微專題15：牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用之圖像問題-2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

微專題15：牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用之圖像問題類型一、圖像問題之瞬時(shí)加速度1．一質(zhì)量為m的鋁球用細(xì)線懸掛靜止在足夠深的油槽中(如圖甲)，某時(shí)刻剪斷細(xì)線，鋁球開始在油槽中下沉，通過傳感器得到鋁球的加速度隨下沉速度變化的圖象如圖乙所示．下列說法正確的是（）A．鋁球剛開始運(yùn)動(dòng)的加速度a0＝gB．鋁球下沉的速度將會(huì)一直增大C．鋁球下沉過程所受到油的阻力Ff＝eq\f(ma0v,v0)D．鋁球下沉過程機(jī)械能的減少等于克服油阻力所做功2．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(gè)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(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(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(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩個(gè)物體的v-t圖象如圖乙所示(重力加速度為g)，則（）A．施加外力前，彈簧的形變量為eq\f(2g,k)B．外力施加的瞬間，A、B間的彈力大小為M(g－a)C．A、B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)彈簧彈力恰好為零D．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，物體B的速度達(dá)到最大值3．如圖甲所示，水平面上有一傾角為θ的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的輕質(zhì)細(xì)繩系一質(zhì)量為m的小球．斜面以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力和斜面對(duì)小球的支持力分別為T和FN．若T-a圖象如圖乙所示，AB是直線，BC為曲線，重力加速度為g＝10m/s2．則（）A．a(chǎn)＝eq\f(40,3)m/s2時(shí)，F(xiàn)N＝0B．小球質(zhì)量m＝0.1kgC．斜面傾角θ的正切值為eq\f(3,4)D．小球離開斜面之前，F(xiàn)N＝0.8＋0.06a(N)類型二、圖像問題之兩類動(dòng)力學(xué)4．(多選)如圖a，一物塊在t＝0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖線如圖b所示．若重力加速度及圖b中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出（）A．斜面的傾角B．物塊的質(zhì)量C．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度5．(多選)如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg、初速度v0＝6m/s的物塊受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上從O點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物塊速率的二次方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g取10m/s2，下列說法中正確的是（）A．t＝2s時(shí)物塊速度為零B．t＝3s時(shí)物塊回到O點(diǎn)C．恒力F大小為2ND．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.16．如圖甲所示，為一傾角θ＝37°的足夠長(zhǎng)斜面，將一質(zhì)量為m＝1kg的物體無初速度在斜面上釋放，同時(shí)施加一沿斜面向上的拉力，拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，取g＝10m/s2,sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)2s末物體的速度；(2)前16s內(nèi)物體發(fā)生的位移．7．如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，t＝0.5s時(shí)撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象(v-t圖象)如圖乙所示，g取10m/s2，求：(1)2s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L；(2)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段加速度大小a1、a2和拉力大小F．類型三、圖像問題之超重與失重8．(多選)如圖所示是某同學(xué)站在力傳感器上做下蹲—起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力F隨時(shí)間t變化的圖線．由圖線可知該同學(xué)（）A．體重約為650NB．做了兩次下蹲—起立的動(dòng)作C．做了一次下蹲—起立的動(dòng)作，且下蹲后約2s起立D．下蹲過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)9．探究超重和失重規(guī)律時(shí)，一位體重為G的同學(xué)站在一個(gè)壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作．傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是（）10．(多選)“蹦床”已被奧運(yùn)會(huì)列為正式比賽項(xiàng)目．運(yùn)動(dòng)員利用蹦床網(wǎng)的彈性彈起到空中，完成動(dòng)作后落回到網(wǎng)上，再經(jīng)蹦床網(wǎng)的彈性彈起，如此往復(fù)．圖示的F－t圖像是傳感器記錄的是一位運(yùn)動(dòng)員雙腳在接觸蹦床過程中，蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F隨時(shí)間t的變化情況．設(shè)運(yùn)動(dòng)員只在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，取重力加速度為10m/s2，則運(yùn)動(dòng)員在前12s的時(shí)間內(nèi)（）A．獲得的最大加速度為40m/s2 B．獲得的最大加速度為50m/s2C．騰空彈起時(shí)的最大高度約為2.5m D．騰空彈起時(shí)的最大高度約為3.2m類型四、圖像問題之連接體11．(多選)如圖甲所示，水平地面上固定一足夠長(zhǎng)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(dāng)B的質(zhì)量連續(xù)改變時(shí)，得到A的加速度a隨B的質(zhì)量m變化的圖線，如圖乙所示．設(shè)加速度沿斜面向上的方向?yàn)檎较?，空氣阻力不?jì)，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，可求出圖乙中a1的值C．若θ已知，可求出圖乙中a2的值D．若θ已知，可求出圖乙中m0的值類型五、圖像問題之傳送帶12．(多選)如圖甲所示，一水平傳送帶沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，在傳送帶左端A處輕放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，小物塊從A端到B端的速度—時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，t＝6s時(shí)恰好到B點(diǎn)，則（）A．物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1B．A、B間距離為24mC．小物塊在傳送帶上留下的痕跡是8mD．物塊速度剛好到4m/s時(shí)，傳送帶速度立刻變?yōu)榱?，物塊不能到達(dá)B端13．如甲圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行．初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶．若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v－t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示．已知v2>v1，則下列說法中正確的是（）A．t1時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B．0～t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左C．t2～t3時(shí)間內(nèi)，小物塊與傳送帶相對(duì)靜止，小物塊不受到靜摩擦力作用D．0～t2時(shí)間內(nèi)，小物塊運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變，加速度方向也發(fā)生了改變14．(多選)如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，t＝0時(shí)刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，t＝t0時(shí)刻P離開傳送帶．不計(jì)定滑輪質(zhì)量和滑輪與繩之間的摩擦，繩足夠長(zhǎng)．正確描述小物體P的速度隨時(shí)間變化的圖象可能是（）類型六、圖像問題之滑板滑塊15．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出其加速度a，得到如圖乙所示的a－F圖象．取g＝10m/s2，則（）A．滑塊的質(zhì)量m＝4kgB．木板的質(zhì)量M＝6kgC．當(dāng)F＝8N時(shí)滑塊的加速度為2m/s2D．滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.116．如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊．假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等．現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F＝kt(k是常數(shù))，木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2.下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是（）17．如圖甲所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一個(gè)質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以某一水平初速度從左端沖上木板．從物塊沖上木板到物塊和木板達(dá)到共同速度的過程中，物塊和木板的v－t圖象分別如圖乙中的折線acd和bcd所示，a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)為a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)．根據(jù)v－t圖象，(g取10m/s2)，求：18．一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t＝0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖象如圖所示．已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦．物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上．取重力加速度的大小g＝10m/s2，求：(1)物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)從t＝0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大?。?9．如圖甲所示，質(zhì)量M＝1kg的木板靜止