備戰(zhàn)2020高考物理 3年高考2年模擬1年原創(chuàng) 專題3.5 牛頓第二定律中的圖表圖像類問題（含解析）

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1、專題3.5 牛頓運動定律中的圖表圖像類問題 【考綱解讀與考頻分析】 以圖表圖像給出解題信息是牛頓運動定律的應(yīng)用，也是高考命題熱點。 【高頻考點定位】： 圖表信息 圖像信息 考點一：圖表信息 【3年真題鏈接】 1．（2017年4月浙江選考）游船從某碼頭沿直線行駛到湖對岸，小明對過程進行觀測記錄數(shù)椐如下表 運動過程 運動時間 運動狀態(tài) 勻加速運動 0~40s 初速度v0=0；末速度v=4.2m/s 勻速運動 40s~640s v=4.2m/s 勻減速運動 640s~720s 靠岸時v1=0.2m/s （1）求游船勻加速運動過程中加

2、速度大小a1及位移大小x1； （2）若游船和游客的總質(zhì)量M=8000kg，求游船勻減速運動過程中所受的合力大小F； （3）求游船在整個行駛過程中的平均速度大小。 【名師解析】（1）船勻加速運動過程中加速度大小 a1== m/s2=0.105m/s2, 勻加速運動時間：t1=40s， 勻加速運動位移大小為x1=a1t12=×0.105×402m=84m （2）游船勻減速運動過程的加速度大小 a2== m/s2=0.05m/s2, 根據(jù)牛頓第二定律得到F=Ma2=8000×0.05N=400N 所以游船勻減速運動過程中所受的合力大小F=400N （3）勻加速運動過程位移

3、x1=84m， 勻速運動時間t2=640s-40s=600s?， 勻速運動位移x2=vt2=4.2×(640-40)m=2520m 勻減速運動時間t3=720s-640s=80s， 勻減速運動過程位移x3=（v+v1） t3=×（4.2+0.2）×80m=176m 總位移x= x1+ x2+ x3=84m+2520m+176m=2780m 行駛總時間為t=720s 所以整個過程中行駛的平均速度大小v=x/t=3.86m/s。 【2年模擬再現(xiàn)】 1. （2019洛陽聯(lián)考）一列火車和一輛汽車沿同一方向做勻變速直線運動，速度分別為v1和v2．t=0時刻，火車在汽車前方26m處

4、，此后v1、v2在各個時刻的大小如表所示．根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，通過計算求： t/s 0 1 2 3 4 5 v1/m?s﹣1 16.0 14.0 12.0 10.0 … … v2/m?s﹣1 4.0 5.0 6.0 7.0 … … （1）兩車經(jīng)過多長時間相距最大？此時最大間距是多少？ （2）經(jīng)過多長時間兩車相遇？ （3）兩車初始間距滿足什么條件可以相遇兩次． 【參考答案】 （1）4s；50m （2）10s （3）兩車初始間距小于24m可以相遇兩次 【名師解析】 （1）由表格知，火車做勻減速直線運動，加速度為： 汽車做勻加

5、速直線運動，加速度為： 開始時，火車的速度大于汽車的速度，并且火車在前，所以兩者間距增大，當兩者速度相等時，相距最遠． 設(shè)共速所需時間為t v′1=v1+a1t=16﹣2t v′2=v2+a2t=4+t 另v′1=v′2，解得t=4s 此時，火車的位移： 汽車的位移： 兩車最大距離： △s=s1+26﹣s2=48+26﹣24m=50m （2）火車做勻減速直線運動，停下來所用的時間為t1： 汽車的位移： 此時，汽車還未追上火車．設(shè)t2時刻追上，則： 整理得： 解得：t2=10s （3）首先，若要相遇兩次，一定要汽車在前． 其次，考慮臨界情況

6、，如果兩車達到共速時，正好相遇， 此時：△s′=s1﹣s2=48﹣24m=24m 若兩車距離小于這個值，則兩車可以相遇兩次． 答：（1）兩車經(jīng)過4s時間相距最大，此時最大間距是50m （2）經(jīng)過10s時間兩車相遇 （3）兩車初始間距小于24m可以相遇兩次 2.（2019甘肅師大月考）小明同學乘坐京石“和諧號”動車，發(fā)現(xiàn)車廂內(nèi)有速率顯示屏，當動車在平直軌道上經(jīng)歷勻加速、勻速與再次勻加速運行期間，他記錄了不同時刻的速率，進行換算后數(shù)據(jù)列于表格中，在這段時間內(nèi)，求： （1）動車兩次加速的加速度大?。? （2）動車位移的大小。 【名師解析】（1）第一次加速的加速度大小為：=0.1m

7、/s2，． 第二次加速的加速度大小為：=0.2m/s2． （2）第一次加速的時間為：， 第二次加速的時間為：， 則勻速運動的時間為：， 第一次加速的位移為：， 第二次加速的位移為：， 勻速運動的位移為：， 則有： 3. （2019蘭州聯(lián)考）如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。（重力加速度g＝10m/s2） 求： （1）斜面的傾角a； （2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)m； （3）t＝0.6s時的瞬時速度v。 【名師

8、解析】從題給圖表數(shù)據(jù)中獲取兩個階段運動的加速度，根據(jù)物體在斜面上受力情況利用牛頓第二定律列方程得出斜面的傾角a，根據(jù)物體在水平面上受力情況利用牛頓第二定律列方程得出物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)m；根據(jù)物體在B點（兩個階段的連接點）的速度得出t＝0.6s時的瞬時速度v。 （1）由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為 a1＝＝5m/s2， mg sin a＝ma1， 可得：a＝30°， （2）由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行時的加速度大小為 a2＝＝2m/s2， mmg＝ma2， 可得：m＝0.2， （3）由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t）， 解得t＝0.

9、1s， 即物體在斜面上下滑的時間為0.5s，則t＝0.6s時物體在水平面上， 其速度為v＝v1.2＋a2t＝2.3 m/s。 考點二：圖像信息 【3年真題鏈接】 1.（2019全國理綜III卷20）如圖（a），物塊和木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連，細繩水平。t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s 時撤去外力。細繩對物塊的拉力f 隨時間t 變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖（c）所示。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出 A．木板的質(zhì)量為1 kg

10、 B．2 s~4 s內(nèi)，力F的大小為0.4 N C．0~2 s內(nèi)，力F的大小保持不變 D．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2 【參考答案】AB 【名師解析】由圖像（b）和圖像（c）可知，2s后物塊相對于木板滑動，其滑動摩擦力f=0.2N，木板的加速度a1=0.2m/s2。隔離木板，分析受力，由牛頓第二定律，F(xiàn)-f=ma1，4s后撤去外力F，木板在物塊摩擦力作用下做減速運動，加速度大小為a2=0.2m/s2。隔離木板，分析受力，由牛頓第二定律， f=ma2，聯(lián)立解得：木板的質(zhì)量為m=1 kg，2 s~4 s內(nèi)，力F的大小為F=0.4 N，選項AB正確；由于

11、0~2 s內(nèi)，在拉力作用下木板處于靜止狀態(tài)，而物塊對木板的靜摩擦力逐漸增大，所以0~2 s內(nèi)，力F的大小從0開始逐漸增大，選項C錯誤；由于題述沒有給出物塊質(zhì)量，不能根據(jù)二者之間的滑動摩擦力計算得出物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，選項D錯誤。 2.（2018高考全國理綜I·15）如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運動，以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是 A． B． C． D． 【參考答案】A 【命題意圖】 本題考查牛頓運動定律、勻變速直線運

12、動規(guī)律、力隨位移變化的圖線及其相關(guān)的知識點。 【解題思路】由牛頓運動定律，F(xiàn)-mg-F彈=ma，F(xiàn)彈=kx，聯(lián)立解得F=mg+ma+ kx，對比題給的四個圖象，可能正確的是A。 3.（浙江新高考2018年4月選考科目物理試題）如圖所示，小芳在體重計上完成下蹲動作，下列F-t圖像能反應(yīng)體重計示數(shù)隨時間變化的是 A. B. C. D. 【參考答案】 C 【名師解析】對人的運動過程分析可知，人下蹲的過程可以分成兩段：人在加速下蹲的過程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力小于人的重力的大??；在減速下蹲的過程中，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，此

13、時人對傳感器的壓力大于人的重力的大小，故C正確，A、B、D錯誤； 故選C。 【點睛】人在加速下蹲的過程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，在減速下蹲的過程中，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)。 4.（2018高考全國理綜III）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第①次和第②次提升過程， A．礦車上升所用的時間之比為4:5 B．電機的最大牽引力之比為2:1

14、C．電機輸出的最大功率之比為2:1 D．電機所做的功之比為4:5 【參考答案】AC 【命題意圖】 本題考查速度圖像，牛頓運動定律、功和功率及其相關(guān)的知識點。 【解題思路】設(shè)第次所用時間為t，根據(jù)速度圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，×2t0×v0=×（t+3t0/2）×v0，解得：t=5t0/2，所以第次和第次提升過程所用時間之比為2t0∶5t0/2=4∶5，選項A正確；由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，F(xiàn)-mg=ma，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；由功率公式，P=Fv，電機輸出的最大功率之比等于最大速度

15、之比，為2∶1，選項C正確；加速上升過程的加速度a1=，加速上升過程的牽引力F1=ma1+mg=m(+g)，減速上升過程的加速度a2=-，減速上升過程的牽引力F2=ma2+mg=m(g -)，勻速運動過程的牽引力F3=mg。第次提升過程做功W1=F1××t0×v0+ F2××t0×v0=mg v0t0；第次提升過程做功W2=F1××t0×v0+ F3×v0×3t0/2+ F2××t0×v0 =mg v0t0；兩次做功相同，選項D錯誤。 【易錯剖析】解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升

16、電機做功。實際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同。 【2年模擬再現(xiàn)】 1. （2019年3月蘭州模擬）質(zhì)量為2kg的物體在水平力F作用下運動，t=0時刻開始計時，3s末撤去F，物體繼續(xù)運動一段時間后停止，其v-t圖象的一部分如圖所示，整個過程中阻力恒定，則下列說法正確的是 A.水平力F為3.2N B.水平力F做功480J C.物體從t=0時刻開始，運動的總位移為92m D.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5 【參考答案】B 【命題意圖】本題以水平力作用下物體運動為情景，以

17、速度圖像給出解題信息，考查對速度圖像的理解、牛頓運動定律、做功及其相關(guān)知識點。 【解題思路】在0~3s時間內(nèi)，物體勻速運動，由平衡條件，F(xiàn)-μmg=0，3s末撤去F，在3~5s時間內(nèi)，物體做勻減速直線運動，運動的加速度大小為a==4m/s2，由牛頓第二定律，μmg=ma，聯(lián)立解得：μ=0.4，F(xiàn)=8N，選項AD錯誤；在0~3s時間內(nèi)，物體勻速運動位移x1=20×3m=60m，水平力F做功W=Fx=8×60J=480J，選項B正確；3s末撤去F，物體繼續(xù)運動時間t=v/a=5s，即8s末物體停止運動，補全速度圖像，由速度圖像的面積表示位移可知，物體在3~8s時間內(nèi)位移x2=20×5×1/2=5

18、0m，物體從t=0時刻開始，運動的總位移為s= x1+x2=60m+50m=110m，選項C錯誤。 【方法歸納】速度圖像的斜率表示加速度，速度圖像的面積表示位移。 2. （2018山東濟南聯(lián)考）受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上做直線運動，其v-t圖線如圖所示，則 ( ) A． 在0-t1秒內(nèi)，外力F大小不斷增大 B． 在t1時刻，外力F為零 C．在t1-t2秒內(nèi)，外力F大小可能不斷減小 D．在t1-t2秒內(nèi)，外力F大小可能先減小后增大 【參考答案】　CD 【名師解析】在0～t1時間內(nèi)，斜率逐漸減小，加速度減小，速度增加的慢了，說明外力F大小不

19、斷減小，但仍然大于摩擦力，故A錯誤．在t1時刻斜率為零，即加速度為零，說明外力等于摩擦力，故B錯誤．在t1～t2時間內(nèi)，反方向的加速度逐漸增大，說明向后的合力一直增大，可能是F一直減小，也可能是F減小到零后反向增加，故C、D均有可能． 3.（2018洛陽聯(lián)考）如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個質(zhì)量均為M的物體A、B(B物體與彈簧連接)，彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時物體處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運動，測得兩個物體的v -t圖像如圖乙所示(重力加速度為g)，則(　　) A．施加外力前，彈簧的形變量為 B．外力

20、施加的瞬間，A、B間的彈力大小為M(g－a) C．A、B在t1時刻分離，此時彈簧彈力恰好為零 D．彈簧恢復(fù)到原長時，物體B的速度達到最大值 【參考答案】B 【名師解析】　施加外力F前，物體A、B整體平衡，根據(jù)平衡條件有2Mg＝kx，解得x＝，故A錯誤；施加外力F的瞬間，對物體B，根據(jù)牛頓第二定律有F彈－Mg－FAB＝Ma，其中F彈＝2Mg，解得FAB＝M(g－a)，故B正確；由題圖乙知，物體A、B在t1時刻分離，此時A、B具有共同的v和a，且FAB＝0，對B有F彈′－Mg＝Ma，解得F彈′＝M(g＋a)，故C錯誤；當F彈′＝Mg時，B達到最大速度，故D錯誤。 4.( 2018天津市河

21、北區(qū)名校聯(lián)考)如圖甲所示，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定。在彈簧的正上方有一個物塊，物塊從高處自由下落到彈簧上端O處，將彈簧壓縮了時，物塊的速度變?yōu)榱?。在如圖乙所示的圖象中，能正確反映物塊從與彈簧接觸開始，至運動到最低點加速度的大小隨下降的位移（彈簧原長為位移的零點）變化的圖象是： ( ) 【參考答案】D 【名師解析】物體下降到O點時，物體所受彈力為零，此時物體只受重力，加速度為g；繼續(xù)下降，所受合力F=mg-kx，加速度a=F/m=g-kx/m。物塊從與彈簧接觸開始，至運動到最低點加速度的大小一定是先減小后增大。當彈力增大到等于重力時，合力為零，加速度為

22、零。此后合外力向上，加速度可表示為a=F/m= kx/m –g，當彈力增大到是重力的2倍時，加速度大小為g。由對稱性可知，此時物體向下運動速度不為零，繼續(xù)向下運動，故當物體速度減小到零時，加速度a>g，選項D正確ABC錯誤。 預(yù)測考點一：圖表類 【2年模擬再現(xiàn)】 1.（2018北京密云質(zhì)檢）一輛汽車從甲地開往乙地，由靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動，當速度減為零時剛好到達乙地。從汽車啟動開始計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度。下列說法正確的是（ ） 時刻（s） 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5

23、速度（m/s） 3.0 6.0 9.0 12.0 12.0 9.0 3.0 A．汽車勻加速直線運動經(jīng)歷的時間為3.0s?? B．汽車勻加速直線運動經(jīng)歷的時間為5.0s C．汽車勻減速直線運動經(jīng)歷的時間為4.0s? D．汽車勻減速直線運動經(jīng)歷的時間為2.0s 【參考答案】.D 【名師解析】根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，汽車勻加速直線運動的加速度為a1==3m/s2。加速到最大速度后勻速運動的速度v=12.0m/s，汽車勻加速直線運動經(jīng)歷的時間為t1=v/a1=4.0s，選項AB錯誤；汽車勻減速直線運動的加速度大小為a2==6m/s2。汽車勻減速直線運動經(jīng)歷的時間為t2=v/a2=2

24、.0s，選項C錯誤D正確。 2.（2019天津聯(lián)考）如圖所示,t=0時,質(zhì)量為0.5 kg的物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進入水平面(設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在C點。測得每隔2 s的三個時刻物體的瞬時速度記錄在表中,由此可知(重力加速度g取10 m/s2) (　　) t/s 0 2 4 6 v/(m·s-1) 0 8 12 8 A.物體運動過程中的最大速度為12 m/s B.t=3 s的時刻物體恰好經(jīng)過B點 C.t=10 s的時刻物體恰好停在C點 D.A、B間的距離大于B、C間的距離 【參考答案】C 【名師解析

25、】根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù),可以求出下滑的加速度a1=4 m/s2和在水平面上的加速度a2=-2 m/s2。如果第4 s還在斜面上的話,速度應(yīng)為16 m/s,從而判斷出第4 s已過B點。物體是在2 s到4 s之間經(jīng)過B點。所以最大速度不是12 m/s,故A錯誤。根據(jù)運動學公式:8 m/s+a1t1+a2t2=12 m/s,t1+t2=2 s,解出t1=4/3 s,知經(jīng)過10/3 s到達B點,到達B點時的速度v=a1t=40/3 m/s,故B錯誤。第6 s末的速度是8 m/s,到停下來還需的時間t′=4 s,所以到C點的時間為10 s,故C正確。根據(jù)v2- v02=2ax,求出AB段的長度為200/9

26、m,BC段長度為400/9 m, A、B間的距離小于B、C間的距離，故D錯誤。 3．（2019河南名校聯(lián)考）酒后駕駛存在許多安全隱患，原因在于酒后駕駛員的反應(yīng)時間變長．反應(yīng)時間是指駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間．表中思考距離是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離；制動距離是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動時的加速度大小不變). 思考距離/m 制動距離/m 速度/(m·s－1) 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 20 10.0 20.0 36.7 46.7 25 12.5 25.0

27、 54.2 x 分析上表可知，下列說法正確的是(　　) A．駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多0.5 s B．當汽車以20 m/s的速度行駛時，發(fā)現(xiàn)前方40 m處有險情，酒后駕駛不能安全停車 C．汽車以15 m/s的速度行駛時，汽車制動的加速度大小為10 m/s2 D．表中x為66.7 【參考答案】：ABD 【名師解析】：反應(yīng)時間內(nèi)汽車做勻速運動，故從表中數(shù)據(jù)得到，多出的反應(yīng)時間為Δt＝＝ s＝0.5 s，故A正確；當汽車以20 m/s的速度行駛時，發(fā)現(xiàn)前方40 m處有險情，酒后駕駛的制動距離為46.7 m，大于40 m，故不能安全停車，故B正確；汽車制動時，加速度大小為a＝＝

28、m/s2＝7.5 m/s2，故C錯誤；此時思考距離增加Δx＝25 m－12.5 m＝12.5 m，故x＝54.2 m＋12.5 m＝66.7 m，故D正確． 4.（2019廣東汕頭聯(lián)考）酒后駕駛會導致許多安全隱患，其中之一是駕駛員的反應(yīng)時間變長，“反應(yīng)時間”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到開始采取制動的時間。下表中“反應(yīng)距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離；“剎車距離”是指駕駛員從踩下剎車踏板制動到汽車停止的時間內(nèi)汽車行駛的距離。分析上表可知，下列說法正確的是 A．駕駛員酒后反應(yīng)時間為1s B．駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多0.5s C．汽

29、車剎車時，加速度大小為10m/s2 D．汽車剎車時，加速度大小為7.5m/s2 【參考答案】D 【名師解析】 由酒后反應(yīng)距離為L1=12m可知，駕駛員酒后反應(yīng)時間為t1=L/v=0.8s，選項A錯誤。由正常反應(yīng)距離為L2=6m可知，駕駛員正常反應(yīng)時間為t2=L2/v=0.4s，駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多△t= t1— t2=0.4s，選項B錯誤。由v2=2ax可知，汽車剎車時，加速度大小為a=7.5m/s2，選項D正確C錯誤。 【1年仿真原創(chuàng)】 1．如圖所示，物體從斜面上的點由靜止開始下滑，經(jīng)過點后進入水平面（設(shè)經(jīng)過點前后速度大小不變），最后停在點．每隔通過

30、速度傳感器測量物體的瞬時速度．下表給出了部分測量數(shù)據(jù)．（重力加速度） …… …… …… …… 若物體與斜面之間、物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)都相同．求： （）物體在斜面上運動的加速度大?。? （）物體在斜面上運動的時間． （）斜面與水平面之間的夾角． 【名師解析】． (1) 由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為： ； (2) 由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行的加速度大小為： 設(shè)物體在斜面上運動的時間為t，由公式可知0.8s的速度為： v= 解得：t=0.5s； (3)由(2)可知，

31、物體在水平面上的加速度為 根據(jù)牛頓第二定律得： 解得： 物體在斜面上的加速度為 據(jù)牛頓第二定律得： 代入數(shù)據(jù)解得：。 預(yù)測考點二： 圖像類 【2年模擬再現(xiàn)】 1．（2019湖南師大附中二模）如圖甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B兩物塊靜止于光滑水平面上，兩物塊的質(zhì)量分別為mA＝1 kg、mB＝2 kg，當A、B之間產(chǎn)生拉力且大于0.3 N時A、B將會分離。t＝0時刻開始對物塊A施加一水平推力F1，同時對物塊B施加同一方向的拉力F2，使A、B從靜止開始運動，運動過程中F1、F2方向保持不變，F(xiàn)1、F2的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列關(guān)于A、B兩物塊受力及

32、運動情況的分析，正確的是( ) A．t＝2.0 s時刻A、B之間作用力為零 B．t＝2.5 s時刻A對B的作用力方向向左 C．t＝2.5 s時刻A、B分離 D．從t＝0時刻到A、B分離，它們運動的位移為5.4 m 【參考答案】D 【名師解析】由圖可知：F1＝3.6－0.9t，F(xiàn)2＝0.9t；分析可知一開始AB一起運動，對AB整體有：F1＋F2＝a，有a＝1.2 m/s2；若t時刻A與B分離，此時對A：F1＋FNmax＝mAa，得t＝3.0 s，即t＝2.5 s時刻A、B分離，A、B之間作用力為零，選項AC錯誤；此過程中s＝at2＝5.4 m；當t＝2.5 s時，對A：F

33、1＋FN＝mAa，F(xiàn)N＝－0.15 N，故此時A對B的作用力向右；選項D正確B錯誤。 2.（2019浙江紹興模擬）某玩具汽車從t=0時刻出發(fā)，由靜止開始沿直線行駛。其a-t圖象如圖所示，下列說法正確的是（　　） A. 6s末的加速度比1s末的大 B. 1s末加速度方向與速度方向相同 C. 第4s內(nèi)速度變化量大于零 D. 第6s內(nèi)速度在不斷變大 【參考答案】B 【名師解析】 由圖知，6s末的加速度比1s末的小，故A錯誤。 0-1s內(nèi)汽車從靜止開始做變加速直線運動，加速度方向與速度方向相同，故B正確。根據(jù)圖象與時間軸所圍的面積表示速度變化量，知第4s內(nèi)速度變化量為零

34、，故C錯誤。根據(jù)圖象與時間軸所圍的面積表示速度變化量，圖象在時間軸上方速度變化量為正，圖象在時間軸下方速度變化量為負，知第6s內(nèi)速度變化量為負，速度在不斷變小，故D錯誤。 【關(guān)鍵點撥】由a-t圖象能直接讀出加速度的大小。根據(jù)圖象分析汽車的運動情況，從而確定1s末加速度方向與速度方向的關(guān)系。根據(jù)圖象與時間軸所圍的面積表示速度變化量，分析第4s內(nèi)速度變化量的大小，并由“面積”法分析第6s內(nèi)速度變化情況。解決本題的關(guān)鍵是要理解a-t圖象的數(shù)學意義，知道圖象與時間軸所圍的面積表示速度變化量，圖象在時間軸上方速度變化量為正，圖象在時間軸下方速度變化量為負。 3.（2018成都一診）一個靜止的質(zhì)點在

35、t=0到t=4s這段時間內(nèi)，僅受到力F的作用，F(xiàn)的方向始終在同一直線上，F(xiàn)隨時間t變化的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是 A．在t=0到t=4s這段時間內(nèi)，質(zhì)點做往復(fù)直線運動 B．在t=1s時，質(zhì)點的動量大小為1.0kg·m/s C．在t=2s時，質(zhì)點的動能最大 D．在t=1s到t=3s這段時間內(nèi)，力F的沖量為零 【參考答案】.CD 【名師解析】由牛頓第二定律可作出與題給F隨時間t變化的圖線類似的質(zhì)點加速度隨時間變化的圖線。由此可知，在t=0到t=2s這段時間內(nèi)，質(zhì)點加速度為正值，質(zhì)點做加速運動；在t=2到t=4s這段時間內(nèi)，質(zhì)點加速度為負值，質(zhì)點做減速運動，在t=2s時，質(zhì)

36、點的加速度為零，速度最大，動能最大，選項C正確；在t=0到t=4s這段時間內(nèi)，質(zhì)點先做加速運動后做減速運動，不是往復(fù)運動，選項A錯誤；根據(jù)F——t圖線的面積表示沖量可知，在t=0到t=1s這段時間內(nèi)，力F的沖量為0.5Ns，根據(jù)動量定理，質(zhì)點動量變化為0.5kgm/s。在t=1s時，質(zhì)點的動量大小為0.5kgm/s ，選項B錯誤；根據(jù)F——t圖線的面積表示沖量可知，在t=1s到t=3s這段時間內(nèi)，力F的沖量為零，選項D錯誤。 4.（2018開封質(zhì)檢）靜止在水平地面的物塊，受到水平方向的拉力F作用，此拉力方向不變，其大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小

37、相等，則（ ） A. 在0~t1時間內(nèi)F的功率逐漸增大 B．t2時刻物塊的加速度最大 C．t2時刻后物塊做反向運動 D．t3時刻物塊的動能最大 【參考答案】.BD 【名師解析】在0~t1時間內(nèi)，水平方向的拉力逐漸增大到等于最大靜摩擦力，物塊靜止不動，水平拉力做功為零，功率為零，選項A錯誤；t2時刻水平拉力最大，根據(jù)牛頓第二定律，物塊加速度最大，選項B正確；t2時刻后水平拉力逐漸減小，物塊加速度逐漸減小，速度方向不變，速度仍然繼續(xù)增大，選項C錯誤；t3時刻水平拉力減小到等于滑動摩擦力，速度增大到最大，t3時刻物塊的動能最大，選項D正確。 5

38、.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端與一個托盤相連，托盤中放置一與托盤質(zhì)量相同的物塊，初始時物塊和托盤都處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x之間的關(guān)系如圖乙所示（g = 10 m/s2），則下列結(jié)論正確的是： A．物塊和托盤靜止時，彈簧的壓縮量是10cm B．彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm C．物塊的質(zhì)量為2.5 kg D．物塊的加速度大小為5 m/s2 【參考答案】AC 【名師解析】當托盤與物塊靜止不動時，根據(jù)胡克定律有：，一起向上做勻加速運動時， ，整

39、理得：，由乙圖可知：；，當物塊與托盤分離時，以物塊為對象： ，解得 ，，，故A、C正確，B、D錯誤。 6.(2018安徽合肥聯(lián)考)如圖甲所示，水平地面上固定一足夠長的光滑斜面，斜面頂端有一理想定滑輪，一輕繩跨 過滑輪，繩兩端分別連接小物塊A和B。保持A的質(zhì)量不變，改變B的質(zhì)量m，當B的質(zhì)量連續(xù)改變時，得到A的加速度a隨B的質(zhì)量m變化的圖線，如乙圖所示。設(shè)加速度沿斜面向上的方向為正方向，空氣阻力不計，重力加速度g取9.8m/s2，斜面的傾角為θ，下列說法正確的是 A.若θ已知，可求出A的質(zhì)量 B.若θ未知，可求出乙圖中a1的值 C.若θ已知，可求出乙圖中a2的值 D.若θ已知，可求

40、出乙圖中m0的值 【參考答案】AB 【名師解析】設(shè)A的質(zhì)量為M，當B的質(zhì)量m=m0時，A的加速度為零，則有m0g=Mgsinq，若q已知，可求出A的質(zhì)量，不可求出乙圖中a2的值，不可求出乙圖中m0的值，選項A正確CD錯誤。當B的質(zhì)量m趨近于無限大時，A的加速度a的加速度趨近于g，即a1=g，選項B正確。 7.（2018廣東湛江調(diào)研）一位50kg的乘客乘坐電梯在t=0時從地面由靜止開始升到頂層用了10s時間，電梯的加速度隨時間的關(guān)系圖象如圖所示，其中加速度的正值表示方向向上，g取10m/s2，由圖可知 A．電梯地板給乘客的最大力大小為500N B．乘客給地板的

41、最小力大小為350N C．電梯加速到速度最大用時2s D．在7~8s乘客對電梯的壓力越來越大 【參考答案】B 【名師解析】由加速度隨時間變化的圖象可知，電梯向上運動的加速度最大值為a1=2m/s2，設(shè)電梯地板給人的最大支持力為F1，由牛頓第二定律，F(xiàn)1-mg=ma1，解得F1=600N，選項A錯誤；電梯向上減速運動的最大加速度為a2=-3m/s2，設(shè)電梯地板給人的最小支持力為F2，由牛頓第二定律，F(xiàn)2-mg=ma2，解得F2=350N，根據(jù)牛頓第三定律，乘客給地板的最小力大小為350N，選項B正確；由加速度隨時間變化的圖象可知，電梯加速到速度最大時用

42、時4s，選項C錯誤；在7~8s時間內(nèi)電梯加速度向下，處于失重狀態(tài)，加速度數(shù)值越來越大，因此在7~8s時間內(nèi)乘客對電梯的壓力越來越小，選項D錯誤。 【1年仿真原創(chuàng)】 1.質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v－t圖像如圖18所示，g取10m/s2．求： （1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ； （2）水平推力F的大??； （3）0～10s內(nèi)物體運動位移的大小。 【參照答案】（1）0.20 （2）6N (3)46m 【名師解析】 （1）6s~10s內(nèi)物體做勻減速直線運動，設(shè)此過程時間為t2、初速度為v20、末速度為v2

43、t、加速度為a2，則： ……．． 2分 設(shè)物體所受的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二定律，有 ， 又因為, ……．．1分 解得： …………………．．1分 （2）0~6s內(nèi)物體做勻加速直線運動，設(shè)此過程時間為t1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1， 則： ……．．2分 根據(jù)牛頓第二定律，有， …………………．……．．1分 解得：F＝6N …………………．……………………．．1分 （1） 法一：由勻變速直線運動位移公式，得 ……表達式3分，結(jié)果1分 法二：根據(jù)v-t圖像

44、圍成的面積，得 2.小明家住在高樓的第23層,每次都乘小區(qū)高樓的觀光電梯上下樓,如圖甲所示.在學了有關(guān)超重和失重的知識后,他想用力傳感器來測量電梯的加速度大小.一次實驗中,小明進入電梯后,在力傳感器下方懸掛一重物,電梯從第23層由靜止開始啟動,經(jīng)過各個階段的運行最后停在第1層.整個過程中,傳感器記錄了彈力隨時間的變化情況如圖乙所示,重力加速度g取9.8 m/s2.求: (1)電梯啟動和制動的加速度大小; (2)圖乙中橫坐標t0的數(shù)值和該高樓每層的平均高度(保留兩位有效數(shù)字). 【名師解析】（1）根據(jù)F0=mg可得，重物質(zhì)量 向下勻加速，有：mg-F1=ma1，代入數(shù)據(jù)解得a1

45、=0.8m/s2 向下勻減速，有：F2-mg=ma2，代入數(shù)據(jù)解得a2=0.6m/s2 （2）勻速運動速度v=a1t1=0.8×3m/s=2.4m/s， 向下勻減速運動時間 時間坐標t0=40s-4s=36s??????? 向下勻加速?x1＝a1t12＝×0.8×9m＝3.6m， 勻速運動????x2=vt2=2.4×25=60m???? 向下勻減速． 總位移x=x1+x2+x3=68.4m??? 平均每層樓高h=m≈3.1m． 3.一同學想研究電梯上升過程 的運動規(guī)律.某天乘電梯上樓時他攜帶了一 個質(zhì)量為5 kg的重物和一套便攜式DIS實 驗系統(tǒng)，重物懸掛在力傳

46、感器上.電梯從第一 層開始啟動，中間不間斷一直到最高層停止. 在這個過程中，顯示器上顯示出的力隨時間 變化的關(guān)系如圖所示.取重力加速度g=10 m/s2根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)，求： (1) 電梯在最初加速階段的加速度a1與最后減速階段的加速度a2的大??； (2) 電梯在3.0-13.0s時段內(nèi)的速度v1的大小與電梯在19.0s內(nèi)上升的髙度H。 【參照答案】（1）0.8 m/s2 （2）H=69.6 m 【名師解析】 解析：．(15分)（1） 由圖象知： 重物在加速的t1=3 s內(nèi)受到的拉力F1=58 N 在減速的t2=6 s內(nèi)受到的拉力F2=46 N 由牛頓第二定律有：

47、 F1-mg=ma1 （2分） F2-mg=ma2 （2分） 代入數(shù)據(jù)解得： a1=1.6 m/s2 a2 = - 0.8 m/s2 （大小為0.8 m/s2） （2分） （2）v1=a1t1=4.8 m/s 在3.0?~13.0 s時段的t=10 s內(nèi)作勻速運動，由運動規(guī)律有： H =+v1t +v1t2+ 代入數(shù)據(jù)解之得： H=69.6 m 22