2 牛顿运动定律与图像相关问题教师版
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牛顿运动定律图像专题二答案1、【答案】BC解答:解:A、在0﹣2s内,物体不受外力,此时没有摩擦力,故A错误;B、由图象可知,用力沿水平方向拉长木板,拉力从0开始逐渐增大.刚开始长木板处于静止状态,长木板受拉力和木块对长木板间的静摩擦力,当拉力达到4N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间产生了滑动摩擦力.由图可知木块与长木板间的最大静摩擦力F fm为4N.当拉力达到4N时,开始发生相对滑动,木块与长木板间产生了滑动摩擦力.由图可知木块与长木板间的滑动摩擦力F f为3N.故B正确;C、根据滑动摩擦力公式得:μ==0.08,故C正确,D错误;故选BC2、【答案】AC解答:解:A、由速度图象分析物体的运动过程:0﹣2s时间内木块向左匀减速直线运动,2﹣3s物体向右做匀加速运动,3﹣4s向右做匀速运动.可知,传送带的速率为v2.故A正确.B、摩擦力提供问题运动的合外力,加速度恒定不等于零,2.0s时物块所受摩擦力不为零,物块在1.0s、2.5s时所受的摩擦力相同,故B错误C正确;D、在传送带上观察者看来,t=2.0s时物块向左运动.故D错误.故选:AC.3、【答案】BD解答:解:由图线得,匀加速直线运动的加速度大小,匀减速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律得,F﹣f=ma1,f=ma2,解得f=3N,F=9N.故B、D正确,A、C错误.故选BD.点评:本题考查牛顿第二定律的基本运用,知道图线的斜率表示加速度.4、【答案】ABC解答:解:1.若v1=v2,小物体P可能受到的静摩擦力等于绳的拉力,一直相对传送带静止匀速向右运动,若最大静摩擦力小于绳的拉力,则小物体P先向右匀减速运动,减速到零后反向匀加速直到离开传送带,由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=(m Q+m P)a,加速度不变,故A正确;2.若v1>v2,小物体P先向右匀加速直线运动,由牛顿第二定律知μm P g﹣m Q g=(m Q+m P)a,到小物体P加速到与传送带速度v1相等后匀速,故B选项可能;3.若v1<v2,小物体P先向右匀减速直线运动,由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=(m Q+m P)a1,到小物体P减速到与传送带速度v1相等后,若最大静摩擦力大于或等于绳的拉力,继续向右匀速运动,A选项正确,若最大静摩擦力小于绳的拉力,继续向右减速但滑动摩擦力方向改向,此时匀减速运动的加速度为m Q g+μm P g=(m Q+m P)a2,到减速为零后,又反向以a2加速度匀加速向左运动,而a2>a1,故C选项正确,D选项错误.故选:ABC5、【答案】136.6 【解析】试题分析:从速度时间图像中可以看出,物块在11t -时间内做匀速直线运动,它在水平方向上受力平衡,故有cos370f F F ︒-=,因为(sin 37)f F N mg F μμ=-︒=,所以(sin 37)cos 37mg F F μ-=︒︒,代入数据可得13μ=,物块在0-1s 内做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得f F F ma -=,从速度时间图像中可得22/a m s =,代入可得 6.6F N =考点:考查了牛顿第二定律,滑动摩擦力,共点力平衡条件 6、【答案】ABD【解析】【知识点】匀变速规律、牛顿第二定律和变形2v x -图象综合多选题考查。
专题04 牛顿运动定律1.(2021·全国高考真题)水平地面上有一质量为1m 的长木板,木板的左端上有一质量为2m 的物块,如图(a )所示。
用水平向右的拉力F 作用在物块上,F 随时间t 的变化关系如图(b )所示,其中1F 、2F 分别为1t 、2t 时刻F 的大小。
木板的加速度1a 随时间t 的变化关系如图(c )所示。
已知木板与地面间的动摩擦因数为1μ,物块与木板间的动摩擦因数为2μ,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g 。
则( )A .111=F m g μB .2122211()()m m m F g m μμ+=-C .22112m m m μμ+>D .在20~t 时间段物块与木板加速度相等 【答案】BCD【解析】A .图(c )可知,t 1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有1112()F m m g μ=+,A 错误;BC .图(c )可知,t 2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象,根据牛顿第二定律,有211212()()F m m g m m a μ-+=+,以木板为对象,根据牛顿第二定律,有221121()0m g m m g m a μμ-+=>,解得2122211()()m m m F g m μμ+=-,()12212m m m μμ+>,BC 正确;D .图(c )可知,0~t 2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D 正确。
故选BCD 。
2.(2021·全国高考真题)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P 处,上部架在横杆上。
横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。
将小物块由平板与竖直杆交点Q 处静止释放,物块沿平板从Q 点滑至P 点所用的时间t 与夹角θ的大小有关。
若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t 将( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .先增大后减小D .先减小后增大【答案】D【解析】设PQ 的水平距离为L ,由运动学公式可知21sin cos 2L g t θθ=,可得24sin 2L t g θ=,可知45θ=︒时,t 有最小值,故当θ从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t 先减小后增大。
牛顿运动定律的图象问题李仕才1. 下图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连。
运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起,整个过程中忽略空气阻力。
分析这一过程,下列表述正确的是()①经过B点时,运动员的速率最大②经过C点时,运动员的速率最大③从C点到D点,运动员的加速度增大④从C点到D点,运动员的加速度不变A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④2. 如图甲所示,质量为m=2 kg的物块放在水平桌面上处于静止状态,现用一水平外力F作用在物块上,物块运动的加速度随时间变化的关系图象如图乙所示,已知物块运动过程中所受摩擦力的大小为F f=5 N,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)物块所受拉力F随时间t变化的关系式;(3)2 s末物块的速度v。
3. 放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图甲、乙所示,重力加速度g取10 m/s2。
试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数。
4. 某物体做直线运动的v-t图象如图所示,据此判断下图(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是()15. 如图所示,固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图甲、乙所示,重力加速度g取10 m/s2。
求:甲乙(1)小环的质量m;(2)细杆与地面间的倾角α。
2牛顿运动定律的图象问题专项练习参考答案1. B 解析:在BC段,运动员所受重力大于弹力,向下做加速度逐渐减小的变加速运动,当a=0时,速度最大,即在C点时,速度最大,②正确。
在CD段,弹力大于重力,运动员做加速度逐渐增大的变减速运动,③正确,故选B。
2.(1)0.25(2)F=(5+4t)N(3)4 m/s解:(1)设地面对物块的支持力为F N,则F f=μF N又F N=mg,解得μ=0.25。
【题1】如图,在固定不动的圆柱体上绕有绳索,绳两端挂大、小两桶,其质量分别为M=1000kg 和m=10kg.绳与圆柱体之间的摩擦系数为u=0.050,绳的质量可以忽略.试问为使两桶静止不动,绳至少需绕多少圈.【题2】 如图,细杆一端支在地面上,以恒定的角速度ω绕通过支点的竖直轴旋转,杆与地面的夹角为a,质量为m 的小环套在杆上,可以沿杆滑动,环与杆之间的摩擦系数为μ.试问小环处于什么位置上能维持稳定运动.【题3】如图,在半径为R 的空心球壳内壁,有一可当作质点的小球沿固定的水平圆周作匀速率运动,小球与空心球壳球心的连线与铅垂线的夹角为θ,小球与空心球壳内壁之间的摩擦系数为μ.试求小球能稳定运动的速度范围.【题4】如图,在地面上有一倾角为θ,质量为M 的斜面体,斜面体上有一质量为 m 的木块.设地面与斜面体之间以及斜面体与木块之间均光滑无摩擦.试求M 与m 相对于地面的加速度a M 与a m ,以及木块 m 所受的支持力.【题5】 一个半径为R=0.5m 的空心球壳绕本身的竖直直径旋转,角速度为115-=s ω,在空心球壳内高度为R/2处有一小木块(可当作质点)同球壳一起旋转.1.摩擦系数至少是多少才能实现这一情况.2.当128-=s ω时,实现这一情况的条件是什么.3.根据前两问的临界情况数据和给出的θμ~图像,研究以下两种情形运动的稳定性:(a )木块位置有微小变动;(b )空心球壳的角速度有微小变动.【题6】如图,一质量为m=20kg 的对称钢件,架在两个完全相同的平行长直滚轴上.两滚轴在同一水平面内,滚轴半径为r=0.025m,绕各自的中心轴以相同的角速度ω=40 rad/s 作反向转动.钢件与滚轴间的摩擦系数为u=0.20.为使钢件以v o =0.050m/s 的速度沿滚轴作匀速直线运动,需沿滚轴的长度方向对钢件施以水平作用力F,试求F 的大小.【题7】 如图所示,质量分别为 m A 和 m B 的两木块A 和B 静止放置在粗糙的水平地面上,两者与地面之间的摩擦系数均为μ,两木块A 和B 的接触面是倾角为θ的斜面,接触面是光滑的.现施一水平推力F 于A,使A 和B 产生向右的加速度,且A 和B 之间不发生相对滑动.试问μ和F 各应满足什么条件.【题8】如图所示,质量为M 的滑块C 放置在光滑桌面上.质量均为 m 的两个重物A 和B 用细绳相连,A 平放在滑块上,与滑块间的摩擦系数为μ,细绳跨过滑轮后将B 竖直悬挂并和C 的右侧面保持足够的距离.设细绳和滑轮的质量均忽略不计,滑轮转轴不受摩擦力.今以水平推力F 作用于滑块,为使重物 A 和B 与滑块保持相对静止,试问F 至少应多大?【题9】 如图所示,在水平面内有一平台可绕竖直的中心轴以角速度ω匀角速旋转.在平台内沿半径方向开有两个沟槽,质量为m A 的小球 A 放置在粗糙的沟槽内,球与槽的摩擦系数为μ;质量为 m B 的小球B 放置在另一光滑的沟槽内.长度为l 的细线绕过平台的中心轴,其两端与两球相连.设平台中心轴是半径可略的细轴,且光滑.球 A 的位置可用它到中心点O 的距离x 表示.试求在稳定情形下x 的取值范围。
牛顿运动定律图像专题1、一物体静止在光滑水平面上,同时受到两个方向相反的水平拉力F1、F2的作用,Fl、F2随位移变化,如图所示.则物体的动能将()A.一直变大,至20m时达最大B.一直变小,至20m时达最小C.先变大至10m时最大,再变小D.先变小至10m时最小,再变大2、某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力)四个选项中正确的是()3、如图所示,表示某物体所受的合力随时间变化的关系图象,设物体的初速度为零,则下列说法中正确的是()A.物体时而向前运动,时而向后运动,2s末在初始位置的前边B.物体时而向前运动,时而向后运动,2s末在初始位置处C.物体一直向前运动,2s末物体的速度为零D.若物体在第1s内的位移为L,则在前4s内的位移为4L4、2008北京奥运会取得了举世瞩目的成功,某运动员(可看作质点)参加跳板跳水比赛,起跳过程中,将运动员离开跳板时做为计时起点,其速度与时间关系图象如图所示,则A.t1时刻开始进入水面B.t2时刻开始进入水面C.t3时刻已浮出水面D.0- t2的时间内,运动员处于超重状态5、一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图8所示,则( )A.t3时刻火箭距地面最远B.t2~t3时间内,火箭在向下降落C.t1~t2时间内,火箭处于失重状态D.0~t3时间内,火箭始终处于失重状态6、质量为10kg的物体置于水平地面上,它与地面间的动摩擦因数??=0.2。
从t=0开始,物体以一定的初速度向右运动,同时受到一个水平向左的恒力F=10N的作用。
则反映物体受到的摩擦力F f随时间t变化的图象是下列图示中的(取水平向右为正方向,g取10m/s2)7、静止物体受到合外力随时间变化图象如下图所示,它的速度随时间变化的图象是下图中的哪个8、“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下的一种极限运动。
某人做蹦极运动,所受绳子拉力F 的上部随时间t 变化的情况如图所示,将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g 。
2探究加速度与力、质量的关系[学习目标]1。
学会用控制变量法研究物理规律。
2。
会测量加速度、力和质量,能作出物体运动的a-F、a-1m图像。
3.通过实验探究加速度与力、质量的定量关系.一、实验器材小车、砝码、砝码盘、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平.二、实验原理实验的基本思想——控制变量法1.保持研究对象即小车的质量不变,改变砝码盘内砝码的质量,即改变作用力,测出小车的对应加速度,验证加速度是否正比于作用力.2.保持砝码盘中砝码的质量不变,即保持作用力不变,改变研究对象即小车的质量,测出对应不同质量的加速度,验证加速度是否反比于质量.三、实验方案的设计1.三个物理量的测量方法——近似法本实验的研究对象:小车(装置如图1所示).图1(1)小车质量的测量:利用天平测出,在小车上增减砝码可改变小车的质量.(2)拉力的测量:当砝码盘和砝码的质量远小于小车质量的情况下,可以认为砝码盘和砝码的重力近似等于小车所受的拉力(合外力).(3)加速度的测量:由纸带根据公式Δx=aT2,结合逐差法计算出小车的加速度.2.实验数据的处理方法——图像法、“化曲为直"法(1)研究加速度a和力F的关系图2以加速度a为纵坐标,力F为横坐标,根据测量数据描点,然后作出图像,如图2所示,若图像是一条通过原点的直线,就能说明a 与F成正比.(2)研究加速度a与质量m的关系如图3所示,因为a-m图像是曲线,检查a-m图像是不是双曲线,就能判断它们之间是不是成反比关系,但检查这条曲线是不是双曲线,相当困难.若a和m成反比,则a与错误!必成正比.我们采取“化曲为直”的方法,以a为纵坐标,以1m为横坐标,作出a-错误!图像,若a-1m图像是一条过原点的直线,说明a与错误!成正比,即a与m成反比.图3四、实验步骤1.用天平测出小车的质量,并把数值记录下来.2.按如图4所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳).图43.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块,反复移动木块位置,直到轻推小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等).4.在砝码盘里放入适量的砝码,用细绳绕过定滑轮系在小车上,在小车上加放适量的砝码,用天平测出砝码盘和砝码的质量m,记录下来.接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带,并设计表格如下。
牛顿运动定律-------专题二图像问题【核心要点提示】动力学中常见的图象:v-t图象、x-t图象、F-t图象、F-a图象等.【核心方法点拨】(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原来是否从0开始.(2)理解图象的物理意义,能够抓住图象的一些关键点,如斜率、截距、面积、交点、拐点等,判断物体的运动情况或受力情况,再结合牛顿运动定律求解.【典型例题】一、根据运动图像分析物体的受力情况例1、沿固定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–时间图线如图所示。
已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3,则()A. F1<F2B. F2>F3C. F1>F3D. F1=F3二、由力的图像分析物体的运动情况例2、如图甲所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2 kg的物体。
物体同时受到两个水平力的作用,F1=4 N,方向向右,F2的方向向左,大小随时间均匀变化,如图乙所示。
物体从零时刻开始运动。
(1)求当t=0.5 s时物体的加速度大小。
(2)物体在t=0至t=2 s内何时物体的加速度最大?最大值为多少?(3)物体在t=0至t=2 s内何时物体的速度最大?最大值为多少?【变式训练1】一个物块放置在粗糙的水平地面上,受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图(a)所示,速度v随时间t变化的关系如图(b)所示(g=10m/s2)。
求:(1)1s末物块所受摩擦力的大小f1;(2)物块在前6s内的位移大小;(3)物块的质量m、物体与水平地面间的动摩擦因数μ。
三、利用特殊图像分析物体受力情况和运动情况例3、如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平外力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则可以计算出( ) A. 物体与水平面间的最大静摩擦力B. F为14N时物体的速度C. 物体与水平面间的动摩擦因数D. 物体的质量例4、某人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为正方向,则人对地板的压力在( )A. t=2s时最大B. t=2s时最小C. t=8.5s时最大D. t=8.5s时最小例5. 一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木板,木板的倾角可在0°-90°之间任意凋整物块沿木板向上能达到的最大位移为x。
1. (2019年3月兰州模拟)质量为2kg的物体在水平力F作用下运动,t=0时刻开始计时,3s末撤去F,物体继续运动一段时间后停止,其v-t图象的一部分如图所示,整个过程中阻力恒定,则下列说法正确的是()A.水平力F为3.2NB.水平力F做功480JC.物体从t=0时刻开始,运动的总位移为92mD.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5【参考答案】B【命题意图】本题以水平力作用下物体运动为情景,以速度图像给出解题信息,考查对速度图像的理解、牛顿运动定律、做功及其相关知识点。
【解题思路】在0~3s时间内,物体匀速运动,由平衡条件,F-μmg=0,3s末撤去F,在3~5s时间内,物体做匀减速直线运动,运动的加速度大小为a=vt∆∆=4m/s2,由牛顿第二定律,μmg=ma,联立解得:μ=0.4,F=8N,选项AD错误;在0~3s时间内,物体匀速运动位移x1=20×3m=60m,水平力F做功W=Fx=8×60J=480J,选项B正确;3s末撤去F,物体继续运动时间t=v/a=5s,即8s末物体停止运动,补全速度图像,由速度图像的面积表示位移可知,物体在3~8s时间内位移x2=20×5×1/2=50m,物体从t=0时刻开始,运动的总位移为s= x1+x2=60m+50m=110m,选项C错误。
【方法归纳】速度图像的斜率表示加速度,速度图像的面积表示位移。
2. (2018山东济南联考)受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上做直线运动,其v-t图线如图所示,则( )A.在0-t1秒内,外力F大小不断增大 B. 在t1时刻,外力F为零C .在t 1-t 2秒内,外力F 大小可能不断减小D .在t 1-t 2秒内,外力F 大小可能先减小后增大 【参考答案】 CD【名师解析】在0~t 1时间内,斜率逐渐减小,加速度减小,速度增加的慢了,说明外力F 大小不断减小,但仍然大于摩擦力,故A 错误.在t 1时刻斜率为零,即加速度为零,说明外力等于摩擦力,故B 错误.在t 1~t 2时间内,反方向的加速度逐渐增大,说明向后的合力一直增大,可能是F 一直减小,也可能是F 减小到零后反向增加,故C 、D 均有可能.3.(2018洛阳联考)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B (B 物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k ,初始时物体处于静止状态。
现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上,使物体A 开始向上做加速度为a 的匀加速运动,测得两个物体的v t 图像如图乙所示(重力加速度为g ),则( )A .施加外力前,弹簧的形变量为2gkB .外力施加的瞬间,A 、B 间的弹力大小为M (g -a )C .A 、B 在t 1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零D .弹簧恢复到原长时,物体B 的速度达到最大值 【参考答案】B【名师解析】 施加外力F 前,物体A 、B 整体平衡,根据平衡条件有2Mg =kx ,解得x =2Mgk ,故A 错误;施加外力F 的瞬间,对物体B ,根据牛顿第二定律有F 弹-Mg -F AB =Ma ,其中F 弹=2Mg ,解得F AB =M (g -a ),故B 正确;由题图乙知,物体A 、B 在t 1时刻分离,此时A 、B 具有共同的v 和a ,且F AB =0,对B 有F 弹′-Mg =Ma ,解得F 弹′=M (g +a ),故C 错误;当F 弹′=Mg 时,B 达到最大速度,故D 错误。
4.粗糙水平面上静止放置质量均为m 的A 、B 两物体,它们分别受到水平恒力F 1、F 2的作用后各自沿水平面运动了一段时间,之后撤去F 1、F 2,两物体最终都停止,其v t 图象如图所示,下列说法正确的是( )A .A 、B 两物体与地面间的滑动摩擦因数之比为2:1 B .F 1与A 物体所受摩擦力大小之比为3:1C .F 1和F 2大小之比为2:1D .A 、B 两物体通过的总位移大小相等 【参考答案】BD 【名师解析】试题分析:A 、由v t -图象可知,两个匀减速运动的加速度之比为1:2;由牛顿第二定律可知:A 、B 受摩擦力大小1:2,故选项A 错误;B 、对A 物体加速(1A a )和减速(2A a )比为1:2,由牛顿第二定律可知111A F f ma -=,12A f ma =,可得113F f =,选项B 正确.C 、对B 物体加速(1B a )和减速(2B a )比为2:1,同理221B F f ma -=,22B f ma =,联立可得:223F f =,则212F F =,选项C 错误.D 、v t -图象面积表示位移为0032v x t =⋅,故选项D 正确,故选AD. 考点:本题考查了v t -图象、牛顿第二定律.5.(2016江苏盐城联考)一个物体在多个力的作用下处于静止状态,如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),而在这一过程中其余各力均不变。
那么,图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 ( )【参照答案】 D 【名师解析】仅使其中一个力的大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),而在这一过程中物体所受合外力逐渐增大到最大,又逐渐减小到零,根据牛顿第二定律,物体的加速度逐渐增大到最大,又逐渐减小到零,选项D 正确。
6. (2016山东省名校质检)一辆质量为m 的汽车在发动机牵引力F 的作用下,沿水平方向运动。
在t 0时刻关闭发动机,其运动的v -t 图象如图所示。
已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k 倍,则( )A.加速过程与减速过程的平均速度比为1∶2B.加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2C.汽车牵引力F 与所受阻力大小比为3∶1D.汽车牵引力F 做的功为2300t kmg υ 【参照答案】 BCD 【名师解析】由题图可知,加速过程00,v F f ma a t -==,位移10012x v t =;减速过程00,2v f ma a t -==-,位移200122x v t =g ,又f kmg =,由以上各式解得加速过程与减速过程的位移大小之比为1:2,平均速度比为1:1,汽车牵引力F 与所受阻力大小比为3∶1,汽车牵引力F 做的功为1W Fx ==2300t kmg υ,故选项A 错误,BCD 正确。
7.(2016年武汉联考)甲、乙两球从同一高度同时由静止释放,下落时受到的空气阻力F 与球的速率v 成正比,即F =-kv (k >0),且两球的比例常数k 相等,如图所示为下落时两球的v—t 图象。
若甲球与乙球的质量分别为m 1与m 2,则:( )A .m 2>m 1,且甲球先抵达地面B .m 2>m 1,且乙球先抵达地面C .m 2<m 1,且甲球先抵达地面D .m 2<m 1,且乙球先抵达地面 【参照答案】 B 【名师解析】由kv=mg 可知,收尾速度大的乙球质量较大,m 2>m 1,且乙球先抵达地面,选项B 正确。
8.(2019湖南师大附中二模)如图甲所示,用粘性材料粘在一起的A 、B 两物块静止于光滑水平面上,两物块的质量分别为m A =1 kg 、m B =2 kg ,当A 、B 之间产生拉力且大于0.3 N 时A 、B 将会分离。
t =0时刻开始对物块A 施加一水平推力F 1,同时对物块B 施加同一方向的拉力F 2,使A 、B 从静止开始运动,运动过程中F 1、F 2方向保持不变,F 1、F 2的大小随时间变化的规律如图乙所示。
则下列关于A 、B 两物块受力及运动情况的分析,正确的是( )A .t =2.0 s 时刻A 、B 之间作用力为零 B .t =2.5 s 时刻A 对B 的作用力方向向左C .t =2.5 s 时刻A 、B 分离D .从t =0时刻到A 、B 分离,它们运动的位移为5.4 m 【参考答案】D【名师解析】由图可知:F 1=3.6-0.9t ,F 2=0.9t ()t<4.0 s ;分析可知一开始AB 一起运动,对AB 整体有:F 1+F 2=()m A +m B a ,有a =1.2 m/s 2;若t 时刻A 与B 分离,此时对A :F 1+F Nmax =m A a ,得t =3.0 s ,即t =2.5 s 时刻A 、B 分离,A 、B 之间作用力为零,选项AC 错误;此过程中s =12at 2=5.4 m ;当t =2.5 s 时,对A :F 1+F N =m A a ,F N =-0.15 N ,故此时A 对B 的作用力向右;选项D 正确B 错误。
9(2019浙江绍兴模拟)某玩具汽车从t =0时刻出发,由静止开始沿直线行驶。
其a -t 图象如图所示,下列说法正确的是( )A. 6s 末的加速度比1s 末的大B. 1s 末加速度方向与速度方向相同C. 第4s 内速度变化量大于零D. 第6s 内速度在不断变大 【参考答案】B 【名师解析】由图知,6s 末的加速度比1s 末的小,故A 错误。
0-1s 内汽车从静止开始做变加速直线运动,加速度方向与速度方向相同,故B 正确。
根据图象与时间轴所围的面积表示速度变化量,知第4s 内速度变化量为零,故C 错误。
根据图象与时间轴所围的面积表示速度变化量,图象在时间轴上方速度变化量为正,图象在时间轴下方速度变化量为负,知第6s 内速度变化量为负,速度在不断变小,故D 错误。
【关键点拨】由a-t 图象能直接读出加速度的大小。
根据图象分析汽车的运动情况,从而确定1s 末加速度方向与速度方向的关系。
根据图象与时间轴所围的面积表示速度变化量,分析第4s 内速度变化量的大小,并由“面积”法分析第6s 内速度变化情况。
解决本题的关键是要理解a-t 图象的数学意义,知道图象与时间轴所围的面积表示速度变化量,图象在时间轴上方速度变化量为正,图象在时间轴下方速度变化量为负。
10. 如图所示,在光滑水平面上叠放着A 、B 两物体。
现对A 施加水平向右的拉力F ,通过传感器可测得A 的加速度a 随拉力F 变化的关系如图B 所示。
已知重力加速度g = 10 m/s 2,由下列说法正确的是( )A .A 的质量是5kgB .B 的质量是5kgC .A 、B 之间的动摩擦因数是0.4D .A 、B 之间的动摩擦因数是0.8 【参考答案】BC 【名师解析】拉力F 很小时,AB 两物体何持相对静止,以相同的加速运动,后来B 在A 上表现滑动。
当拉力F 1=60N 时,A 物体加速度a 1=4m/s 2,两物体恰好要相对滑动,这时AB 间的摩擦力是最大静摩擦力,根据牛顿第二定律,以B 为对象有:1B B m g m a μ=① 对A 有:11B A F m g m a μ-=②当拉力F 2=100N 时,A 物体加速度a 2=8m/s 2,两物体发生相对滑动,这时AB 间是滑动静摩擦力,根据牛顿第二定律,对A 有:22B A F m g m a μ-=③由①②③解得:10kg A m = ;5kg B m =;0.4μ=,故B 、C 正确,A 、D 错误。