高中物理二輪復(fù)習(xí)-17-動(dòng)力學(xué)圖象問(wèn)題

17.動(dòng)力學(xué)圖象問(wèn)題1.(2021·江蘇昆山市八校聯(lián)盟第二次適應(yīng)性檢測(cè))如圖1所示，穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時(shí)靜止，現(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F0，垂直于桿方向施加豎直向上的力F，且F的大小始終與小球的速度成正比，即F＝kv(圖中未標(biāo)出)。已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未從桿上脫落，且F0＞μmg。下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)中的速度－時(shí)間圖象正確的是()圖1答案C解析根據(jù)豎直方向上平衡，確定桿子對(duì)球彈力的變化，從而得知摩擦力大小的變化，根據(jù)牛頓第二定律得出小球加速度的變化，小球開始重力大于豎直向上的力，支持力方向向上，隨著速度的增大，F(xiàn)增大，則支持力減小，摩擦力減小，根據(jù)牛頓第二定律，加速度增大。然后豎直向上的拉力大于重力，桿對(duì)球的彈力向下，F(xiàn)增大，彈力增大，摩擦力增大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確。2.(2021·江蘇鎮(zhèn)江市丹陽(yáng)中學(xué)適應(yīng)性考試)在光滑水平面上重疊靜置兩個(gè)滑塊A和B，如圖2甲所示，現(xiàn)對(duì)B滑塊施加一水平力F，力F隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2乙所示，兩滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持相對(duì)靜止。以水平向右為正方向，則關(guān)于A物體的速度v、加速度a、所受摩擦力Ff及運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間變化圖象正確的有()圖2答案B解析AB一起加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律F＝ma可知，加速度先減小后增大，故B正確；v－t圖象的斜率表示加速度，因加速度先減小后增大，v－t圖象不是直線，故A錯(cuò)誤；整體做單向直線運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，x－t圖象的斜率變化反映速度變化，故C錯(cuò)誤；摩擦力使物體A做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有Ff＝ma，根據(jù)加速度先減小后增大可判定摩擦力先減小后增大，故D錯(cuò)誤。3.(2021·安徽宿州市第三次模擬)一足夠長(zhǎng)木板在水平地面上向右運(yùn)動(dòng)，在t＝0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的小物塊輕放到木板的右端，之后木板運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖3所示。則小物塊運(yùn)動(dòng)的v－t圖象可能是()圖3答案D解析根據(jù)木板運(yùn)動(dòng)的v－t圖象可知，物塊先加速與木板共速后，一起減速，且減速過(guò)程的加速度與木板的相同，即圖象斜率大小相等。4.(2021·山東泰安市二輪檢測(cè))物體在豎直向上的拉力F作用下由靜止向上加速運(yùn)動(dòng)，得到如圖4所示的v－x圖象，圖線為頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)，開口向右的一條拋物線，在向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()圖4A.拉力F逐漸變小B.拉力F逐漸變大C.物體速度從0加速到15m/s經(jīng)歷時(shí)間為1.5sD.物體速度從0加速到15m/s經(jīng)歷時(shí)間為3s答案D解析設(shè)拋物線方程為v2＝kx，代入圖中數(shù)據(jù)(10，10)可得k＝10，又v2＝2ax，則a＝5m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可知拉力F是不變的，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可得物體速度從0加速到15m/s經(jīng)歷時(shí)間t＝eq\f(Δv,a)＝3s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。5.[2021·廣東省學(xué)業(yè)水平選擇考模擬(二)]公共汽車進(jìn)站時(shí)，剎車過(guò)程的加速度－時(shí)間圖象如圖5所示，若它在6s時(shí)恰好停在站臺(tái)處，已知汽車質(zhì)量約為5000kg，重力加速度g取10m/s2，則汽車在()圖5A.0到6s內(nèi)的位移約等于30mB.0時(shí)刻的速度約為28km/hC.4s時(shí)的加速度約為0.5m/s2D.4s時(shí)受到外力的合力約為2500N答案B解析a－t圖象與t軸所圍的面積表示速度的變化量，由題圖可知速度的變化量大小約為Δv＝2×1m/s＋eq\f(1,2)×(1.5＋2)×2m/s＋eq\f(1,2)×3×1.5m/s＝7.75m/s，所以0時(shí)刻的速度約為v0＝Δv＝7.75m/s≈28km/h，又因?yàn)楣财囎黾铀俣戎饾u減小的減速運(yùn)動(dòng)，故0～6s內(nèi)的位移滿足x<eq\f(1,2)v0t＝23.25m，故A錯(cuò)誤，B正確；由題圖可知4s時(shí)公共汽車的加速度約為1.0m/s2，故C錯(cuò)誤；由牛頓第二定律可知4s時(shí)公共汽車受到外力的合力約為F＝ma＝5000N，故D錯(cuò)誤。6.(2021·河北石家莊市一模)一輛汽車在平直公路上保持恒定功率P0以速度v0勻速行駛，t1時(shí)刻駕駛員立即將功率增大到2P0行駛一段時(shí)間，t2時(shí)刻遇到險(xiǎn)情，駕駛員立即將功率減小到P0繼續(xù)向前行駛。整個(gè)過(guò)程汽車所受阻力恒定，則該過(guò)程中汽車的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象可能正確的是()答案B解析原來(lái)以功率P0以速度v0勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，即F＝f，t1時(shí)刻，功率增大到2P0，由P＝Fv可知，牽引力變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，即2F，由牛頓第二定律可得2F－f＝ma，汽車開始做加速運(yùn)動(dòng)，之后隨著牽引力逐漸減小，加速度減小，當(dāng)速度增大到2v0時(shí)，牽引力減小到與阻力相等；t2時(shí)刻，功率減小到P0，牽引力變?yōu)樵瓉?lái)的一半，即eq\f(1,2)F，由牛頓第二定律可得f－eq\f(1,2)F＝ma，汽車開始做減速運(yùn)動(dòng)，之后隨著牽引力逐漸增大，加速度減小，當(dāng)速度減小到v0時(shí)，牽引力增大到與阻力相等，之后維持勻速運(yùn)動(dòng)，B正確。7.(2021·天津市等級(jí)性考試模擬)如圖6甲，兩物體A、B疊放在光滑水平面上，對(duì)物體B施加一水平變力F，F(xiàn)－t關(guān)系圖象如圖6乙所示。兩物體在變力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止。則()圖6A.t時(shí)刻，兩物體之間的摩擦力最大B.t時(shí)刻，兩物體的速度方向開始改變C.t～2t時(shí)間內(nèi)，兩物體之間的摩擦力逐漸減小D.0～2t時(shí)間內(nèi)，物體A所受的摩擦力方向始終與變力F的方向相同答案D解析以整體為研究對(duì)象，由圖看出，t時(shí)刻，F(xiàn)＝0，加速度為零，則以A為研究對(duì)象可知，A、B間的靜摩擦力為零，故A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律知，兩物體先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，則t時(shí)刻速度方