三年高考物理高频考点精选分类解析考点7与牛顿运动定律相关的图象问题

1、最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点7与牛顿运动定律相关的图象问题【考点知识方法解读】与牛顿运动定律相关的图象主要有速度图象、力图象、加速度图象等。.速度图象的斜率表示加速度，由速度图象可求出加速度，进而可得出合外力。. F-t图象与牛顿运动定律密切相关，图象问题要善于从图象中找出解题信息，把图象与物理图景相联系，应用牛顿运动定律及其相关知识解答。.a-t图象是加速度随时间变化的图象，加速度与牛顿运动定律密切相关。根据牛顿第二定律由力随时间变化关系可得出物体加速度随时间变化的图象。【最新三年高考物理精选解析】F1.（2011新课标卷）如图4,在光滑,水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其

2、上叠放一质量为m2的木块。现假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt （k是常数），木板和木块加速度大小分别为a和a2。下列反映a1和次变化的图线正确的是【答案品A【解析1当绐木块施加的水平力F小于木块与木板之间的最大静摩擦力时，二 者一起做加速运动口当给木块施加的水平力F大于木块与木板之间的最大静摩擦 力时，木板所受摩擦力不变，木板加速度此为一恒量，木板做匀加速运动。设 木块所受的滑动摩擦力大小为。则木块所受合外力为腔由由牛顿第二定律， 木块加速度。二二%力/m?所以反映口,和生变化的图线正确的是飞 L点评】此题考查叠加体.整体法隔离法受力

3、方向.2 （2011北京理综卷第18题）“蹦极”就是跳跃者把一端 固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉1r力过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为F的上部随时间t变化的情况如图所示，将蹦极go据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为A.gB.2gC.3gD.4g【答案】：B【解析】：从图象可知此人重力约为0.6F0,质量为0.6F0/g,弹性绳中最大拉力为1.8F0,由牛顿第二定律得，1.8F0-0.6F 0=0.6Fo/g a,解得最大加速度 a=2g,选项B正确。图2（2010福建理综）质量为 2kg的物 体静止在足够大的水平面上，物体与

4、地 面间的动摩擦因数为 0.2 ,最大静摩擦 力和滑动摩擦力大r小视为相等。从t=0 时刻开始，物体受到方向不变、 大小呈 周期性变化的水平拉力 F的作用，F随.时间t的变化规律如图2所示。重力加速度 g取10m/s：则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为A.18m B.54m C.72m D.198m3.【答案】B【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动。最大静摩擦力f max=f =0.2 mg=4N在03s时间内：F=fmax,物体保才I静止，S1=0；在3-6S时间内：Ffmax,物体由静止开始做匀加速直线运动，其加速度0 a = - =2m/s2。m12在

5、3-6s时间内位移 S2= at =9mt26s 末速度 v=at =6m/s。在6-9s时间内：F=f,物体做匀速直线运动，位移 s 3=vt =6X 3m=18m在9-12时间内：Ff,物体以v=6m/s为初速度，以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动,位移 s 4=vt +1at2=6x 3m+1x 2X 32m=27m 22所以072s内物体的位移为：s=Si+S2+S3+S4=54m,选项B正确（2010高考山东理综）如图 9甲所示，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。图乙中V、a、f和s分别表示物体速度大

6、小、加速度大小、摩擦力大f小和路程，图乙中正确的是4答案：C t解析】物体在斜面上下滑,受到重力.支持力和摩擦力，其合外力 为一恒力，加速度为一恒量，物体做匀加速直线运动，其加速度图象应为一平行 横轴的直线段，速度”日L其速度图象应为一向上快斜的直线段，珞程路程随时间变化的图象应为一开口向上的抛物线，选项ABD错误,物体滑到小 平面上后，在摩擦力作用下做匀诚诙运动，其摩擦力大于在斜面上运动时的摩擦 力，所以选项C正确*（2012 江苏物理）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是【答案】：C【解

7、析】：皮球竖直向上抛出，速度逐渐减小，受到空气阻逐渐减小，加速度逐渐减小，皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是 Co【考点定位】此题考查牛顿第二定律及其加速度图像。（14分）（2012 安徽理综）质量为0.1 k.g的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的 v-t图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为m/s2,求：(1)弹性球受到的空气阻力f的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度hof ,取 g =1036.【答案】(1) f=0.2N 。 (2) h=-m8a,由v-t图象知，加速度【解析】(1

8、)设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为a1 = v =8m/s2ot根据牛顿第二定律，得二，解得受到的空气阻力的大小f=0.2N.(2)由v-t图象知，弹性球第一次到达地面时的速度大小为 丫二二4e/“ 设弹性球第一次离开地面时的速度大小为心 则v2=3y74=3 m/s5 第一次离开地面后f设上升过程中弹性球的加速度大小为力，则E/f=m时, 解得 az=12m/s%于是有 0-v2l=-2 ah7解得磁后反娜高度(2010高考海南物理)图3-1中，质量为m的物块叠放在质量为 2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为=0.2 .在木板上施加一水平向

9、右的拉力 F,在03s内F的变化如图3-2所示，图中F以mg为单位，重力加速 度g=10m/s2.整个系统开始时静止.求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；/mg4皆3-1图 3-2 23 t/s(2)在同一坐标系中画出 03s内木板和物块 的vt图象，据此求03s内物块相对于木板 滑过的距离。 TOC o 1-5 h z 工解析】口设木板和物块的加速度分别为0和心在t时刻木板和物块的速度分 别为峰和“，木板和物块之间摩擦力的大小为R依牛顿第二定律.运动学公式 和摩擦定律得六m晨户中mg, 当vr vfvn=vot2-ti)F户(2川田曾广小+。心七由.式与题给条

10、件得 v1r =4m/s, vi.5=4.5m/s , V2=4m/s, V3=4m/s ,V2 =4m/s, V3 =4m/s,(2)由式得到物块与木板运动的v t图象，如右图所示。在 。3s内物块相对于木板的距离 s等于木板和物块vt图线下的面积之差，即图中带阴影的四边形面积，该四边形由两个三角形组成，上面的三角形面积为0.25(m),下面的三角形面，积为2(m),因此 s=2.25。1r【点评】此题考查隔离法受力分析、牛顿第二定律、直线运动规律及图 象等。(2010安徽理综)质量为2kg的物体一在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F,其运动的vt图象如图1所示。求：(1)物体与水平面间的运动摩擦系数w ;(2)水平推力F的大小；(3) 010s内物体运动位移的大小。【解析】(1)设物体做匀减速直线运动的时间为 为v20,末速度为v21,加速度为a2,则a2=v21 v20=-2m/s2t2设物体所受摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律，有Ff = maFf = - （1 mg解