高一物理寒假重難點鞏固專題八 動力學中的圖像專題 （解析版）

專題八動力學中的圖像專題45分鐘日期：月日1．物體A、B均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB，用水平拉力F分別拉物體A、B，得到加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，則以下關(guān)系正確的是（）μA＝μB，mA＜mB μA＜μB，mA＝mB μA=μB，mA＞mB μA＞μB，mA＝mB【答案】A【解析】根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=ma，得SKIPIF1<0，根據(jù)數(shù)學知識得知，a-F圖象的斜率，SKIPIF1<0，由圖象可知，SKIPIF1<0，從圖象可以看出縱軸截距用表示-μg表示，則根據(jù)圖象看出縱軸截距相同，故SKIPIF1<0，綜上所述，故A正確。2．如圖甲，MN是傾角θ=37°傳送帶的兩個端點，一個質(zhì)量m=5kg的物塊（可看作質(zhì)點），以4m/s的初速度自M點沿傳送帶向下運動。物塊運動過程的v-t圖象如圖乙所示，取g=10m/s2，下列說法不正確的是（）A．物塊距M點的最遠距離是5mB．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.9C．物塊在第7.5s時回到M點D．傳送帶的長度至少為SKIPIF1<0m【答案】A【解析】ABD．由圖可知，物塊先向下做勻減速再向上做勻加速，然后再向上做勻速，所以當物塊向下減速到零時，物塊距M點最遠，由圖可知物塊從0至5s的加速度不變，則加速度大小為SKIPIF1<0設(shè)物塊向下經(jīng)過t1s，速度變?yōu)榱?，則有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，則物塊距M點的最遠距離為SKIPIF1<0，所以傳送帶的長度至少為SKIPIF1<0m，物塊才能返回；當物塊向下運動時，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，故A錯誤，BD正確；C．根據(jù)v-t圖象與橫坐標軸包圍的面積表示位移，可知回到M點時位移為零，即向上的位移大小也為SKIPIF1<0，設(shè)在t2時刻回到M點，對物塊向上的運動分析，則有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，故C正確。故選A。3．質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2．若對物體分別施加如圖所示的水平拉力F，在前3t0內(nèi)位移最大的是（）【答案】D【解析】若物體發(fā)生滑動，則其所受的摩擦力為SKIPIF1<0，所以AC兩種情況在開始階段不能發(fā)生運動，B選項物體先加速后減速在2t0時，速度為零，然后再加速運動，D選項物體在前2t0時，做加速，然后再做減速，最后速度不為零，即D選項的過程中的平均速度最大，所以發(fā)生的位移最大，故選D4．一個物塊放置在粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F隨時間t變化的關(guān)系如圖甲所示，速度v隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，g＝10m/s2，則由圖中信息可判定（）A．0～2s內(nèi)物塊所受摩擦力Ff＝8N B．物塊的質(zhì)量為4kg C．物塊在前6s內(nèi)的平均速度為3m/s D．物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4【答案】D【解析】A．0～2s內(nèi)物塊處于靜止，所受摩擦力為靜摩擦力，由圖甲可知Ff=F=4N，A錯誤；B．由圖甲可知，物塊做勻速直線運動時，受滑動摩擦力為8N，由圖乙可知，物塊在2s~4s時，加速度為SKIPIF1<0，由牛頓第二定律可得F?Ff=ma，解得SKIPIF1<0，B錯誤；SKIPIF1<0C．物塊在前6s內(nèi)的位移SKIPIF1<0，物塊在前6s內(nèi)的平均速度為SKIPIF1<0，C錯誤；D．物塊受滑動摩擦力為8N，則滑動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，D正確。故選D。5．一足夠長木板在水平地面上向右運動，在t＝0時刻將一相對于地面靜止的小物塊輕放到木板的右端，之后木板運動的v﹣t圖象如圖所示，則小物塊運動的v﹣t圖象可能是（）A．B．C．D【答案】D【解析】根據(jù)木板運動的v-t圖象可知，物塊先加速與木板共速后，一起減速，且減速加速度相同，即圖像斜率相同。故選D。6.(多選)如圖所示,斜面A固定于水平地面上,在t=0時刻,滑塊B以初速度v0自斜面底端沖上斜面,t=t0時刻到達最高點。取沿斜面向上為正方向,下列表示滑塊在斜面上整個運動過程中速度v隨時間t變化的圖像中,可能正確的是()B.C.D.【答案】ABD【解析】A．若斜面是光滑的，則物體在上滑和下滑的過程中所受合力為重力沿斜面向下的分力，大小方向均不變，由于上滑和下滑過程中的距離相同，由公式SKIPIF1<0可知，上滑和下滑所用的時間相同，故A正確；B．若斜面不光滑且物體上滑過程中所受的滑動摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，則物體沿斜面上升到最高點后會靜止在斜面上，故B正確；CD．若斜面不光滑且物體在斜面上運動時所受的滑動摩擦力（即最大靜摩擦力）小于重力沿斜面向下的分力，則物體在上升過程中由重力沿斜面向下的分力和沿斜面向下的滑動摩擦力充當合外力，而在下降過程中由重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的滑動摩擦力充當合外力，所以物體沿斜面下滑的加速度一定小于沿斜面上滑的加速度，故C錯誤，D正確。故選ABD。7．如圖甲所示，一傾角為θ＝37°的足夠長斜面上，一質(zhì)量為m＝1kg的物體在沿斜面向上的拉力F作用下，由斜面底端從靜止開始運動，2s后撤去F。前2s內(nèi)的物體運動v﹣t圖像如圖乙所示。已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2。求：（1）前2s內(nèi)物體的加速度大小；（2）拉力F的大小；（3）撤去力F后物體經(jīng)多長時間到達最高點；（4）撤去力F后1.8s末物體距離底端多遠?！敬鸢浮浚?）4m/s2；（2）14N；（3）0.8s（4）10.2m。【解答】解：（1）由圖像知，前2s內(nèi)，物體的加速度大小為：a1＝?v代入數(shù)據(jù)解得：a1＝4m/s2；（2）由牛頓第二定律，有：F﹣mgsin37°﹣μmgcos37°＝ma1代入數(shù)據(jù)解得：F＝14N（3）撤去拉力F時，速度大小為：v1＝8m/s，此過程運動位移x1為：x1＝v代入數(shù)據(jù)解得：x1＝8m；撤去拉力F后，由牛頓第二定律，有：﹣mgsin37°﹣μmgcos37°＝ma2代入數(shù)據(jù)解得：a2＝﹣10m/s2，設(shè)經(jīng)t2時間速度減為0，由運動學公式：0＝v1+a2t2代入數(shù)據(jù)解得：t2＝0.8s；（4）在0.8s內(nèi)物體向上運動的位移x2：有：0﹣v12＝2a2x2代入數(shù)據(jù)解得：x2＝3.2m物體運動到最高點后向下運動，由牛頓第二定律，有：mgsin37°﹣μmgcos37°＝ma3代入數(shù)據(jù)解得：a3＝2m/s2，再經(jīng)過t3＝1s物體運動位移大小為：x3＝a3t32代入數(shù)據(jù)解得：x3＝1m，撤去力F后1.8s末物體距離底端為：??x＝x1+x2﹣x3代入數(shù)據(jù)解得：??x＝10.2m；8．總質(zhì)量為40kg的人和雪橇在傾角θ＝37°的斜面上向下滑動（如圖甲所示），所受的空氣阻力與速度成正比．今測得雪橇運動的v﹣t圖象如圖乙所示，且AB是曲線的切線，B點坐標為（4，15），CD是曲線的漸近線，求：（1）雪橇開始運動時的速度和加速度以及雪橇運動的最大速度；（2）空氣的阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ．【答案】（1）12N；（2）0.2【解析】解：由圖象可知物體0～2s做勻減速直線運動，設(shè)加速度為a1，2～4s做反向勻加速直線