2024版高考物理复习：考前特训 热点情境突破练 热点7 力学图像

热点7力学图像

1.如图所示，将一-滑块从粗糙斜面上某点由静止释放，滑块沿斜面下滑后与固定在斜面底端

的挡板碰撞后反弹，碰撞的时间极短，可忽略不计，且碰撞没有机械能损失。以沿斜面向F

为正方向，能正确反映滑块速度。随时间，变化的图像是()

答案D

解析。一，图像的斜率表示加速度，滑块沿斜面下滑时有〃2gsin〃一片=〃叼，碰撞后上滑时

有〃?gsin心2,所以由于碰撞没有机械能损失，即碰撞前后速度大小不变，方

向相反，故选D。

2.质量为1kg的小物块在水平面上运动，其速度一时间图像如图所示，下列判断正确的是

()

B.0〜4s内的平均速度大小等于2m/s

C.0〜1s内的加速度大小等于2nVs2

D.0〜1s内小物块受到的合外力大小等于4N

答案C

1+4

解析由速度一时间图像中图线与/轴围成的面积可得。〜4s内的位移大小为x=f-X2m

—V5

=5m,故A错误：0〜4s内的平均速度大小v=；=1in/s=i.25m/s,故B错误：。〜1s内

的加速度大小〃=守=2m/s\故C正确：0〜1s内小物块受到的合外力大小尸=，〃。=2N,

故D错误。

3.（2022・广东卷・3汝口图所示是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止

自由滑下，经过水平N尸段后飞入空中，在。点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，

不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小。或加速度大小〃随时间,变化

的图像是（）

O

C

答案C

解析设斜坡倾角为运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有

ingsin0=ina\,可得m=g$in0\

运动员在水平NP段做句逗直线,运动，加速度

42=0；

运动员从P点飞出后做平施运动，加速度为重力加速度，即〃3=g；设在。点的速度为内,

则从P点飞出后速度大小的表达式为v=yjv（r-i-g2i2o

由分析可知从P点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且C正确，A、B、

D错误。

4.（2023•江苏省高邮中学期中汝1图甲所示为研究木块运动情况的装置.，计算机与位移传感器

连接，将木块自O点静止释放，计算机描绘木块相对。点的位置随时间变化的x—/图像是

图乙中的曲线②。图乙中木块先后经过片、刈、期位置时的时间间隔相同。以下说法正确的

是（）

甲乙

A.若即：X2：X3=l：3：5,则表明木块做匀加速直线运动

B.若x1=X2—X|=X3—X2，则表明木块一定做匀加速直线运动

C.若只增大木板的倾角，则计算机描绘的工一/图像可能是图乙中的曲线①

D.若只增大木块的质量，则计算机描绘的工一，可能是图乙中的曲线③

答案C

解析若X］：工2：©=1：3：5,则X3—X2=X2-X］,木块先后经过X］、工2、处位置时的时间间

隔相同，所以在这段时间内木块做匀速直线运动，故A错误；若为=及一X1=X3-X2,则表明

木块一定做匀速直线运动，故B错误；只增大木板倾斜的角度，根据牛顿第二定律知加速度

增大，由工=%产，可以看出a增大，则x增大，即相等的时间，位移增大，则木块的X—Z

图像可能是题图乙中的①，故C正确：根据牛顿第二定律有a=gsinO—〃geos。，可知加速度

〃与质量机无关，则图线仍为②，故D错误。

5.（2023•江苏省基地第五次大联考）在无风的环境里将一塑料球以一定的初速度如水平抛出，

球受到的空气阻力与速度大小成正比，该球运动过程中水平方向的速度％随时间八水平方

向的位移x的变化规律，竖宜方向的速度2V随时间八竖直方向的位移y的变化规律可能正

确的是（）

答案D

解析水平方向受空气阻力作用，由牛顿第二定律，有〃=片，塑料球水平方向速度逐渐减

小，所以其水平方向加速度逐渐减小，即外一，图像中图线的斜率逐渐变小，故A错误；根

—

据动量定理有一kvxt=mvx—mb。,可得一人=mvx—mv^,整理可得vx=v（＞~x,故B错谈.；

竖直方向受空气阻力作用，由牛顿第二定律，有/=〃玲:她,塑料球竖直方向速度逐渐增

大，所以其竖直方向加速度逐渐减小，即0一/图像中国线的斜率逐渐变小，故C错误；在

内一，图像中图线与，轴所围面积表示竖直方向的位移，知力随竖直方向的位移y的变化率也

是逐渐变小的，故D正确，

6.甲、乙两质点在相邻两直线上做匀变速运动，/=0时刻甲、乙同时并排出发，甲的位移

随时间变化的图像如图a所示。图b是乙的位移随速度平方的变化图像，乙速愎减为。后不

程中斜率变大，下降过程中斜率变小，故B错误：仇一[图像斜率为合外力，向上运动过程

尸=/咫+后变小，向下运动过程中尸=〃次一人继续变小，故C正确：向上运动过程比向下过

程中任意一个位置，阻力要更大，故向上过程中阻力做功更多一点，机械能损失要更多一点，

故D错误。

8.如图甲，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面匕质量为〃?的小球，从弹簧上方均处

由静止下落。若以小球开始下落的位置为坐标原点，建立竖直向下坐标轴Ox,小球下落至最

低点过程中的。一工图像如图乙（图中X0,X”X2,月均为已知量），不计空气阻力，身为重力加

速度。下列说法正确的是（）

B.弹簧受到的最大弹力为里二E即

X2-X\c

C.该过程中小球与弹簧组成系统的势能变化的最大值为〃吆（回+不）

D.小球向下运动过程中最大速度为核8（即+顺）

答案D

解析根据题图甲可知，小球与弹簧刚刚接触，压缩量就小时，重力大于弹簧的弹力，即将

到即段，小球做加速度逐渐减小的加速运动，A错误；根据题图乙可知，在即位置，加速度

为0,则有&（XLX0）=〃?g,随后进一步向下压缩弹簧，最大压缩量为鸟此时速度减为0,

则此时弹力最大为五mM=*X2—X0）,解得尸max=’"＞亭"）,B错误；该过程中小球与弹簧组

X]Xo

成系统的机械能守恒，即只有动能、势能（包含重力势能与弹性势能）的转化，在加速度为0

处，小球速度最大，动能最大，即动能变化最大，则势能变化最大，即小球运动至用位置时，

重力势能减小了〃?肝1,减小的重力势能转化为弹性势能与动能，可知小球与弹簧组成系统的

势能变化的最大值小于〃幕内，C错误；根据上述，小球运动至占位置时，加速度为0时，小

球速度最大，根据题图乙可知，将纵坐标乘以小球质量阳，表示合力，则有个）十（”一；。）叫

=%犯皿2,解得VnWi=返》+刀0）,D正确。

9.（2023•江苏镇江市三模）如图所示，轻质弹簧一端连接在固定斜面底端的挡板上，另一端与

物块A连接，物块A静止在斜面上，弹簧恰好处于原长，A与斜面间动摩擦因数〃=tan。，

1=0时刻给A-沿斜面向下的瞬时冲量，物块A在运动过程中，加速度〃、动能反、弹性势

能心与路程$及运动时间t的变化关系可能正确的是（）

答案B

解析以弹簧恰好处于原长的位置为坐标原点且取向下为正，则记物块A运动的位移为.r,

则物块A下滑过程中有x=s,上滑过程中s=2so—x,故加速度。、动能反、弹性势能Ep与

路程s,的关系图线与关于位移x的关系图线形状相同。由于刚开始时物块A静止在斜面上，

弹簧恰好处于原长，A与斜面间动摩擦因数4=tan。，处物块A下滑过程中有

kx=maf则物块A下滑过程中a—x图线是一条过原点的直线，当A下滑到最低点后上滑过

程中有kx—2mgsin8=ma,则A上滑过程中a-x图线应是一条下倾的直线，且最大加速度

要比下滑的最大加速度要小，但物块A不是做匀变速直发运动，则。与，的关系不可能是直

线，A错误，B正确：根据以上分析可知，物块下滑过程中重力和摩擦力抵消，则物块所受

的合外力为弹力，由于弹奏弹