2019年度高考'物理(人教版')第一轮预习复习课时作业1-3-4(小专题栏目-)动力学中地图象问题.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 s a1t ，由此可知 A、B、D 错；物体在水平面上运122 1''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 x at2，受到向上的拉力 F、弹簧的支持力 FN和竖直向下12的重力 G，由胡克定律得 FNmgkx，由牛顿第二定律得FFNmgma，即 Fmgma(mgkx)mak× at2。12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，aF2mAmBgmAmBF2g，由图象斜率知 mAmB1.5 kg，B 与地面间的动摩擦因数为1mAmB20.2；当 F9 N 时，A 的加速度为 aA1g，根据图象可知FfmAmBg10.4，B 的加速度为aB，由图象斜率知 mB1 kg，mA0.5 kg，A、CF1mAg2mAmBgmB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 37°0.6，cos 37°0.8，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)v1v0t1''在 25 s 内：a210 m/s2(方向沿杆向下)v2v1t2(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)0.5 50 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 m8 × 426 × 62负号表示物体在 A 点左侧答案 (1)3 N 0.05 (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 图象可知物体 A 的加速度为aA m/s22 m/s2vt105以 A 为研究对象，根据牛顿第二定律可得FmAgmAaA解得 0.4FmAaAmAg''(2)由题图乙可知木板 B 的长度为l ×5×10 m25 m12若 B 不固定，则 B 的加速度为aB m/s21 m/s2mAgmB0.4 × 1 × 104设 A 运动到 B 的最右端所用的时间为 t，根据题意可得aAt2 aBt2l1212解得 t7.07 s。答案 (1)0.4 (2)7.07 s