專題強化練6 動力學中的圖像問題

專題強化練6動力學中的圖像問題專題強化練6動力學中的圖像問題班級：________姓名：________得分：________核心方法梳理1.動力學圖像核心思想：將圖像信息轉化為受力、運動信息，結合牛頓第二定律、運動學公式解題，核心是“看圖、讀量、辨斜率、識面積、找交點”。2.常見圖像物理意義（1）x-t圖像：斜率表示速度，斜率正負表示速度方向，斜率絕對值表示快慢；勻速為直線，變速為曲線。（2）v-t圖像：斜率表示加速度，面積表示位移；是動力學綜合最常用圖像，可直接關聯合外力變化。（3）a-t圖像：縱坐標直接反映合外力大小與方向，面積表示速度變化量。（4）F-t、F-x圖像：F-t圖像反映外力隨時間變化規律，結合a∝F分析加速度變化；F-x圖像多用于變力運動、做功問題分析。3.解題通用步驟：識別圖像類型→明確橫縱軸物理量→分析斜率/面積/截距物理意義→結合牛頓第二定律受力分析→分段討論運動狀態變化。一、基礎對點練（單選題，每題6分，共48分）1.某物體在水平恒力作用下做直線運動，其v-t圖像為一條傾斜直線，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）A.物體所受合外力隨時間均勻增大B.物體所受合外力為恒力C.物體摩擦力隨速度均勻變化D.物體的位移隨時間均勻增大2.質量為m的物體在水平面上運動，其加速度a隨時間t變化的圖像如圖所示。已知物體初速度為0，水平面粗糙，下列判斷正確的是（）A.0～t?時間內物體靜止不動B.t?時刻物體所受合外力為0C.t?時刻物體的速度達到最大D.0～t?時間內物體速度一直增大3.一物塊在豎直方向運動，其v-t圖像如圖，取豎直向上為正方向，不計空氣阻力。下列關于物塊受力與運動說法正確的是（）A.0～1s內物塊重力大于拉力B.1～3s內物塊處于完全失重狀態C.3～4s內物塊加速度方向豎直向上D.全程物塊所受合外力保持恒定4.質量為2kg的物體在水平拉力作用下運動，其F-t圖像如圖所示，水平面動摩擦因數恒定。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力f=4N，下列說法正確的是（）A.0～2s內物體加速度為2m/s2B.2～4s內物體一定做勻加速運動C.4～6s內物體合外力為0D.物體全程始終保持運動狀態5.某直線運動物體的x-t圖像為拋物線，關于該物體運動與受力，下列說法正確的是（）A.物體一定做勻速直線運動B.物體一定受恒力作用C.物體合外力一定隨時間變化D.物體加速度為變量6.物體由靜止開始在變力作用下運動，其a-t圖像如圖所示，下列關于物體速度、合外力說法正確的是（）A.0～t?時間內合外力均勻減小B.t?時刻物體速度為0C.0～t?時間內速度增加量等于a-t圖像面積D.物體全程做勻變速直線運動7.一物塊沿粗糙斜面向上滑動，再沿斜面下滑，取沿斜面向下為正方向，其v-t圖像正確的是（）A.先負向勻減速，后正向勻加速，兩段加速度不等B.先負向勻減速，后正向勻加速，兩段加速度相等C.全程加速度恒定不變D.全程速度方向不變8.質量為m的物體在合外力作用下做直線運動，其v-t圖像斜率逐漸減小直至為0，則該過程中（）A.合外力逐漸增大，最終為0B.合外力逐漸減小，最終為0C.物體做勻減速運動D.物體位移逐漸減小二、能力提升練（計算題，共52分）9.（24分）質量m=4kg的物塊靜止在光滑水平地面上，受到水平拉力作用，其加速度隨時間變化的a-t圖像如圖所示。g取10m/s2。（1）分析0～2s、2～4s內物塊的受力情況與運動性質；（2）求0～4s內物塊的速度變化量；（3）求t=2s、t=4s時刻物塊受到的水平拉力大小。10.（28分）質量M=5kg的木板靜止在粗糙水平地面上，木板上放置一質量m=1kg的小物塊。現對木板施加水平拉力，物塊與木板的運動速度隨時間變化的v-t圖像如圖所示。已知0～2s兩物體共速運動，2s后發生相對滑動，g=10m/s2。（1）求0～2s系統的加速度大小；（2）求物塊與木板間的動摩擦因數；（3）求2s后木板的加速度及水平拉力的大小。參考答案與詳細解析一、基礎對點練1.答案：B解析：v-t圖像為傾斜直線，說明物體加速度恒定。根據牛頓第二定律F合=ma，加速度恒定則合外力恒定，A錯誤、B正確；受力恒定，摩擦力不變，C錯誤；v-t圖像面積表示位移，位移隨時間二次增大，D錯誤。2.答案：D解析：a-t圖像縱坐標不為0，說明全程合外力不為0，物體持續加速，速度一直增大，A、B錯誤，D正確；t?時刻加速度為0，速度達到最大值的前提是之后加速度反向，本題無反向加速度，C錯誤。3.答案：B解析：向上為正，1～3s內速度正向減小，加速度豎直向下，物體加速度向下，處于失重狀態，B正確；0～1s加速向上，拉力大于重力，A錯誤；3～4s速度反向增大，加速度仍向下，C錯誤；圖像斜率變化，加速度變化，合外力變化，D錯誤。4.答案：C解析：滑動摩擦力f=4N，4～6s拉力F=4N，水平方向受力平衡，合外力為0，C正確；0～2s拉力小于最大靜摩擦力，物體靜止，加速度為0，A、D錯誤；2～4s拉力大于摩擦力，但是變力，加速度變化，非勻加速，B錯誤。5.答案：B解析：x-t圖像為拋物線，對應勻變速直線運動，加速度恒定。由F合=ma可知，物體合外力恒定，受恒力作用，B正確，A、C、D錯誤。6.答案：C解析：a-t圖像面積表示速度變化量，C正確；0～t?加速度增大，合外力增大，A錯誤；初速度為0，加速度始終正向，t?時刻速度最大，B錯誤；加速度變化，非勻變速運動，D錯誤。7.答案：A解析：物塊上滑時，摩擦力沿斜面向下，加速度a?=(mgsinθ+f)/m；下滑時，摩擦力沿斜面向上，加速度a?=(mgsinθ-f)/m，a?>a?。取向下為正，上滑速度為負、勻減速，下滑速度為正、勻加速，兩段斜率不同，A正確，B、C、D錯誤。8.答案：B解析：v-t圖像斜率表示加速度，斜率減小說明加速度減小，最終斜率為0、加速度為0。由F合=ma，合外力逐漸減小至0，B正確，A錯誤；加速度變化，非勻變速，C錯誤；速度始終為正，位移持續增大，D錯誤。二、能力提升練9.解析：（1）受力與運動分析：0～2s：加速度恒定，物體受恒定拉力、重力、支持力，合外力恒定，做初速度為0的勻加速直線運動；2～4s：加速度均勻減小，合外力均勻減小，拉力均勻減小，物體做加速度減小的加速直線運動。（2）a-t圖像面積表示速度變化量：Δv=梯形面積=$$\frac{(2+4)}{2}\times2=6\\text{m/s}$$初速度為0，4s末速度為6m/s。（3）由F=ma：t=2s時，a?=2m/s2，F?=ma?=4×2=8N；t=4s時，a?=0，合外力為0，拉力F?=0N。10.解析：（1）0～2s共速勻加速，由v-t圖像得：$$a=\frac{\Deltav}{\Deltat}$$，代入數據得a=2m/s2。（2）0～2s物塊的加速度由木板的滑動摩擦力提供：μmg=ma，解得μ=$$\frac{a}{g}$$=0.2。（3）2s后物