（全國(guó)通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 微專題21 動(dòng)力學(xué)圖像問題加練半小時(shí)（含解析）

動(dòng)力學(xué)圖像問題方法點(diǎn)撥(1)理解圖象坐標(biāo)軸、斜率和截距的物理意義.(2)要把圖象和運(yùn)動(dòng)情景相結(jié)合.1.如圖1甲所示，一質(zhì)量m1kg的物塊靜置在傾角37°的斜面上，從t0時(shí)刻開始對(duì)物塊施加一沿斜面方向的拉力F，取沿斜面向上為正方向，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.8，取sin37°0.6，cos37°0.8，重力加速度g10m/s2，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列圖象中正確反映物塊的速率v隨時(shí)間t變化的規(guī)律的是()圖12.(多選)(2018·河南省商丘市模擬)如圖2甲所示，質(zhì)量為2m的足夠長(zhǎng)的木板B放在粗糙水平面上，質(zhì)量為m的物塊A放在木板B的右端且A與B、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，現(xiàn)對(duì)木板B施加一水平變力F，F(xiàn)隨t變化的關(guān)系如圖乙所示，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是()圖2A.前3s內(nèi)，A受到的摩擦力方向水平向右B.t4s時(shí)，A的加速度大小為gC.t5s時(shí)，A受到的摩擦力大小為0.5mgD.第6s以后，A受到的摩擦力大小為mg3.(多選)如圖3甲所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落，接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，若以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下建立一坐標(biāo)軸Ox，小球的速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點(diǎn)的曲線，BC是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)及加速度大小，以下關(guān)系式正確的是()圖3A.xAh，aA0B.xAh，aAgC.xBh，aB0D.xCh，aC04.(多選)如圖4甲所示，質(zhì)量分別為m、M的物體A、B靜止在勁度系數(shù)為k的彈簧上，A與B不粘連，現(xiàn)對(duì)物體A施加豎直向上的力F，使A、B一起上升，若以兩物體靜止時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，兩物體的加速度隨位移的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度大小為g，則()圖4A.在圖乙中PQ段表示拉力F逐漸增大B.在圖乙中QS段表示B物體減速上升C.位移為x1時(shí)，A、B之間彈力為mgkx1Ma0D.位移為x3時(shí)，A、B一起運(yùn)動(dòng)的速度大小為5.(2018·河南省南陽(yáng)一中模擬)如圖5甲所示，質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放在光滑水平面上，在豎直線MN的左側(cè)受到水平恒力F1作用，在MN的右側(cè)除受F1外還受到與F1在同一直線上的水平恒力F2作用，現(xiàn)小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是()圖5A.F2的大小為B.小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為C.小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t4t2D.小球在0t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最大位移為v1t26.質(zhì)量為m的小球(視為質(zhì)點(diǎn))從某液面上方一定高度處由靜止釋放，進(jìn)入液體后受到的阻力與其速率成正比，小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖6所示，取重力加速度為g，則下列分析中正確的是()圖6A.小球在液體中先做勻減速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)B.小球在液體中受到的阻力與其速率的比值為C.小球進(jìn)入液體瞬間的加速度大小為gD.小球在t1t2時(shí)間內(nèi)的平均速度大于7.(多選)(2019·山東省濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校段考)如圖7甲所示，一物塊的質(zhì)量m1kg，開始計(jì)時(shí)時(shí)物塊的速度v010m/s.在一水平向左的恒力F作用下，物塊從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻后恒力F突然反向，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)、水平向右為正方向建立x軸，整個(gè)過(guò)程中物塊速度的平方隨物塊位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g取10m/s2，下列說(shuō)法中正確的是()圖7A.05m內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為10m/s2B.在t1s時(shí)物塊的速度為0C.恒力F的大小為10ND.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.38.(多選)(2018·廣東省佛山市一模)如圖8甲所示，物體置于一固定的斜面上，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，對(duì)物體施加水平向右、大小變化的外力F，保持物體沿斜面向下做加速運(yùn)動(dòng)，加速度a隨外力F變化的關(guān)系如圖乙所示.物體不脫離斜面的條件是F20N，若重力加速度g取10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)圖乙中所提供的信息，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算可以求出()圖8A.物體的質(zhì)量B.斜面傾角的正弦值C.物體運(yùn)動(dòng)6s時(shí)經(jīng)過(guò)的位移D.加速度為6m/s2時(shí)物體對(duì)斜面的壓力答案精析1.C由mgsin6N，F(xiàn)fmgcos6.4N，初始時(shí)物塊靜止在斜面上，此時(shí)靜摩擦力方向沿斜面向上；01s時(shí)間內(nèi)物塊靜止；12s時(shí)間內(nèi)物塊開始沿斜面向上做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，摩擦力方向沿斜面向下，t2s時(shí)物塊加速度大小為12.4m/s2；t2s后F0.4N，物塊的加速度大小為12.8m/s2，物塊沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到靜止，由于物塊減速時(shí)的加速度大小大于加速時(shí)的加速度大小，故物塊減速到零的時(shí)間小于1s，C正確.2.BDA相對(duì)B滑動(dòng)時(shí)，A的加速度為aAg，B的加速度aB，且aAaB，解得F6mg，所以F6mg時(shí)，A相對(duì)B即將滑動(dòng)，第6s以后，A受到的摩擦力大小為mg，故D正確；A和B一起滑動(dòng)時(shí)，aAB0，解得F3mg，所以在前3s內(nèi)，A、B靜止不動(dòng)，A受到的摩擦力為0，故A錯(cuò)誤；當(dāng)t4s時(shí)，A和B一起滑動(dòng)，A的加速度大小為aABg，故B正確；當(dāng)t5s時(shí)，A和B一起滑動(dòng)，A受到的摩擦力大小FfmaABm×mg，故C錯(cuò)誤.3.BCOA過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)，A的坐標(biāo)就是h，加速度為g，所以B正確，A錯(cuò)誤；B點(diǎn)是速度最大的地方，此時(shí)重力和彈力大小相等，合力為0，加速度也就為0，由mgkx，可得x，所以B的坐標(biāo)為xBh，C正確；取一個(gè)與A點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)為D，由A點(diǎn)到B點(diǎn)的形變量為，由對(duì)稱性得由B點(diǎn)到D點(diǎn)的形變量也為，故到達(dá)C點(diǎn)時(shí)形變量要大于2，即C點(diǎn)的坐標(biāo)xC>h，加速度aC>g，D錯(cuò)誤.4.AC靜止時(shí)彈簧對(duì)B物體的彈力方向一定向上，彈簧一定被壓縮，則PQ段彈簧彈力一定減小，由于加速度恒定，根據(jù)牛頓第二定律，研究A、B整體，F(xiàn)逐漸增大，選項(xiàng)A正確；QS段加速度仍為正，與速度方向相同，B物體加速上升，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)開始狀態(tài)彈簧的壓縮量為x0，則有kx0(Mm)g，位移為x1時(shí)，設(shè)A、B間的彈力為FN，對(duì)B有k(x0x1)MgFNMa0，解得FNmgkx1Ma0，選項(xiàng)C正確；根據(jù)2axv2v02知，ax圖線與橫軸所圍的面積的2倍表示速度平方的變化量，故位移為x3時(shí)，A、B一起運(yùn)動(dòng)的速度大小v，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5.B小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于t1t3時(shí)間內(nèi)圖象的斜率大小，為a2或，故B正確；在MN左側(cè)，即0t1時(shí)間內(nèi)，小球受F1作用，所以F1ma1m，在MN右側(cè)，小球受到F1和F2作用，根據(jù)牛頓第二定律得F2F1ma2，解得F2F1ma2m，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，小球在t1t3時(shí)間內(nèi)在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)，所以小球在MN右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3t1，故C錯(cuò)誤；vt圖線與時(shí)間軸所圍圖形的面積表示小球的位移，故小球在0t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最大位移為v1t2，故D錯(cuò)誤.6.C由題圖可得，小球在液體中先做減速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)速度為v2時(shí)，勻速下降，故小球在液體中受到的阻力與其速率的比值為，故B錯(cuò)誤；小球進(jìn)入液體瞬間有kv1mgma1，阻力與其速率的比值為，聯(lián)立解得加速度大小為g，故C正確；vt圖象與時(shí)間軸包圍的面積表示位移，由圖象可知?jiǎng)驕p速直線運(yùn)動(dòng)的位移大于變減速直線運(yùn)動(dòng)的位移，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于，故小球在t1t2時(shí)間內(nèi)的平均速度小于，故D錯(cuò)誤.7.ABD由題可知，開始時(shí)物塊在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，在05m內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向相同，由題圖乙可知，05m內(nèi)物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1m/s210m/s2，選項(xiàng)A正確；v010m/s，則t1s時(shí)物塊的速度v1v0a1t0，選項(xiàng)B正確；物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2m/s24m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得FFfma1，F(xiàn)Ffma2，聯(lián)立兩式解得F7N，F(xiàn)f3N，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.8.ABD對(duì)物體受力分析如圖所示，設(shè)斜面的傾角為，當(dāng)F0時(shí)，可知a12m/s2，則mgsinmgcosma1；當(dāng)F20N時(shí)，F(xiàn)cosmgsinma2，a2m/s2，此時(shí)Ff0，F(xiàn)sinmgcos，sin2cos21，聯(lián)立可得，mkg，sin，故A、B正確；由于物體的初速度及F隨時(shí)間的變化情況未知，因此無(wú)法求解物體運(yùn)動(dòng)6s時(shí)經(jīng)過(guò)的位移，故C錯(cuò)誤；當(dāng)a6m/s2時(shí)，可求得FN，由FNFsinmgcos，物體所受的支持力FNN，則物體對(duì)斜面的壓力FNN，故D正確.8