【最新版】23届高考二轮高考热点补救练习17.动力学图象问题

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17.动力学图象问题1.(2021·江苏昆山市八校联盟第二次适应性检测)如图1所示，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止，现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F＝kv(图中未标出)。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动过程中未从杆上脱落，且F0＞μmg。下列关于运动中的速度－时间图象正确的是(　　)图1答案　C解析　根据竖直方向上平衡，确定杆子对球弹力的变化，从而得知摩擦力大小的变化，根据牛顿第二定律得出小球加速度的变化，小球开始重力大于竖直向上的力，支持力方向向上，随着速度的增大，F增大，则支持力减小，摩擦力减小，根据牛顿第二定律，加速度增大。然后竖直向上的拉力大于重力，杆对球的弹力向下，F增大，弹力增大，摩擦力增大，根据牛顿第二定律，加速度减小，当加速度减小到零，然后做匀速直线运动，故C正确。2.(2021·江苏镇江市丹阳中学适应性考试)在光滑水平面上重叠静置两个滑块A和B，如图2甲所示，现对B滑块施加一水平力F，力F随时间变化的关系如图2乙所示，两滑块在运动过程中始终保持相对静止。以水平向右为正方向，则关于A物体的速度v、加速度a、所受摩擦力Ff及运动的位移x随时间变化图象正确的有(　　)图2答案　B解析　AB一起加速运动，由牛顿第二定律F＝ma可知，加速度先减小后增大，故B正确；v－t图象的斜率表示加速度，因加速度先减小后增大，v－t图象不是直线，故A错误；整体做单向直线运动，速度逐渐增大，x－t图象的斜率变化反映速度变化，故C错误；摩擦力使物体A做加速运动，由牛顿第二定律有Ff＝ma，根据加速度先减小后增大可判定摩擦力先减小后增大，故D错误。3.(2021·安徽宿州市第三次模拟)一足够长木板在水平地面上向右运动，在t＝0时刻将一相对于地面静止的小物块轻放到木板的右端，之后木板运动的v－t图象如图3所示。则小物块运动的v－t图象可能是(　　)图3答案　D解析　根据木板运动的v－t图象可知，物块先加速与木板共速后，一起减速，且减速过程的加速度与木板的相同，即图象斜率大小相等。4.(2021·山东泰安市二轮检测)物体在竖直向上的拉力F作用下由静止向上加速运动，得到如图4所示的v－x图象，图线为顶点在坐标原点，开口向右的一条抛物线，在向上运动过程中(　　)图4A.拉力F逐渐变小B.拉力F逐渐变大C.物体速度从0加速到15 m/s经历时间为1.5 sD.物体速度从0加速到15 m/s经历时间为3 s答案　D解析　设抛物线方程为v2＝kx，代入图中数据(10，10)可得k＝10，又v2＝2ax，则a＝5 m/s2，根据牛顿第二定律可知拉力F是不变的，选项A、B错误；根据运动学知识可得物体速度从0加速到15 m/s经历时间t＝eq \f(Δv,a)＝3 s，选项C错误，D正确。5.[2021·广东省学业水平选择考模拟(二)]公共汽车进站时，刹车过程的加速度－时间图象如图5所示，若它在6 s时恰好停在站台处，已知汽车质量约为5 000 kg，重力加速度g取10 m/s2，则汽车在(　　)图5A.0到6 s内的位移约等于30 mB.0时刻的速度约为28 km/hC.4 s时的加速度约为0.5 m/s2D.4 s时受到外力的合力约为2 500 N答案　B解析　a－t图象与t轴所围的面积表示速度的变化量，由题图可知速度的变化量大小约为Δv＝2×1 m/s＋eq \f(1,2)×(1.5＋2)×2 m/s＋eq \f(1,2)×3×1.5 m/s＝7.75 m/s，所以0时刻的速度约为v0＝Δv＝7.75 m/s≈28 km/h，又因为公共汽车做加速度逐渐减小的减速运动，故0～6 s内的位移满足x<eq \f(1,2)v0t＝23.25 m，故A错误，B正确；由题图可知4 s时公共汽车的加速度约为1.0 m/s2，故C错误；由牛顿第二定律可知4 s时公共汽车受到外力的合力约为F＝ma＝5 000 N，故D错误。6.(2021·河北石家庄市一模)一辆汽车在平直公路上保持恒定功率P0以速度v0匀速行驶，t1时刻驾驶员立即将功率增大到2P0行驶一段时间，t2时刻遇到险情，驾驶员立即将功率减小到P0继续向前行驶。整个过程汽车所受阻力恒定，则该过程中汽车的速度v随时间t变化的关系图象可能正确的是(　　)答案　B解析　原来以功率P0以速度v0匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F＝f，t1时刻，功率增大到2P0，由P＝Fv可知，牵引力变为原来的2倍，即2F，由牛顿第二定律可得2F－f＝ma，汽车开始做加速运动，之后随着牵引力逐渐减小，加速度减小，当速度增大到2v0时，牵引力减小到与阻力相等；t2时刻，功率减小到P0，牵引力变为原来的一半，即eq \f(1,2)F，由牛顿第二定律可得f－eq \f(1,2)F＝ma，汽车开始做减速运动，之后随着牵引力逐渐增大，加速度减小，当速度减小到v0时，牵引力增大到与阻力相等，之后维持匀速运动，B正确。7.(2021·天津市等级性考试模拟)如图6甲，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体B施加一水平变力F，F－t关系图象如图6乙所示。两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止。则(　　)图6A.t时刻，两物体之间的摩擦力最大B.t时刻，两物体的速度方向开始改变C.t～2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐减小D.0～2t时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同答案　D解析　以整体为研究对象，由图看出，t时刻，F＝0，加速度为零，则以A为研究对象可知，A、B间的静摩擦力为零，故A错误；根据牛顿第二定律知，两物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，则t时刻速度方向不变，而且速度最大，故B错误；t～2t时间内，两物体的合外力增大，加速度增大，再以A为研究对象，可知两物体间的摩擦力增大，故C错误；对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，A物体所受的合力为摩擦力，方向与加速度方向相同，即与F的方向相同，故D正确。