高考物理二轮复习 第一板块 力学选择题 锁定9大命题区间 第5讲 谙熟“三看、两法”破解力学图像三类问题专题练-人教版高三全册物理试题.doc

专题检测（五） 谙熟“三看、两法”，破解力学图像三类问题1.(2017·三门峡检测)在平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图像分别为图中直线a和曲线b，由图可知()Ab车运动方向始终不变B在t1时刻a车的位移大于b车Ct1到t2时间内a车的平均速度小于b车Dt1到t2时间内某时刻两车的速度可能相同解析：选Db图线切线先为正值，然后为负值，知b的运动方向发生变化，故A错误。在t1时刻，两车的位移相等，故B错误。t1到t2时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同，故C错误。t1到t2时间内，b图线的切线斜率在某时刻与a图线斜率相同，则两车的速度可能相同，故D正确。2.一个可视为质点的物体由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t变化的关系为如图所示的正弦曲线。则该物体运动的速度v随时间t变化的图像是()解析：选C由a­t图像可知，0t1时间内物体做加速度逐渐增大的加速运动，t1t2时间内物体做加速度逐渐减小的加速运动，t2t3时间内物体做加速度逐渐增大的减速运动。故C项正确。3.(2014·全国卷)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t0到tt1的时间内，它们的v ­t图像如图所示。在这段时间内()A汽车甲的平均速度比乙的大B汽车乙的平均速度等于C甲、乙两汽车的位移相同D汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大解析：选A根据v ­t图像下方的面积表示位移，可以看出汽车甲的位移x甲大于汽车乙的位移x乙，选项C错误；根据v得，汽车甲的平均速度v甲大于汽车乙的平均速度v乙，选项A正确；汽车乙的位移x乙小于初速度为v2、末速度为v1的匀减速直线运动的位移x，即汽车乙的平均速度小于，选项B错误；根据v ­t图像的斜率反映了加速度的大小，因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小，选项D错误。4.(2018届高三·青岛摸底)如图所示，一物体以速度v0冲上粗糙的固定斜面，经过2t0时间返回斜面底端，则物体运动的速度v(以初速度方向为正)随时间t的变化关系可能正确的是()解析：选C由于斜面粗糙，上滑时，根据牛顿第二定律：mgsin mgcos ma1，而下滑时，根据牛顿第二定律mgsin mgcos ma2，上滑时加速度比下滑时大，即上滑时图像的斜率大于下滑时图像的斜率，A、B错误；上滑与下滑的位移大小相同，即上滑与下滑图像与时间轴围成的面积大小相等，C正确，D错误。5多选(2017·天津南开区模拟)如图甲所示，一质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2 s时间内的变化图像如图乙所示，其运动的v ­t图像如图丙所示，g10 m/s2，则下列说法正确的是()A2 s末物体回到出发点B2 s内物体的加速度不变C物体与地面之间的动摩擦因数为0.1D水平拉力F的最大功率为10 W解析：选CD物体先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，速度不反向，故A错误；第1 s内和第2 s内的加速度大小相等，方向相反，故B错误；根据速度时间图像知，匀加速和匀减速直线运动的加速度大小都为1 m/s2。根据牛顿第二定律得：Ffma，fma，解得：f5 N，m5 kg，则：0.1，故C正确；1 s末物体速度最大，水平拉力F的功率最大，PFv10×1 W10 W，故D正确。6.利用传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到运动小车的速度时间图像如图所示，由此图像可知()A18 s时的加速度大于13 s时的加速度B小车做曲线运动C13 s末小车距离出发点最远D小车前10 s内的平均速度比后10 s内的大解析：选A由v ­t图像的斜率大小表示小车的加速度大小可知，18 s时小车的加速度大于13 s时小车的加速度，A正确；v ­t图像只表示直线运动，B错误；小车在020 s内速度方向不变，故t20 s时小车离出发点最远，C错误；由x前10 s<x后10 s，可知D错误。7多选已知雨滴在空中运动时所受空气阻力Ffkr2v2，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为其运动速率。t0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a表示。落地前雨滴已做匀速运动，速率为v0。则下列图像中正确的是()解析：选ABC雨滴由静止开始下落时，所受的空气阻力为0，此时雨滴只受重力，加速度为g，随着雨滴速度增大，所受的空气阻力增大，由mgFfma可知，雨滴的加速度减小，即雨滴做加速度逐渐减小的加速运动。当Ffmg时，加速度减小到零，雨滴做匀速运动，故选项A、B正确；最后雨滴匀速运动时有：kr2v02mgg，故v02，即v0，选项C正确，D错误。8多选(2018届高三·黄冈中学调研)甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移时间图像，即x ­t图像如图所示，甲图像过O点的切线与AB平行，过C点的切线与OA平行，则下列说法中正确的是()A在两车相遇前，t1时刻两车相距最远Bt3时刻甲车在乙车的前方C0t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度D甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度解析：选AD图像的纵坐标表示物体所在的位置，由题图可知t1时刻两图线相距最大，即两车的距离最大，故A正确；t3时刻两车的位置相同，两车处在同一位置，故B错误；图线的斜率表示物体的速度，由图可知，0t1时间内甲图线的斜率大于乙图线的斜率，之后甲图线的斜率小于乙图线的斜率，甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度，故C错误，D正确。9.某质点在012 s内运动的v ­t图像如图所示。其中前4 s内的图像是一段圆弧，关于质点的运动，下列说法正确的是()A质点在第一个4 s内的平均速度和在第二个4 s内的平均速度大小相等Bt12 s时，质点的位移最大C质点在t6 s时的加速度与t10 s时的加速度大小相等，方向相反D质点在这12 s内的平均速度约为1 m/s解析：选D由于v ­t图线与时间轴所围的“面积”表示位移，由图线可知，质点在第一个4 s内的位移大于第二个4 s内的位移，故在第一个4 s内的平均速度大于第二个4 s内的平均速度，A错误；由图线可知t8 s时质点的位移最大，故B错误；直线的斜率等于加速度，故质点在t6 s时的加速度与t10 s时的加速度大小相等，方向相同，故C错误；由图线可知，在4 s末到12 s末这段时间内质点的位移等于0，所以在这12 s内的位移等于圆弧图线所围成的面积，在这12 s内的平均速度v m/s1 m/s，故D正确。10将一铁块静止放在光滑的水平桌面上，t0时刻，同时对铁块施加如图甲所示的水平拉力F1、F2，且t0时刻两拉力大小相等。以后两拉力随时间的变化规律如图乙所示。则关于铁块的运动，下列描述正确的是()A12 s内铁块做加速度逐渐减小的加速运动B23 s内铁块做加速度逐渐增大的加速运动C34 s内铁块做加速度逐渐增大的加速运动D第5 s末铁块的速度方向与F1反向解析：选B第1 s内铁块处于静止状态，在13 s内，F2逐渐减小，可知铁块所受合力逐渐增大，加速度逐渐增大，速度逐渐增大，A错误，B正确；在34 s内，F2逐渐增大，则铁块所受合力逐渐减小，加速度逐渐减小，C错误；第5 s内，铁块做加速度逐渐减小的加速运动，5 s末加速度为零，但速度方向与F1方向相同，D错误。11.(2018届高三·宜昌一中摸底)甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在t0时刻，乙车在甲车前方50 m处，它们的v ­t图像如图所示，下列对两车运动情况的描述正确的是()A甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动B在第20 s末，甲、乙两车的加速度大小相等C在第30 s末，甲、乙两车相距100 mD在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次解析：选D由图像知，甲的速度图像一直在时间轴的上方，没有反向，故A错误；在第20 s末，a甲k甲1 m/s2，a乙k乙 m/s2，所以B错误；在前30 s内，甲的位移等于图像所围面积为x甲(1030)×20 m400 m，乙的位移为x乙×20×30 m300 m，所以第30 s末甲、乙相距(40030050)m50 m，故C错误；刚开始乙在甲的前面，第30 s末，甲早已追上乙且在乙前面50 m，但这时甲停止运动，故最终又会被乙追上，故D正确。12.多选如图所示为一个质点做直线运动的v ­t图像，则下列说法中正确的是()A质点在05 s内的位移为5 mB质点在整个运动过程中，1012 s内的加速度的大小最大C质点在10 s末离出发点最远D质点在812 s内的平均速度为4 m/s解析：选AB根据速度图像中图线与时间轴所围的面积表示位移可知，质点在05 s内的位移x×2×5 m5 m，选项A正确；由v ­t图像的斜率表示加速度可知，05 s内的加速度大小a1 m/s2,810 s内的加速度大小a2 m/s22 m/s2,1012 s内的加速度大小a3 m/s26 m/s2，所以质点在整个运动过程中，1012 s内的加速度最大，选项B正确；质点在11 s末离出发点最远，选项C错误；质点在812 s内的位移x×(108) m8 m，平均速度为 m/s2 m/s，选项D错误。13.多选甲、乙两汽车在某平直公路上做直线运动，某时刻经过同一地点，从该时刻开始计时，其v ­t图像如图所示。根据图像提供的信息可知()A从t0时刻起，开始时甲在前，6 s末乙追上甲B从t0时刻起，开始时甲在前，在乙追上甲前，甲、乙相距最远为12.5 mC8 s末甲、乙相遇，且距离t0时的位置40 mD在04 s内与46 s内甲的平均速度相等解析：选BC根据图像可知，在04 s内甲的平均速度v1 m/s7.5 m/s，在46 s内甲的平均速度v2 m/s5 m/s，D错误；在06 s内，甲的位移x甲(7.5×45×2)m40 m，乙的位移x乙5×6 m30 m，因此6 s末乙未追上甲，A错误；当两者速度相等时，距离最远，即5 s末距离最远，此时最远距离xm12.5 m，B正确；6 s以后，甲停止运动，因此相遇时，距离t0时的位置40 m，所用时间为t8 s，C正确。14多选如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图像可求出()A物体的初速率v03 m/sB物体与斜面间的动摩擦因数0.75C取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin1.44 mD当某次30°时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑解析：选BC由题图可知，当夹角0时，位移为2.40 m，而当夹角为90°时，位移为1.80 m，则由竖直上抛运动规律可得v0 m/s6 m/s，故A错误；当夹角为0时，由动能定理可得mgxmv02，解得0.75，故B正确；由mgxsin mgxcos 0mv02，解得x m m，当90°时，sin()1，此时位移最小，x1.44 m，故C正确；若30°时，物体受到重力沿斜面向下的分力为mgsin 30°mg，摩擦力Ffmgcos 30°0.75×mg×mg>mg，一般认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故物体达到最高点后，不会下滑，故D错误。教师备选题1一个静止的物体，在04 s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F所产生的加速度a随时间t的变化关系如图所示，则该物体()A在04 s时间内做匀变速运动B第2 s末位移改变方向C在04 s时间内，位移的方向不变D第4 s末运动速度最大解析：选C从图像可以看出在前2 s时间内力的方向和运动的方向相同，物体经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动过程，2 s末速度达到最大，24 s内，运动方向与原运动方向相同，而加速度的方向与原运动方向相反，即物体经历了一个加速度逐渐增大的减速运动和加速度逐渐减小的减速运动过程，4 s末速度为零，物体的位移达到最大，所以A、B、D错误，C正确。2多选如图甲所示，质量相等的a、b两物体，分别从斜面上的同一位置A由静止下滑，经B点在水平面上滑行一段距离后停下。不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度时间图像如图乙所示，下列说法正确的是()Aa在斜面上滑行的加速度比b的大Ba在水平面上滑行的距离比b的短Ca与斜面间的动摩擦因数比b的小Da与水平面间的动摩擦因数比b的大解析：选AC由题图乙中图像斜率可知a做加速运动时的加速度比b做加速运动时的加速度大，故A正确；物体在水平面上的运动是匀减速运动，a从t1时刻开始，b从t2时刻开始。由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，a在水平面上做匀减速运动的位移比b在水平面上做匀减速运动的位移大，故B错误；设斜面倾角为，物体在斜面上运动的加速度为agsin gcos ，因为物体a的加速度大于b的加速度，所以a与斜面间的动摩擦因数比b的小，故C正确，同理，D错误。3多选(2015·全国卷)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由题图(b)可以求出物块上升过程中的加速度为a1，下降过程中的加速度为a2。物块在上升和下降过程中，由牛顿第二定律得mgsin fma1，mgsin fma2，由以上各式可求得sin ，滑动摩擦力f，而fFNmgcos ，由以上分析可知，选项A、C正确。由v ­t图像中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，选项D正确。4.(2018届高三·湖南六校联考)在平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间(x ­t)图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于2 m/s2，t3 s时，直线a和曲线b刚好相切，则()Aa车做匀速运动且其速度为va m/sBt3 s时a车和b车相遇但此时速度不等Ct1 s时b车的速度为10 m/sDt0时a车和b车的距离x09 m解析：选Dx ­t图像的斜率等于速度，由题图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：va m/s2 m/s，故A错误。t3 s时，直线a和曲线b刚好相切，位置坐标相同，两车相遇，斜率相等，此时两车的速度相等，故B错误。t3 s时，b车的速度为：vbva2 m/s，设b车的初速度为v0，对b车，由v0atvb，解得：v08 m/s，则t1 s时b车的速度为：vbv0at18 m/s2×1 m/s6 m/s，故C错误。t3 s时，a车的位移为：xavat6 m，b车的位移为：xbt×3 m15 m，t3 s时，a车和b车到达同一位置，得：x0xbxa9 m，故D正确。5多选(2018届高三·江西红色七校联考)如图甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g10 m/s2。下列选项中正确的是()A05 s内物块做匀减速运动B在t1 s时刻，恒力F反向C恒力F大小为10 ND物块与水平面间的动摩擦因数为0.3解析：选BD物块做匀减速直线运动的加速度大小为：a1 m/s210 m/s2物块做匀加速直线运动的加速度大小为：a2 m/s24 m/s2根据牛顿第二定律得：Ffma1，Ffma2联立两式解得：F7 N，f3 N则动摩擦因数为：0.3物块做匀减速直线运动的时间为：t1 s1 s。即在01 s内做匀减速直线运动，1 s后恒力F反向，做匀加速直线运动。故B、D正确，A、C错误。