高考物理一轮复习 3.4（小专题）动力学中的图象问题课时作业 新人教版必修1.doc

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03 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，所以a、d选项错误；第3 s内物体的加速度大小为1 m/s2，根据牛顿第二定律可知物体所受合外力大小为1 n，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()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ffnma，即ffnma，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，斜面与水平面平滑连接。下图中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ff1mgcos ，加速度a1g(sin cos )，速度v1a1t1，路程sa1t，由此可知a、b、d错；物体在水平面上运动时，摩擦力ff2mg，加速度a2g，所以c正确。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0t1时间内，f1与f2的合力等于f3b在0t1时间内，f1与f2的合力大于mgc在t1t2时间内，f1与f2的合力小于f3d在t1t2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；对物体进行受力分析，其受到竖直向下的重力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，f3mg，即f1与f2的合力小于mg，选项b错误；在t1t2时间内，电梯减速向下运动，物体处于超重状态，f3mg，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()图3解析将a、b两物体作为一个整体来进行分析，设两物体的总质量为m，物体向上的位移为 xat2，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fnmgkx，由牛顿第二定律得ffnmgma，即fmgma(mgkx)makat2。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02t0时间内，下列说法正确的是()图4at0时刻，a、b间的静摩擦力最大，加速度最小bt0时刻，a、b的速度最大c0时刻和2t0时刻，a、b间的静摩擦力最大d2t0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/s2，则下列说法中正确的是()图5aa的质量为0.5 kgbb的质量为1.5 kgcb与地面间的动摩擦因数为0.2da、b间的动摩擦因数为0.2解析f3 n时，a、b均静止，表明b与地面间最大静摩擦力为3 n；3 nf9 n时，a、b一起以相同加速度运动，af2g，由图象斜率知mamb1.5 kg，b与地面间的动摩擦因数为20.2；当f9 n时，a的加速度为aa1g，根据图象可知10.4，b的加速度为ab，由图象斜率知mb1 kg，ma0.5 kg，a、c对。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固定，质量为m1 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t12 s 时刻风停止。小球沿细杆运动的部分vt图象如图乙所示，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，忽略浮力。求：图6(1)小球在02 s内的加速度a1和25 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，由图乙可知在02 s内：a115 m/s2(方向沿杆向上)在25 s内：a210 m/s2(方向沿杆向下)(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mgcos mgsin ma2综上解得0.5，f50 n答案(1)15 m/s2，方向沿杆向上；10 m/s2，方向沿杆向下(2)0.550 n如图甲所示，质量为m2 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vt图象如图乙所示。取重力加速度g10 m/s2。求：(1)力f的大小和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vt图象得a12 m/s2根据牛顿第二定律有，fmgma1设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由题中vt图象得a21 m/s2根据牛顿第二定律得fmgma2联立解得：f3 n，0.05(2)设10 s末物体离a点的距离为d，d应为vt图象与横轴所围的面积，则d m m2 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vt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，g10 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vt图