 t2 s 时，13.6N2at1F21.8 N，F2FmBa，FmBaF20.6 t2.5 s 时，F22.25 N，F2FmBa，FmBaF20.15 N0t2.5 s A B 的作用力方向向右，C 错误。答 案 AD分析图像问题时(1)看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。(2)注意坐标原点是否从零开始。(3)清楚图线的交点、斜率、面积等的物理意义。(4)对物体的受力情况和运动情况的分析。【变式训练】多选)用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图像如图5所示，g10m/s2，则可以计算出(图 5A物体与水平面间的最大静摩擦力BF 为 14 N 时物体的速度CD物体的质量解析 由 aF 图像可知，拉力在 7 N 之前加速度都是 0，因此可知最大静摩擦力27 N，选项 A F7 N 0.5 m/s 2F 14 N 4 m/s 2F1