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

第4课时(小专题)动力学中的图象问题基本技术练1．(多项选择)(2014东·北三省四市二次联考)某物体质量为1kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平川面做直线运动，其速度－时间图象如图1所示，依照图象可知( )图1．物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力B．物体在第3s内所受的拉力大于1NC．在0～3s内，物体所受的拉力方向向来与摩擦力方向相反D．物体在第2s内所受的拉力为零解析由题图可知，第2s内物体做匀速直线运动，即拉力与摩擦力平衡，所以A、D选项错误；第3s内物体的加速度大小为1m/s2，依照牛顿第二定律可知物体所受合外力大小为1N，所受拉力大于1N，选项B正确；物体运动过程中，拉力方向向来和速度方向相同，摩擦力方向向来和运动方向相反，选项正确。答案BC▲一物块静止在粗糙的水平桌面上，从某时刻开始，物块碰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-解析物块的受力以下列图，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－μFN＝ma，即F＝μFN＋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，斜面与水平面圆滑连接。以下列图中v、a、Ff和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和行程。以下列图中正确的是( )图2解析物体在斜面上运动时，摩擦力Ff1＝μmgcosθ，加速度a1＝g(sinθ－μcos12θ)，速度v1＝a1t1，行程s＝2a1t1，由此可知A、B、D错；物体在水平面上运动时，摩擦力Ff2＝μmg，加速度a2＝μg，所以C正确。-2-答案C▲(多项选择)(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的物体，轻绳AO、BO、CO对轻质结点O的拉力分别为F1、F2、F3。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，F1与F2的合力等于F3B．在0～t1时间内，F1与F2的合力大于mgC．在t1～t2时间内，F1与F2的合力小于F3D．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、F3三个力的合力都为零，即F1与F2的合力与F3等大反向，选项A正确，C错误；对物体进行受力解析，其碰到竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子的拉力F3，在0～t1时间内，电梯加速向下运动，物体处于失重状态，F3＜mg，即F1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，能反响物块b走开物块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解析，设两物体的总质量为m，物12体向上的位移为x＝2at，碰到向上的拉力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－kx，由牛顿第二定律得F＋FN－mg＝ma，12即F＝mg＋ma－(mg－kx)＝ma＋k×2at。答案C4．(多项选择)(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圆滑的水平面上，B物体从静止开始碰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向来保持相对静止。则在0～2t0时间内，以下说法正确的选项是( )图4A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小B．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解析本题观察对牛顿运动定律、静摩擦力的灵便应用。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，速度素来增加，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供应加速度的A、B间静摩擦力也最大，选项C正确；A、B先在F的作用下加速，t0后F反向，A、B既而做减速运动，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．(多项选择)如图5甲所示，在水平川面上有一长木板B，其上叠放木块A。假设木板与地面之间、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10m/s2，则以下说法中正确的选项是( )图5A．A的质量为0.5kgB．B的质量为1.5kgC．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-解析F≤3N时，A、B均静止，表示B与地面间最大静摩擦力为3N；3N＜F－μ2mA＋mBg＝1F≤9N时，A、B一起以相同加速度运动，a＝F－μ2g，mA＋mBmA＋mB由图象斜率知mA＋mB＝1.5kg，B与地面间的动摩擦因数为μ2＝Ff＝mA＋mBg0.2；当F＞9N时，A的加速度为aA＝μ1g，依照图象可知μ1＝0.4，B的加速度为a＝F－μ1mAg－μ2mA＋mBg，由图象斜率知m＝1kg，m＝0.5kg，A、C对。BmBAB答案AC6．(2015·汉武昌区调研武)在风洞实验室里，一根足够长的均匀直细杆与水平面成θ＝37°固定，质量为m＝1kg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＝10m/s2，sin37°0.6，cos37＝°0.8，忽略浮力。求：图6(1)小球在0～2s内的加速度a1和2～5s内的加速度a2；(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小。解析(1)取沿杆向上为正方向，由图乙可知在0～2s内：a1＝v1－v0＝15m/s2(方向沿杆向上)t1-6-2v2－v12(方向沿杆向下)t2(2)有风力时的上升过程，对小球受力解析有Fcosθ－μ(mgcosθ＋Fsinθ)－mgsinθ＝ma1停风后的上升阶段，有－μmgcosθ－mgsinθ＝ma2综上解得μ＝0.5，F＝50N答案(1)15m/s2，方向沿杆向上；10m/s2，方向沿杆向下(2)0.550N▲如图甲所示，质量为m＝2kg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，经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g＝10m/s2。求：(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；(2)10s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图象得a1＝2m/s2①依照牛顿第二定律有，F＋μmg＝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＝1m/s2③依照牛顿第二定律得F－μmg＝ma2④-7-联立①②③④解得：F＝3N，μ＝0.05(2)设10s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d8×46×6＝2m－2m＝－2m负号表示物体在A点左侧．答案(1)3N0.05(2)2m7．如图7甲所示，长木板B固定在圆滑水平面上，可看做质点的物体A静止叠放在B的最左端。现用F＝6N的水平力向右拉物体A，经过5s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1kg、4kg，A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/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)依照v－t图象可知物体A的加速度为v1022aA＝t＝5m/s＝2m/s以A为研究对象，依