高中物理人教版 (新课标)必修1第四章 牛顿运动定律综合与测试同步达标检测题

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修1第四章 牛顿运动定律综合与测试同步达标检测题，共5页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
专题强化练14　动力学图象问题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、选择题1.(2021山东临朐一中月考,)(多选)如图甲所示,物块的质量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,(g=10 m/s2)则              (　　)A.0~5 s内物块做匀减速运动B.在t=1 s时刻恒力F反向C.恒力F大小为10 ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.32.(2021宁夏银川统考,)(多选)物体最初静止在倾角θ=30°的足够长斜面上,如图甲所示,受到平行斜面向下的力F的作用,力F随时间变化的图象如图乙所示,开始运动2 s后物体以2 m/s的速度匀速运动,(g取10 m/s2)下列说法正确的是              (　　)A.物体的质量m=1 kgB.物体的质量m=2 kgC.物体与斜面间的动摩擦因数μ=D.物体与斜面间的动摩擦因数μ=3.(2019吉林省实验中学高一上期末,)广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600米,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图象如图所示(以竖直向上为正方向)。则下列相关说法正确的是              (　　)A.t=4.5 s时,电梯处于失重状态B.5~55 s时间内,绳索拉力最小C.t=59.5 s时,电梯处于超重状态D.t=60 s时,电梯速度恰好为零4.(2021山东即墨联考,)将物体竖直向上抛出后,如果在上升阶段和下落阶段物体所受空气阻力恒定且大小相等,则能正确反映物体的速度随时间变化的是(以竖直向上为正方向)              (　　)二、计算题5.(2020天津南开中学高一期末,)如图甲所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2 kg的物体。物体同时受到两个水平力的作用,F1=4 N,方向向右,F2的方向向左,大小随时间均匀变化,如图乙所示。物体从零时刻开始运动。(1)求当t=0.5 s时物体的加速度大小。(2)在t=0至t=2 s内何时物体的加速度最大?最大值为多少?(3)在t=0至t=2 s内何时物体的速度最大?最大值为多少?       答案全解全析1.BD　物块做匀减速直线运动的加速度大小为a1== m/s2=10 m/s2,匀加速直线运动的加速度大小为a2== m/s2=4 m/s2。根据牛顿第二定律得:F+f=ma1,F-f=ma2,联立解得F=7 N,摩擦力f=3 N,则动摩擦因数μ===0.3,故C错误,D正确;物块做匀减速直线运动的时间为t1==1 s,即在0~1 s内做匀减速直线运动,1 s后恒力F反向,物块做匀加速直线运动,故B正确,A错误。故选B、D。2.AD　开始运动2 s后物体以2 m/s的速度匀速运动,则2 s末物体受力平衡,根据题图乙可知,摩擦力f=F2+mg sin θ0~2 s内的加速度a= m/s2=1 m/s2根据牛顿第二定律得F1+mg sin θ-f=ma解得物体的质量m=1 kg,f=7 N故A正确,B错误;根据f=μmg cos θ得μ=故C错误,D正确。3.D　在t=0时电梯由静止开始加速上升,加速度a>0;在t=4.5 s时,因为a>0,所以电梯处于超重状态,故A错误。在5~55 s时间内,因为a=0,所以电梯处于平衡状态,则绳索拉力等于电梯的重力,比电梯失重时绳索的拉力大,所以这段时间内绳索拉力不是最小,故B错误。在t=59.5 s时,因为a<0,所以加速度方向向下,则电梯处于失重状态,故C错误。a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量,因为60 s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0,所以速度的变化量为0,而电梯的初速度为0,所以t=60 s时,电梯速度恰好为0,故D正确。4.B　设物体的质量为m,空气阻力大小为f,上升的加速度大小为a1,时间为t1,下落的加速度大小为a2,时间为t2,上升的最大高度为h,根据牛顿第二定律,上升时mg+f=ma1,下落时mg-f=ma2,可见a1>a2,则上升阶段对应的图线斜率大于下落阶段对应的图线斜率。又因上升与下落的高度相同,上升过程h=a1,下落过程h=a2,则t1<t2。上升过程初速度v0=,下落过程末速度v=,则v<v0。综上可知,只有B符合题意。导师点睛对于速度-时间图象要抓住两点:“斜率”表示加速度,“面积”表示位移。5.答案　(1)0.5 m/s2　(2)当t=0时,am=1 m/s2;当t=2 s时,am'=-1 m/s2　(3)t=1 s时,v=0.5 m/s解析　(1)由题图乙可知F2=(2+2t) N当t=0.5 s时,F2=(2+2×0.5) N=3 N由牛顿第二定律得F1-F2=maa== m/s2=0.5 m/s2。(2)物体所受的合外力为F合=F1-F2=2-2t(N)作出F合-t图象如图所示从图中可以看出,在0~2 s范围内,当t=0时,物体有最大加速度amFm=mamam== m/s2=1 m/s2当t=2 s时,物体也有最大加速度am'Fm'=mam'am'== m/s2=-1 m/s2,负号表示加速度方向向左。(3)由牛顿第二定律得a==1-t( m/s2)画出a-t图象如图所示　　由图可知t=1 s时物体的速度最大,最大值等于a-t图象在t轴上方与横、纵坐标轴所围的三角形的面积,v=×1×1 m/s=0.5 m/s。