2023-2024學(xué)年新教材高中物理專題四圖像問題作業(yè)課件教科版必修第一冊

專題四圖像問題

單項(xiàng)選擇題1.(情境創(chuàng)新)[2023湖州中學(xué)高一期末]如圖所示記錄的是一個(gè)寶寶身高隨時(shí)間增長的情況,圖中11到34個(gè)月所對應(yīng)的圖線為一直線。若將身高的增長類比為物體的運(yùn)動(dòng),身高增長速度類比為物體運(yùn)動(dòng)速度,則 ()A.該寶寶最初4個(gè)月身高增長了65厘米B.0到4個(gè)月,寶寶身高增長速度小于11到34個(gè)月的身高增長速度C.11到34個(gè)月,寶寶的身高增長速度均勻增大D.4到34個(gè)月,寶寶身高增長的平均速度大約為1.17厘米/月答案

思路點(diǎn)撥運(yùn)用圖像解答物理問題的一般步驟1.看坐標(biāo)軸?？辞遄鴺?biāo)軸所表示的物理量,明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)間的制約關(guān)系。2.看圖線。識別兩個(gè)相關(guān)量的變化趨勢,從而分析具體的物理過程。3.看物理意義。分清兩個(gè)相關(guān)量的變化范圍,明確圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、圖線斜率、圖線與坐標(biāo)軸所圍面積的物理意義。單項(xiàng)選擇題2.[名師改編]圖甲所示的救生緩降器由掛鉤、安全帶、繩索及速度控制裝置等組成,是一種可使人緩慢下降的安全營救裝置。高層建筑工人在一次險(xiǎn)情中,將安全帶系于腰部,從離地面某高度處通過救生緩降器下落,著地時(shí)速度恰好為零,圖乙是工人下落全過程中繩索拉力大小隨時(shí)間變化的F-t圖像。已知工人的質(zhì)量m=60kg,不計(jì)安全帶和速度控制裝置的質(zhì)量,g取10m/s2,則工人()A.下落過程始終處于失重狀態(tài) B.下落過程的最大速度為12m/sC.在0~3s內(nèi)的加速度大小為6m/s2 D.下落的總高度為36m答案

單項(xiàng)選擇題

答案

素養(yǎng)聚焦本題以彩虹滑道為背景考查x-t圖像,要求學(xué)生能夠通過讀圖、識圖,獲取有用信息。單項(xiàng)選擇題4.[2023洛陽一高高一月考]為檢測汽車的基本性能,某志愿者駕駛汽車以36km/h的速度駛?cè)胨介L直試驗(yàn)場,某時(shí)刻開始剎車,汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到速度減為0,然后馬上使汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到恢復(fù)最初的速度。從開始剎車到恢復(fù)最初速度的過程中汽車位移x與速度v的關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是 ()A.汽車在剎車過程中加速度的大小為5m/s2B.汽車在加速過程中加速度的大小為10m/s2C.該過程中汽車的總位移為20mD.該過程所用總時(shí)間為4s答案

單項(xiàng)選擇題5.[2023徐州一中高一期末]把一根鐵鏈水平拉直,一部分放在沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶上,一部分放在光滑水平桌面上,水平桌面和傳送帶水平段在A點(diǎn)相接(忽略銜接處空隙),在傳送帶摩擦力的作用下,鐵鏈向右運(yùn)動(dòng),傳送帶長度大于鐵鏈長度。X為鐵鏈在A點(diǎn)右側(cè)的長度,F為A點(diǎn)右側(cè)鐵鏈對A點(diǎn)左側(cè)鐵鏈的拉力,a為鐵鏈的加速度,f為傳送帶對鐵鏈的摩擦力,則在鐵鏈加速滑上傳送帶的過程中,下列圖像可能正確的是 ()A.B.C.D.答案

單項(xiàng)選擇題6.[2023吉林一中高一期末]如圖甲所示,物塊的質(zhì)量m=1kg,初速度大小v0=10m/s,在一水平向左的大小恒定的力F作用下從O點(diǎn)沿粗糙的水平面開始向右運(yùn)動(dòng),并從此刻開始計(jì)時(shí),某時(shí)刻力F突然反向,整個(gè)過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,g取10m/s2。下列說法正確的是 ()A.2s末力F反向

B.2s末到3s末物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)C.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3 D.力F大小為8N答案

多項(xiàng)選擇題7.如圖甲所示,一質(zhì)量m=0.5kg的物塊放置在豎直固定的彈簧上方(未拴接),用力向下壓物塊至某一位置,取該位置為物塊運(yùn)動(dòng)的起始位置,然后由靜止釋放,物塊上升過程的a-x圖像如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。則下列說法正確的是 ()A.物塊運(yùn)動(dòng)過程的最大加速度為15m/s2 B.彈簧的勁度系數(shù)為100N/mC.彈簧的勁度系數(shù)為50N/m

D.物塊加速度為零時(shí)離開彈簧答案7.C【解題思路】由題意并結(jié)合題圖乙可知,物塊從起始位置向上運(yùn)動(dòng),加速度先減小后增大最后保持不變,到x=0.3m處物塊與彈簧分離,x=0.3m時(shí),物塊的加速度大小為a1=g=10m/s2,分析題圖乙,由幾何知識可知x=0位置處物塊的加速度大小為a0=2g=20m/s2,AD錯(cuò)誤;物塊加速度為零時(shí),kx1=mg,在起始位置,kx2-mg=ma0,結(jié)合題圖乙可知,x2-x1=0.2m,聯(lián)立解得k=50N/m,B錯(cuò)誤,C正確。多項(xiàng)選擇題

答案

多項(xiàng)選擇題9.[2023廈門外國語學(xué)校高一月考]下列給出的四組圖像中,其中一組圖像中的兩圖能夠描述同一直線運(yùn)動(dòng)的是()A.D.C.B.答案9.AC

【列表解析】

k1=0,k2=2v1=0,v2=2m/s

v1=0,v2=2m/sA正確B錯(cuò)誤

k1=0,k2=2a1=0,a2=2m/s2a1=0,a2=2m/s2C正確

k1=0,k2=2a1=0,勻速或靜止v1=0,靜止

a2=2m/s2,勻變速v2=2m/s,勻速D錯(cuò)誤多項(xiàng)選擇題

答案

多項(xiàng)選擇題

答案

多項(xiàng)選擇題12.如圖所示,斜面粗糙且足夠長的斜面體固定在地面上,某物塊以初速度v0從底端沿斜面上滑至最高點(diǎn)后又回到底端。上述過程中,若用h、x、v和a分別表示物塊距水平地面的高度、位移大小、速度大小和加速度大小,t表示運(yùn)動(dòng)時(shí)間,則下列圖像中可能正確的是 ()A.B.C.D.答案12.AC【解題思路】物塊上滑時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故x-t曲線的切線斜率逐漸變小,且上滑過程平均速度大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間短;下滑時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng),故x-t曲線的切線斜率逐漸變大,且下滑過程平均速度小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長?？芍狟錯(cuò)誤。h=xsinθ(θ為斜面的傾角),故上滑時(shí)h-t曲線的切線斜率逐漸變小,下滑時(shí)h-t曲線的切線斜率逐漸變大,且上滑過程運(yùn)動(dòng)時(shí)間短,A正確。由于上滑時(shí)合外力為重力分力與摩擦力之和,加速度大小不變,方向沿斜面向下,下滑時(shí)合外力為重力分力與摩擦力之差,加速度大小不變,方向沿斜面向下,所以上滑時(shí)加速度大,v-t曲線的切線斜率大,下滑時(shí)加速度小,v-t曲線的切線斜率小,由公式v2=2as知物塊回到底端的速率變小,C正確,D錯(cuò)誤。計(jì)算題13.(10分)[2023銅仁一中高一期末]如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上,另一端拴接物體A。物體A、B與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,彈簧處于壓縮狀態(tài),A、B恰好不滑動(dòng),mA=mB=5kg,A、B接觸但不粘連,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)給物體B施加力F的作用使之向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),F與位移s的關(guān)系如圖乙所示,求:(g取10m/s2)(1)物體A、B與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)物體A、B分離時(shí),彈簧的壓縮量。答案13.【參考答案】(1)0.5(2)0.06m解:(1)力F作用瞬間,對物體A、B組成的整體研究,由牛頓第二定律有F1=(mA+mB)a,其中F1=10N(1分)解得a=1m/s2 (1分)由題圖乙可知,位移s為4cm時(shí),A、B分離,此時(shí)F為30N。對B研究,由牛頓第二定律有F2-μmBg=mBa,其中F2=30N(1分)解得μ=0.5 (1分)(2)物體A、B分離時(shí),對A研究,由牛頓第二定律有kx2-μmAg=mAa (1分)初始位置時(shí),根據(jù)平衡條件可知kx1=μ(mA+mB)g (1分)結(jié)合題圖乙可知x1-x2=4cm(2分)解得物體A、B分離時(shí),彈簧的壓縮量x2=0.06m(2分)計(jì)算題14.(12分)[2023茂名一中高一期末]在某次消防演習(xí)中,消防隊(duì)員從一根豎直的長桿上由靜止滑下,經(jīng)過2.5s落地,已知該消防隊(duì)員與桿之間摩擦力F的大小與他自身重力mg的大小的比值隨時(shí)間t的變化如圖所示,g取10m/s2。(1)試說明該消防隊(duì)員在下滑過程中加速度的大小和方向是否變化?并求出相應(yīng)的加速度;(2)求該消防隊(duì)員在下滑過程中最大速度的大小;(3)求該消防隊(duì)員落地時(shí)速度的大小。答案

計(jì)算題15.(14分)如圖甲所示,傾角為α=37°的斜面體固定在水平面上,斜面足夠長,質(zhì)量為m=1kg的滑塊放在斜面底端,t=0時(shí)刻在滑塊上施加一沿斜面向上的恒力F,恒力作用1s后被撤走,通過計(jì)算機(jī)描繪出2s內(nèi)滑塊的速度隨時(shí)間變化的圖像,如圖乙所示。假設(shè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力,重力加速度g=10m/s2。求:(sinα=0.6,cosα=0.8)(1)恒力F的大小以及滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)從t=0時(shí)刻開始到滑塊返回斜面底端所需的總時(shí)間。(結(jié)果可保留根號)答案

創(chuàng)新附加題1