高考物理一轮复习课件43-5牛顿运动定律图像问题

专题强化

应用牛顿运动定律解决热点问题-图像【例1】（(多选)(2015·新课标全国卷Ⅰ，20)如图(a)，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出(

)A．斜面的倾角B．物块的质量C．物块与斜面间的动摩擦因数D．物块沿斜面向上滑行的最大高度转解析1.由图中的两个过程图线，可求出哪些物理量？2.再结合物体实际运动过程及对应物理规律又可求哪些物理量？转原题【备选】（2012·海南物理，6）如图示，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β，且α>β。一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑。在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是（）转解析提示：通过分析物块在上升与下降过程中的受力及运动情况，从而确定a、v、x、t的特点。解析通过受力分析可知，物块上滑过程做匀减速直线运动，下滑过程做匀加速直线运动。上滑过程a＝gsinα＋μgcosα，下滑过程a′＝gsinβ－μgcosβ，所以a>a′，在v-t图象上表现为上滑阶段v-t图线斜率的绝对值大；因为α>β，所以上滑阶段的位移小于下滑阶段的位移，在v-t图象上表现为下滑阶段的v-t图线与坐标轴所围面积较大；物块由于克服摩擦力做功而有机械能损失，到达c点时的速度v<v0。综上分析，C正确。答案

C转原题1．两大类型(1)已知F-t的变化图线

分析物体的运动情况。(2)已知v-t、a-t变化图线

分析物体的受力情况。2．图象间的联系：

加速度是联系v

－t图象与F－t图象的桥梁。3．解决图象问题的方法和关键(1)分清图象的类别：

横、纵坐标代表的物理量，明确其物理意义

掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点。(2)注意图象中的一些特殊点所表示的物理意义：

图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等表示的物理意义。(3)明确能从图象中获得哪些信息：把图线、斜率、特殊点、面积等与物体运动情况相结合，确定图象中得出的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。思维方法一

：图象思维法1.常见的四类动力学图像及解题办法考向一动力学中的图像问题v-t图像根据图像的斜率判断加速度的大小和方向,进而根据牛顿第二定律求解合力F-a图像对物体进行受力分析,然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式,根据函数关系式结合图像,明确图像的斜率、截距的意义,从而求出未知量a-t图像要注意加速度的正负,正确分析每一段的运动情况,然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程F-t图像要结合物体受到的力,根据牛顿第二定律求出加速度,分析每一时间段的运动性质2.解题策略分析图象问题时常见的误区

(1)没有看清横、纵坐标所表示的物理量及单位。(2)没有注意坐标原点是否从零开始。(3)不清楚图线的点、斜率、面积等的物理意义。(4)忽视对物体的受力情况和运动情况的分析。【答案】BCD例5、水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（）规律方法解决图像综合问题的三点提醒(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理过程,会分析临界点。(2)注意图线中特殊点的物理意义:图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等。(3)明确从图像中获得的信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图像中可以获取的信息。要点精练命题点1常见的图像问题1、

(2020·河南洛阳期末)(多选)如图(甲)所示,质量为m的小球(可视为质点)放在光滑水平面上,在竖直线MN的左侧受到水平恒力F1作用,在MN的右侧除受F1外还受到与F1在同一直线上的水平恒力F2作用,现小球从A点由静止开始运动,小球运动的v-t图像如图(乙)所示,下列说法中正确的是(

)BC命题点2图像信息的应用2.

(2020·四川宜宾一模)(多选)如图(甲),质量m=1kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图(乙)所示,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是(

)BCDBD3、

(2021·广东新高考适应性考试)(多选)研究“蹦极”运动时,在运动员身上系好弹性绳并安装传感器,可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据,得到如图所示的“速度—位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略,根据图像信息,下列说法正确的有(

)A.弹性绳原长为15mB.当运动员下降10m时,处于失重状态C.当运动员下降15m时,绳的弹性势能最大D.当运动员下降20m时,其加速度方向竖直向上4、如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随时间t变化的图像如图乙所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是(

)A．xA＝h，aA＝0 B．xA＝h，aA＝gC．xB＝h＋k(mg)，aB＝0 D．xC＝h＋k(2mg)，aC＝0BC5、(2019-3-20)如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由题给数据可以得出（

）A．木板的质量为1kgB．2s~4s内，力F的大小为0.4NC．0~2s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2AB6.(多选)如图(甲)所示,一竖直轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置质量均为m的A、B两物体(A物体在下,且与弹簧连接),初始时A、B两物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在B物体上,使B物体开始向上做匀加速运动,拉力F与B物体位移x的关系如图(乙)所示(g取10m/s2),下列说法正确的是()A.B物体运动到x=4cm处,弹簧处于原长状态B.两物体的质量均为2kgC.B物体做匀加速直线运动的加速度大小为2m/s2D.弹簧的劲度系数为5N/cmCD【备选训练1】（多选）（2014·甘肃第一次诊考，15）一滑块以初速度v0从固定斜面底端沿斜面向上滑，已知斜面足够长，则该滑块的速度－时间图象可能是下面的（）解析当斜面粗糙且μ＞tanθ时，会出现A选项情况；如果μ＜tanθ时，上滑加速度大于下滑加速度，会出现B选项情况，不会出现C项情况；当斜面光滑时会出现D选项情况。答案

ABD

解析显隐提示：题中没有说明斜面是否光滑，故滑块运动存在多种可能性解析显隐【备选训练2】（多选）甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动，其运动的位移－时间图象（x-t图象）如图示，则下列关于两车运动情况的说法中正确的是（）A.甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动B.乙车在0～10s内的平均速度大小为0.8m/sC.在0～10s内，甲、乙两车相遇两次D.若乙车做匀变速直线运动，则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于0.8m/s位移的中间位置【变式训练2】(多选)

(2016•内蒙古包头测评)将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小