2022版高考物理 专题19 动力学中的图象问题练习（含解析）.docx

1、专题19动力学中的图象问题1两类问题：一类问题是从图象中挖掘信息，再结合题干信息解题；另一类是由题干信息判断出正确的图象.2.两种方法：一是函数法：列出所求物理量的函数关系式，理解图象的意义，理解斜率和截距的物理意义；二是特殊值法：将一些特殊位置或特殊时刻或特殊情况的物理量值与图象对应点比较1(2020广东六校联考)沿固定光滑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象如图1所示在05 s、510 s、1015 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则()图1AF1F3CF1F3DF1F3答案A解析物体沿斜面向下运动，拉力方向沿斜面向上，由速度时间图象可知，在三个5 s内

2、物体分别做加速、匀速、减速运动，结合牛顿第二定律，故有F1F2F3，故A项正确，B、C、D项错误2(2020重庆市一测)竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，取初速度方向为正方向则物块从抛出到落回抛出点的过程中，下列物块的加速度a、速度v与时间t的关系图象中可能正确的是()答案D解析物块上升和下落过程中，加速度方向始终向下(可能为零)，取初速度方向为正方向，则加速度始终为负值，A、B项错误；由于物块所受阻力与速度大小成正比，所以加速度随速度变化而变化，其速度时间图象不是直线，而是曲线，C项错误，D项正确3.(2020湖北宜昌市调研)如图2所示，水平轻弹簧左端固定，

3、右端连接一物块(可以看作质点)，物块静止于粗糙的水平地面上，弹簧处于原长现用一个水平向右的力F拉动物块，使其向右做匀加速直线运动(整个过程不超过弹簧的弹性限度)以x表示物块离开静止位置的位移，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()图2答案B解析物块水平方向受向右的拉力F、向左的弹力kx、摩擦力Ff，由牛顿第二定律得：FkxFfma；整理得：FkxmaFf，物块做匀加速直线运动，所以maFf恒定且不为零，Fx图象是一个不过原点的倾斜直线，故A、C、D错误，B正确4(多选)(2020山东肥城六中月考)如图3甲所示，一倾角30的足够长斜面体固定在水平地面上，一个物块静止在斜面上现用大小为Fkt

4、(k为常量，F、t的单位分别为N和s)的拉力沿斜面向上拉物块，物块受到的摩擦力Ff随时间变化的关系图象如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.下列判断正确的是()图3A物块的质量为1 kgBk的值为5 N/sC物块与斜面间的动摩擦因数为Dt3 s时，物块的加速度大小为4 m/s2答案ABD解析t0时，Ffmgsin 5 N，解得m1 kg，A正确；当t1 s时，Ff0，说明F5 N，由Fkt可知，k5 N/s，B正确；由题图可知，滑动摩擦力mgcos 6 N，解得，C错误；由Fmgcos mgsin ，即kt06 N5 N，解得t02.2 s，即2.

5、2 s后物块开始向上滑动，当t3 s时，F15 N，则Fmgcos mgsin ma，解得加速度a4 m/s2，D正确5.(多选)运动员沿竖直方向做跳伞训练，打开降落伞后的速度时间图象如图4(a)所示降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图(b)所示，已知运动员的质量为64 kg，降落伞的质量为16 kg，假设打开伞后伞所受阻力Ff的大小与速率v成正比，即Ffkv.g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，则()图4Ak200 Nsm1B打开伞后瞬间运动员的加速度方向竖直向上C打开伞后瞬间运动员的加速度大小为20 m/s2D每根悬绳能够承受的拉力至少

6、为400 N答案BD解析由题图(a)可知，当速度为v15 m/s时运动员匀速运动，运动员与降落伞整体受力平衡，此时有kv1m人gm伞g，解得k160 Nsm1，故A错误；打开伞后瞬间运动员减速下落，故加速度方向竖直向上，故B正确；打开伞后瞬间运动员的速度为v020 m/s，对运动员和降落伞整体有kv0m人gm伞g(m人m伞)a，解得a30 m/s2，故C错误；打开伞后瞬间，绳上的拉力最大，对运动员受力分析有FTcos 378m人gm人a，解得每根悬绳的拉力大小FT400 N，故D正确6.质量为M1 kg的木板静止在粗糙水平面上，木板与地面间的动摩擦因数为1，在木板的左端放置一个质量为m1 kg

7、、大小可忽略的铁块铁块与木板间的动摩擦因数为2，g取10 m/s2.若在铁块右端施加一个从0开始增大的水平向右的力F，假设木板足够长，铁块受木板摩擦力Ff随拉力F的变化如图5所示，则两个动摩擦因数的数值为()图5A10.120.4 B10.120.2C10.220.4 D10.420.4答案A解析根据题图可知，当0F2 N过程中，整体保持静止；当2 N6 N过程中，铁块受到的摩擦力不变，说明二者发生相对运动；所以在2 N6 N过程中，铁块的摩擦力Ff不变，则有2mg4 N，解得：20.4，故A正确，B、C、D错误7(多选)(2020湖南长沙一中月考)如图6甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的

8、最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以大小不变的初速度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，根据图象可求出()图6A物体的初速度v06 m/sB物体与斜面间的动摩擦因数0.6C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答案AC解析物体沿粗糙斜面向上运动，加速度大小agsin gcos ，由运动学公式知，当90时，有v022g1.8 m，解得v06 m/s，当0时，有v022g2.40 m，解得，A正确，B错误；根据运动学公式有v022ax2(g

9、sin gcos )x2gxsin()(其中cos )，则x，故位移x的最小值xmin1.44 m，C正确；由于tan 30，即mgsin 30mgcos 30，所以当30时，物体达到最大位移后不会下滑，D错误8(2020山东枣庄市模拟)某马戏团演员做滑杆表演时，所用竖直滑杆的上端通过拉力传感器固定在支架上，下端悬空，滑杆的质量为20 kg.从演员在滑杆上端做完动作时开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s，然后沿杆下滑，3.5 s末刚好滑到杆底端，速度恰好为零，整个过程演员的vt图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图7甲、乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是()图7

10、A演员在1.0 s时的加速度大小为2 m/s2B滑杆的长度为5.25 mC传感器显示的最小拉力为420 ND3.5 s内演员损失的机械能为2 700 J答案D解析由vt图象可知，演员在1.0 s时的加速度大小a m/s23 m/s2，故A错误；vt图象与t轴所围的面积表示位移，则可知，滑杆的长度h33 m4.5 m，故B错误；两图结合可知，静止时，传感器示数为800 N，除去杆的重力200 N，演员的重力就是600 N，在演员加速下滑阶段，处于失重状态，杆受到的拉力最小，由牛顿第二定律得：mgF1ma，解得：F1420 N，加上杆的重力200 N，可知杆受的拉力为620 N，故C错误；3.5

11、s内演员初、末速度均为零，则减小的重力势能等于损失的机械能，为Emgh6004.5 J2 700 J，故D正确9(多选)如图8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作用下从原点O沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力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象如图乙所示，g取10 m/s2.下列说法正确的是()图8A01 s内物块做匀减速运动B在t1 s时，恒力F的方向不变C恒力F的大小为10 ND物块与水平面间的动摩擦因数为0.3答案AD解析由题图可知物块做匀减速直线运动的加速度大小为a1 m/s210 m/s2，做匀加速直线运动的加速度大小为

12、a2 m/s24 m/s2，根据牛顿第二定律有FFfma1，FFfma2，联立解得F7 N，Ff3 N，则物块与水平面间的动摩擦因数为0.3，物块做匀减速直线运动的时间为t11 s，即物块在01 s内做匀减速直线运动，1 s时恒力F反向，物块开始做匀加速直线运动，选项A、D正确，B、C错误10(2019安徽“江南十校”综合素质检测)一倾角为30的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，自由状态时另一端在C点C点上方斜面粗糙、下方斜面光滑如图9(a)所示，用质量为m1 kg的物体A(可视为质点)将弹簧压缩至O点并锁定以O点为坐标原点沿斜面方向建立坐标轴沿斜面向上的拉力

13、F作用于物体A的同时解除弹簧锁定，使物体A做匀加速直线运动，拉力F随位移x变化的图线如图(b)所示求物体A与斜面粗糙段间的动摩擦因数以及沿斜面向上运动至最高点D时的位置坐标(重力加速度g取10 m/s2)图9答案0.7 m解析物体A运动到x0.1 m的C处时，由题图(b)知F110.0 N，F217.5 N，F1mgsin ma1F2mgsin mgcos ma1可得：a15 m/s2，由2a1xOCvC2可得物体从O点到达C点的速度vC1 m/s根据牛顿第二定律可知，物体在斜面上由静止开始匀加速运动0.5 m后继续向上滑行的加速度大小为a212.5 m/s2由：2a1x1v122a2x20v

14、12得x20.2 mxODx1x20.7 m，故xD0.7 m11(2020广西池州市期末)两物块A、B并排放在水平地面上，且两物块接触面为竖直面现用一水平推力F作用在物块A上，使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动，如图10甲所示在A、B的速度达到6 m/s时，撤去推力F.已知A、B质量分别为mA1 kg、mB3 kg，A与水平地面间的动摩擦因数为0.3，B与地面没有摩擦，B物块运动的vt图象如图乙所示，g取10 m/s2，求：图10(1)推力F的大小；(2)A物块刚停止运动时，物块A、B之间的距离答案(1)15 N(2)6 m解析(1)在水平推力F作用下，物块A、B一起做匀加速运动，加速度为a，由B物块的vt图象得，a m/s23 m/s2对于A、B整体，由牛顿第二定律得FmAg(mAmB)a代入数据解得F15 N(2)设物块A做匀减速运动的时间为t，撤去推力F后，A、B两物块分离，A在摩擦力作用下做匀减速运动，B做匀速运动，对A，由mAgmAaA解得aAg3 m/s2t s2 s物块A通过的位移xAt6 m物块B通过的位移xBv0t62 m12 m物块A刚停止时A、B间的距离xxBxA6 m.