力学—牛顿定律—图象 - 下载本文

牛顿运动定律—图象专题

1. 一个静止的质点,在0~4 s时间内受到力F的作用,力的方向始终 在同一直线上,力F随时间t的变化如图所示,则质点在 A.第2 s末速度改变方向 B.第2 s末速度达到最大

C.第4 s末回到原出发点 D.第4 s末质点回到出发点

2. 某同学利用如图7甲所示的装置探究水平拉力F与物块加速度的变化关系.开始时他用一个水平

拉力F拉着物块并使物块静止在倾角为θ的光滑斜面上,之后逐渐改变水平拉力F的大小,使物块做变加速运动,该同学画出了物块的加速度a随水平拉力F变化的图象如图乙所示,该同学结

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合图乙中所提供的信息得出了以下结论,其中不正确的是(g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8) .

A.该斜面的倾角约为37° B.该物块的质量为2 kg

C.物块静止在斜面上时所施加的水平外力为15 N D.物块的加速度为5 m/s2时的速度为30 m/s

3. 一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行,到达最高点后自行向下滑动,不计空气阻力,

设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同,下列图象能正确表示物块在这一过程中的速率与时间关系的是

4. 质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力

与滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力

F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2, 则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为

A.18m B.54m C.72m D.198m

5. 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,x表示物体的位

移)四个选项中正确的是 ( B )

6. 物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB,与水平面间的动摩擦因数分别为

μA、μB,用水平拉力F拉物体A、B,所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示,则

a A.μA=μB,mA>mB

A B.μA>μB,mA<mB

B C.可能有mA=mB D.μA<μB,mA>mB O F 7.

如图a所示,水平面上质量相等的两木块A、B,用以轻弹簧相连接,这个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动(如图b),研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程,并选定该过程中木块A的起点位置为座标原点.则下面图中能正确表示力F和木块A的位移x之间关系的图是

F F F F F

A

B

O O O O x x x x a图 b图

D. A. B. C.

8. 一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一自由端位于O点,现用一滑块将弹簧的自由端(与滑块

未拴接)从O点压缩至A点后由静止释放,运动到B点停止,如图所示。滑块自A运动到B的v-t图象,可能是下图中的 v v v v A B O O O t O t t O t

C A D B

9. (2010安徽理综第22题)质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间

后撤去F,其运动的v—t图象如图1所示。g取10 m/s2,求:(1)物体与水平面间的运动摩擦系

数μ;(2)水平推力F的大小;(3)0-10s内物体运动位移的大小。

10. 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所示,取重力加速度g=10 m/s。求: ⑴小环的质量m;⑵细杆与地面间的倾角?。

α F/N F 5.5 5 0 2

1 v/m·s-1

2

4 6 t/s

0 2

4 6 t/s

11. (2010高考海南物理第16题)图1中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右

侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平

向右的拉力F,在0-3s内F的变化如图3-2所示,图中F以mg为单位,重力加速度g=10m/s.整个系统开始时静止。(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;(2)在同一坐标系中画出0-3s内木板和物块的v-t图象,据此求0-3s内物块相对于木板滑过的距离。

2m m F F/mg 1 0.4 2

1 1.5 21 图 1 2 图2 0 3 t/s

12. (2011新课标卷第21题)如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质

量为m2的木块。现假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时

间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线正确的是

13. 质量为m=1 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2.现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平力F,为使物体在3 s时间内发生的位移最大,力F的大小应如下面

的哪一幅图所示( )

14. 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 的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为

v/m/s F/N

3 2 1 0 2 4 6 8 A.m=0.5kg,μ=0.4 C.m=0.5kg,μ=0.2

t/s 10 4 2 2 4 6 2B.m=1.5kg,μ=

150 t/s

8 10 D.m=1kg,μ=0.2

15. 一质量为m?40kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t?0时刻由静止开始上升,在0到6s内

体重计示数F的变化如图所示. 试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度

2g?10ms

FN440400320

1000123456ts16. 质量为40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正

比。今测得雪撬运动的v-t图像如图7乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是

曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ。

v/m·s15 10 -1 B C D θ 甲 5 A 2 4 6 8 10 t/s 乙 0

17. 在2004年雅典奥运会上,我国运动员黄珊汕第一次参加蹦床项目的比赛即取得了第三名的优异成绩.假设表演时运动员仅在竖直方向运动,通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间变化的

规律在计算机上绘制出如图所示的曲线,取g=10 m/s,依据图象给出信息,判断下列物理量能否求出,如能求出写出必要的运算过程和最后结果.

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(1)蹦床运动稳定后的运动周期;(2)运动员的质量;(3)运动过程中,运动员离开弹簧床上升的最大高度;(4)运动过程中运动员的最大加速度.

牛顿运动定律—图象专题

1. 一个静止的质点,在0~4 s时间内受到力F的作用,力的方向始终 在同一直线上,力F随时间t的变化如图所示,则质点在 A.第2 s末速度改变方向 B.第2 s末速度达到最大

C.第4 s末回到原出发点 D.第4 s末质点回到出发点

解析:这是一个质点的受力和时间关系的图象,从图象可以看出,在前两秒力的方向和运动的方向相同,质点经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动过程,2秒末速度达到最大,从2秒末开始到4秒末,运动的方向没有发生改变而力的方向与运动的方向相反,质点又经历了一个加速度逐渐增大的减速运动和加速度逐渐减小的减速运动过程,和前2秒的运动情况相反,4秒末速度为零,质点的位移达到最大,所以B正确. 答案:B

2. 某同学利用如图7甲所示的装置探究水平拉力F与物块加速度的变化关系.开始时他用

一个水平拉力F拉着物块并使物块静止在倾角为θ的光滑斜面上,之后逐渐改变水平拉 力F的大小,使物块做变加速运动,该同学画出了物块的加速度a随水平拉力F变化的 图象如图乙所示,该同学结合图乙中所提供的信息得出了以下结论,其中不正确的是 .

(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) A.该斜面的倾角约为37° B.该物块的质量为2 kg

C.物块静止在斜面上时所施加的水平外力为15 N D.物块的加速度为5 m/s2时的速度为30 m/s

解析:物块在光滑斜面上受重力、水平拉力和斜面支持力三个力作用,加速度沿斜面方向,所以将此三力沿斜面方向和垂直于斜面方向分解.由图乙知,水平拉力F为0时,物块加速度方向沿斜面向下,大小为6 m/s2,据牛顿第二定律得mgsinθ=6m,得sinθ=0.6,θ=37°,选项A

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正确;由图乙知,当水平拉力F为20 N时,物块加速度大小为2 m/s,据牛顿第二定律得20cos37°-mgsin37°=2m,得m=2 kg,选项B正确;物块静止在斜面上时受力平衡,Fcos37°=mgsin37°,

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得F=15 N,选项C正确;物块做变加速运动,无法求出加速度为5 m/s时物块的速度,选项D错误. 答案:D

3. 一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行,到达最高点后自行向下滑动,不计空气阻力,

设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同,下列图象能正确表示物块在这一过程中的速率与时间关系的是

答案:C

4. 质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦 因数为0.2,最大静摩

擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2, 则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为B

A.18m B.54m C.72m D.198m