2019年高考物理大一轮复习微专题02牛顿运动定律与图象综合问题学案新人教版

1、微专题02 牛顿运动定律与图象综合问题已知物体的速度、加速度图象分析受力情况1vt图象根据图象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外力2at图象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(2015全国新课标)(多选)如图(a)，一物块在t0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解析：选ACD小球滑上斜面的初速度v0已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即，所

2、以沿斜面向上滑行的最远距离st1，根据牛顿第二定律，向上滑行过程gsin gcos ，向下滑行gsin gcos ，整理可得gsin ，从而可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，选项AC对根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度ssin t1v0，选项D对仅根据速度时间图象，无法找到物块质量，选项B错(1)弄清图象斜率、截距、交点、拐点的物理意义(2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”、“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断(2018漳州八校联考)如图甲所示，一个质量为3 kg的物体放在粗糙水平地面上，从零时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做

3、直线运动在03 s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示则()AF的最大值为12 NB01 s和23 s内物体加速度的方向相反C3 s末物体的速度最大，最大速度为8 m/sD在01 s内物体做匀加速运动，23 s内物体做匀减速运动解析：选C第12 s内物体加速度恒定，故所受作用力恒定，根据牛顿第二定律F合ma知合外力为12 N，由于物体在水平方向受摩擦力作用，故作用力F大于12 N，故A错误；物体在力F作用下由静止开始运动，加速度方向始终为正，与速度方向相同，故物体在前3 s内始终做加速运动，第3 s内加速度减小说明物体速度增加得慢了，但仍是加速运动，故B错误；因为物体速度始终增加，

4、故3 s末物体的速度最大，再根据vat知速度的增加量等于加速度与时间的乘积，在at图象上即为图象与时间轴所围图形的面积，v(13)4 m/s8 m/s，物体由静止开始做加速运动，故最大速度为8 m/s，所以C正确；第2 s内物体的加速度恒定，物体做匀加速直线运动，在01 s内物体做加速度增大的加速运动，23 s内物体做加速度减小的加速运动，故D错误1(2015重庆理综)若货物随升降机运动的vt图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()解析：选Bvt图线斜率表示加速度，所以加速度图象如图所示由牛顿第二定律可知Fmgma，所以支持力Fmamg，重力保持不变

5、，所以Ft图象相当于at图象向上平移，B正确2(2016海南卷)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度时间图线如图所示已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在05 s、510 s、1015 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则()AF1F2BF2F3CF1F3 DF1F3解析：选A由v t图象可知，05 s内加速度a10.2 m/s2，沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mgsin fF1ma1，F1mgsin f0.2m；510 s内加速度a20，根据牛顿第二定律有mgsin fF2ma2，F2mgsin f；1015 s内加速度a30.2 m/s2，沿斜面向上，根据

6、牛顿第二定律有mgsin fF3ma3，F3mgsin f0.2m.故可得：F3F2F1，选项A正确已知物体的受力图象分析运动情况1Ft图象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2Fa图象首先要根据具体的物理情景，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象，明确图象的斜率、截距或面积的意义，从而由图象给出的信息求出未知量(多选)静止在水平地面上的物块，受到水平向右的拉力F作用，F随时间t的变化情况如图所示设物块与地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，都是1 N，则()A在01 s时间内物块的加速度逐渐增大B在

7、3 s时，物块的加速度最大C在3 s时，物块的速度最大D在8 s时，物块的速度最大解析：选BD在01 s时间内，F小于或等于最大静摩擦力，可知物块处于静止状态，故A错误；t3 s时，拉力最大，且大于最大静摩擦力，故物块所受合力最大，物块的加速度最大，故B正确；t3 s后，拉力仍然大于最大静摩擦力，物块仍然做加速运动，速度仍增大，t8 s后，拉力小于最大静摩擦力，物块做减速运动，所以t8 s时，物块的速度最大，故C错误，D正确(多选)如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示，若重力加速度g取10

8、 m/s2，根据图(b)中所提供的信息可以计算出()A物体的质量B斜面倾角的正弦值C加速度增大到6 m/s2时物体的位移D物体静止在斜面上时的外力F解析：选ABD对物体受力分析，受水平外力、重力、支持力，如图所示x方向：Fcos mgsin ma，y方向：NFsin mgcos 0，从图象中取两个点(20 N,2 m/s2)，(30 N,6 m/s2)代入解得m2 kg，37，故A、B正确当a0时，可解得F15 N，即最小拉力为15 N题中并未说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6 m/s2时物体的速度大小，无法求出位移，故C错误，D正确3(2018黑龙江哈师大附中月考)“蹦极”是一项

9、刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线的斜率最大将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计下列说法中正确的是()At1t2时间内运动员处于超重状态Bt2t4时间内运动员的机械能先减小后增大Ct3时刻运动员的加速度为零Dt4时刻运动员具有向下的最大速度解析：选B在t1t2时间内，合力向下，运动员加速下降，处于失重状态，故A错误；在t2、t4时刻图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与弹性绳的伸长量成正比，说明伸长量变化最快，即速度最大

10、，而速度最大时弹力与重力平衡；由于整个过程重力势能、弹性势能和动能的总和保持不变，而t2t4时间内弹性势能先变大后变小，故运动员的机械能先减小后增大，故B正确；t3时刻弹力最大，运动员运动到最低点，合力向上，故加速度向上，不为零，故C错误；t4时刻运动员受到的重力和弹力平衡，加速度为零，具有向上的最大速度，故D错误4(多选)如图(甲)所示，物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图(乙)所示，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等. 重力加速度g取10 m/s2.根据题目提供的信息，下列判断正确的是()A物体的质量m2 kgB物体与水平面间的动摩擦因数