【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021高考物理二輪復(fù)習(xí)(江蘇專用)題型通關(guān)-專練5

專練5圖象問題(一)——力學(xué)部分一、單項(xiàng)選擇題1．(2022·天津卷，1)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖1所示，該質(zhì)點(diǎn)()圖1A．在第1秒末速度方向發(fā)生了轉(zhuǎn)變B．在第2秒末加速度方向發(fā)生了轉(zhuǎn)變C．在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零D．第3秒末和第5秒末的位置相同解析圖象的正、負(fù)表示速度的方向，故A錯(cuò)；圖象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不變，故B錯(cuò)；前兩秒內(nèi)圖象都在時(shí)間軸上方，故質(zhì)點(diǎn)位移為圖線與坐標(biāo)軸所圍成的“面積”，C錯(cuò)；第4秒內(nèi)和第5秒內(nèi)的位移大小相同、方向相反，故D正確．答案D2.(2022·無錫市一般高中高三期末)一質(zhì)點(diǎn)由靜止開頭做直線運(yùn)動(dòng)的v－t關(guān)系圖象如圖2，則該質(zhì)點(diǎn)的x－t關(guān)系圖象可大致表示為下圖中 ()圖2解析物體開頭向正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度為0，然后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．位移一時(shí)間圖線的切線的斜率表示瞬時(shí)速度，可知瞬時(shí)速度先減小后反向增大，B正確．答案B3.一個(gè)物體沿一條直線運(yùn)動(dòng)，其位移x隨時(shí)間t變化規(guī)律圖線為如圖3所示拋物線，c和d已知，由此可知 ()圖3A．物體的初速度為0B．物體做加速度越來越大的加速運(yùn)動(dòng)C．物體在c時(shí)刻的速度為eq\f(3d,2c)D．物體經(jīng)過1.5c時(shí)的速度為eq\f(4d,c)解析由圖象結(jié)合位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2可知物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由d＝v0c＋eq\f(1,2)ac2和3d＝v0(2c)＋eq\f(1,2)a(2c)2，解得v0＝eq\f(d,2c)、a＝eq\f(d,c2)，A、B均錯(cuò)誤；應(yīng)用速度公式可知物體在c時(shí)刻的速度為v0＋ac＝eq\f(3d,2c)，C正確；應(yīng)用速度公式可知物體在1.5c時(shí)刻的速度為v0＋1.5ac＝eq\f(2d,c)，D錯(cuò)誤．答案C4．如圖4甲所示，靜止在光滑水平面上的長(zhǎng)木板B(長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng))的左端放著小物塊A，某時(shí)刻，B受到水平向左的外力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，即F＝kt，其中k為已知常數(shù)．若A、B之間的滑動(dòng)摩擦力Ff的大小等于最大靜摩擦力，且A、B的質(zhì)量相等，則下列圖中可以定性地描述物塊A的v－t圖象的是 ()圖4解析剛開頭，外力F較小，A、B保持相對(duì)靜止，加速度大小為a＝eq\f(F,2m)＝eq\f(kt,2m)，可見，加速度a的大小隨著時(shí)間t漸漸增大，對(duì)應(yīng)的v－t圖線的斜率漸漸增大，C、D錯(cuò)誤；隨著時(shí)間t的增大，外力F增大，當(dāng)物塊和木板之間的摩擦力大小達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，物塊A與木板B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有Ff＝ma，F(xiàn)－Ff＝ma，解得F＝2Ff，即kt＝2Ff，可見t＞eq\f(2Ff,k)后物塊將在大小恒定的摩擦力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其對(duì)應(yīng)的v－t圖線是傾斜的直線，A錯(cuò)誤，B正確．答案B5．(2022·安徽蕪湖二模)如圖5所示，連同裝備總重力為G的滑雪愛好者從滑雪坡道上由靜止開頭沿坡道ABC向下滑行，滑到B點(diǎn)時(shí)滑雪者通過轉(zhuǎn)變滑雪板角度的方式來增大摩擦力的大小，使其到底端C點(diǎn)速度剛好減為零．已知AB>BC，設(shè)兩段運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力均為定值．下列分別為滑雪者位移、速度、加速度、摩擦力隨時(shí)間變化的圖象，其中正確的是 ()圖5解析對(duì)滑雪者分析，受重力、支持力和摩擦力三個(gè)恒力作用，在AB和BC兩段的合力均為恒定值，由牛頓其次定律，Gsinθ－fAB＝maAB，fBC－Gsinθ＝maBC，加速度也分別恒定，且AB段aAB的方向沿斜面對(duì)下，BC段aBC的方向沿斜面對(duì)上，則選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；滑雪者先勻加速運(yùn)動(dòng)到B，再勻減速運(yùn)動(dòng)到C，則選項(xiàng)B正確；x－t圖象的斜率表示速度，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤．答案B6．(2022·南京市、鹽城市高三第一次模擬)跳傘運(yùn)動(dòng)員從某高度靜止的直升機(jī)上跳下，經(jīng)過2s漸漸打開降落傘，此后再過18s落地．整個(gè)跳傘過程中的v－t圖象如圖6所示．依據(jù)圖象可知跳傘運(yùn)動(dòng)員 ()圖6A．4s末速度為16m/s B．14s末加速度為零C．前2s的機(jī)械能守恒 D．下落的總高度約為240m解析速度—時(shí)間圖象的斜率表示加速度，圖線與時(shí)間軸所圍的“面積”表示物體通過的位移，由圖可知4s末跳傘運(yùn)動(dòng)員的速度為18m/s，A錯(cuò)誤；14s以后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零，B正確；前2s物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝eq\f(Δv,Δt)＝8m/s2，除了重力以外，物體在運(yùn)動(dòng)過程中還要受到阻力的作用，機(jī)械能減小，C錯(cuò)誤；每一個(gè)小方格代表的位移為4m,18s內(nèi)的位移約為45×4m＝180m，D錯(cuò)誤．答案B二、多項(xiàng)選擇題7．(2022·高考沖刺試卷三)水平面上兩個(gè)物體A、B分別在水平拉力FA、FB的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩力分別作用一段時(shí)間后撤去．兩物體A、B運(yùn)動(dòng)的v－t圖線分別如圖7中的圖線a、b所示．已知拉力FA、FB撤去后，物體做減速運(yùn)動(dòng)的v－t圖線彼此平行，A、B的質(zhì)量分別為mA和mB.由圖中信息可知()圖7A．若FA＝FB，則mA＞mBB．若mA＝mB，則拉力FA對(duì)物體A做的功比拉力FB對(duì)物體B做的功多C．若mA＝mB，則整個(gè)過程中摩擦力對(duì)兩物體A、B做的功相等D．若mA＝mB，則拉力FA的最大瞬時(shí)功率肯定是拉力FB的最大瞬時(shí)功率的2倍解析由于拉力FA、FB撤去后，物體做減速運(yùn)動(dòng)過程的v－t圖線彼此平行，所以兩個(gè)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1相同，依據(jù)牛頓其次定律F－μmg＝ma得：a＝eq\f(F,m)－μg，由v－t圖線可知aA＞aB，若FA＝FB，則mA＜mB，A錯(cuò)；依據(jù)圖象的斜率和題設(shè)條件，當(dāng)mA＝mB時(shí)代入數(shù)據(jù)求得兩拉力FA＝eq\f(8,3)m(N)、FB＝eq\f(5,3)m(N)，兩力對(duì)兩物體做功相等，B錯(cuò)；整個(gè)過程中兩個(gè)物體的總位移大小相同，所以摩擦力對(duì)兩物體做的功Wf＝μmgs相等，C對(duì)；若mA＝mB，PAm＝FAvAm＝eq\f(20,3)m(W)，PBm＝eq\f(10,3)m(W)，D對(duì)．答案CD8.一個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng)，從t＝0時(shí)刻開頭，物體的eq\f(x,t)－t的圖象如圖8所示，圖線與縱、橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為0.5m/s和－1s，由此可知 ()圖8A．物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)C．物體的初速度大小為0.5m/sD．物體的初速度大小為1m/s解析圖線的斜率為0.5m/s2，縱截距為0.5m/s.由位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2兩邊除以對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t為eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at，可得縱截距的物理意義為物體運(yùn)動(dòng)的初速度，斜率的物理意義為物體加速度的一半(eq\f(1,2)a)．所以物體做初速度為v0＝0.5m/s，加速度大小為a＝1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．答案AC9．在平直大路上有甲、乙兩輛汽車同時(shí)從同一位置沿著同一方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它們速度的平方隨位移變化的圖象如圖9所示，則 ()圖9A．甲車的加速度比乙車的加速度大B．在x＝0.5m處甲乙兩車的速度相等C．在x＝0.5m處甲乙兩車相遇D．在x＝1.0m處甲乙兩車相遇解析依據(jù)公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，v2－x圖象的斜率表示2a，由于甲的圖像斜率大于乙的圖像斜率，所以甲車的加速度比乙車的加速度大，選項(xiàng)A正確．在x＝0.5m處甲乙兩車的速度相等，選項(xiàng)B正確．由于甲、乙兩輛汽車同時(shí)從同一位置沿著同一方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，甲的加速度為2m/s2，乙的加速度為1m/s2，甲的初速度為零，乙的初速度為1m/s.甲、乙兩輛汽車加速到eq\r(2)m/s需要時(shí)間分別為eq\f(\r(2),2)s和(eq\r(2)－1)s，在x＝0.5m處，甲乙兩車不能同時(shí)到達(dá)，不相遇，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．在x＝1.0m處，甲的速度為2m/s；經(jīng)過t＝1s甲到達(dá)x＝1.0m處；乙的速度為eq\r(3)m/s，經(jīng)過t′＝(eq\r(3)－1)s乙到達(dá)x＝1.0m處；甲、乙兩車不能同時(shí)到達(dá)，不相遇，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案AB10．(2022·山東青島二模)如圖10甲所示，物體以肯定初速度從傾角α＝37°的斜面底端沿斜面對(duì)上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為3.0m．選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機(jī)械能E機(jī)隨高度h的變化規(guī)律如圖乙所示．g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.80.則 ()圖10A．物體的質(zhì)量m＝0.67kgB．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.40C．物體上升過程的加速度大小a＝10m/s2D．物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek＝10J解析由圖象及動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義可知50J＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，30J＝3mg，解得v0＝10m/s，m＝1kg，A錯(cuò)誤；由veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝2as、s＝eq\f(h,sin37°)＝5m、vt＝0聯(lián)立可得a＝－10m/s2，C正確；由－mgsin37°－μmgcos37°＝ma可得μ＝0.5，B錯(cuò)誤；對(duì)物體從滑出到滑回的過程，由動(dòng)能定理有－2μmgcos37°·s＝Ek－50J，解得Ek＝10J，D正確．答案CD規(guī)律方法1．公式與圖象的轉(zhuǎn)化要作出一個(gè)確定的物理圖象，需要得到相關(guān)的函數(shù)關(guān)系式．在把物理量之間的關(guān)系式轉(zhuǎn)化為一個(gè)圖象時(shí)，最重要的就是要明確公式中的哪個(gè)量是自變量，哪些是常量，關(guān)系