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高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用背景图ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用背景图ppt课件，共31页。PPT课件主要包含了题组一，BCD，题组二，题组三，题组四，题组五，题组六，新高考适应练等内容，欢迎下载使用。
第2课时 多过程问题和图像问题
1.［2022辽宁锦州高一期末］［多选］质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图4-5-1所示。g取10 m/s2，从图像中可知（ ）
A. 水平推力的大小8 NB. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C. 前4 s内的位移是8 mD. 前10 s内的位移是16 m点题：思考v-t图像斜率代表的意义。
2.［2022江苏淮安高一期末］如图4-5-2所示，是生活中常见的儿童滑梯，为安全起见，通常将滑梯设计成倾角逐渐减小的弧形，从而确保儿童从静止下滑至地面时速度减为零。若滑行过程中动摩擦因数保持不变，则儿童滑行过程中速度大小随时间变化的图像可能正确的是（ ）
点题：分析速度大小随时间的变化情况，不用考虑是否为直线运动。依据运动过程的受力情况分析加速度大小变化规律，再据v-t图像中速度大小、加速度大小的关系作出判断。
3.［2021全国乙卷］［多选］水平地面上有一质量为m1的长木板，木板的左端上有一质量为m2的物块，如图4-5-3（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F 随时间t的变化关系如图（b）所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（ ）
A. 第1 s内建筑材料的加速度大小为2 m/s2B. 第5 s内钢索最容易发生断裂C. 整个过程材料上升高度是14 mD. 第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反，速度方向也相反 点题：v-t图像中斜率表示加速度；图线与t轴所围面积表示位移。
4.必做［2022广东中山高一期末］［多选］如图4-5-4甲所示，建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处。图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，在竖直方向的运动分三段，第1～2 s为第Ⅰ段，第2～4 s为第Ⅱ段，第4～5 s为第Ⅲ段，以向上为正方向，则下列说法中正确的是（ ）
5.如图4-5-5甲所示，质量m =2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过A点时给物体施加一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v-t图像如图乙所示。g取10 m/s2，求：
（1）力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ。 （2）10 s末物体位置与A点的距离。
6.［2022沈阳高一期末］放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，推力F与时间t的关系如图4-5-6甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示。取重力加速度g=10 m/s2，则物块的质量和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（ ）
A. 0.5 kg，0.4 B. 1.5 kg，0.4 C. 0.5 kg，0.2 D. 1 kg，0.2
A.小球向前运动，再返回停止B.小球向前运动，再返回不会停止C.小球始终向前运动 D.小球在4 s末速度为0
7.［多选］如图4-5-7所示，表示某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动。由此可判定（ ）
由牛顿第二定律可知，在0～1 s与2～3 s内，小球向前做匀加速直线运动；在1～2 s与3～4 s内，小球向前做匀减速直线运动，加速度大小相同，其运动的v-t图像如图4-14所示，由图像可知，选项C、D正确，选项A、B错误。点睛：处理此类问题，利用作v-t图像的方法展示物体的运动过程，是解题的捷径之一。
8.如图4-5-8甲所示，固定光滑细杆与地面成一定夹角α，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图乙、丙所示，g取10 m/s2。求：
（1）小环的质量m。 （2）细杆与地面间的夹角α。
A. 0～5 s内小木块做匀减速运动B. 在t=1 s时刻，摩擦力反向C. 斜面倾角θ=37°D. 小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5点题：根据实际情景得出纵轴量与横轴量的关系式，由斜率、截距等作出判断。
9. ［多选］如图4-5-9甲所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为v0=10 m/s、质量为m=1 kg的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图像如图乙所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）
牛顿运动定律与关于位移的图像
10.［2022山西怀仁高一期末］ ［多选］ 2022年北京冬奥会场地在调试时，一个工作人员拿一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出（如图4-5-10甲所示），调节斜面与水平方向的夹角θ，测得沿斜面上滑的最大距离x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10 m/s2，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，根据图像可求出（ ）
A. 物体的初速率v0=6 m/sB. 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5C. 当θ=30°时，物体达到最大位移后将保持静止D. 取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值约0.7 m 点题：分别根据不同的倾角，得出特殊角对应的位移值，再据F=ma求a。
A.木板的质量为1 kgB. 2～4 s内，力F的大小为0.4 NC. 0～2 s内，力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
11.［多选］如图4-5-11（a）所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度g取10 m/s2。由题给数据可以得出（ ）
受力分析如图4-15所示，物块所受拉力f=Ff，根据作用力与反作用力特点知，Ff′=Ff，在4～5 s内，f=0.2 N，此时F撤去，木板减速，由牛顿第二定律知：Ff′=ma2，由v-t图像知a2=0.2 m/s2，解得m=1 kg，A正确。在2～4 s内，对木板有F-F′f=ma1，又F′f=Ff=f=0.2 N，由v-t图像知a1=0.2 m/s2，解得F=0.4 N，B正确。因为无法得知物块的质量，所以木板与物块间的动摩擦因数无法求解，D错误。 由题图（b）知，0～2 s内力F大小变化，C错误
13.质量为m=4 kg的物块静止于水平地面上的A点，现用F=10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20 m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10 m/s2。求：（1） 物块在力F作用过程发生位移x1的大小。 （2）撤去力F后物块继续滑动的时间t。
14.［2022广东肇庆高一期末］［多选］如图4-5-12所示，一水平传送带沿顺时针方向匀速转动，在传送带左端A处无初速度地轻放一小物块，则关于小物块从A端运动到B端过程中的速度v随时间t的变化图像，下列选项中可能正确的是（ ）
物块先加速运动，加速时做匀加速运动，物块在B点前可能已经和传送带共速，也可能一直加速到B端。故选B、D。
15.［2022江苏如皋高一期末］某物体由静止开始运动，它所受到的合外力F随时间t变化的规律如图4-5-13所示，则在0～t0这段时间的速度v随时间t变化的规律可能是（ ）
16.如图4-5-14甲所示，质量为m的物体放在水平面上，给物体以水平向左的初速度v0=6 m/s，同时在物体上施加一水平向右的F=4 N的外力，从该时刻开始计时，外力作用一段时间后撤走，经过一段时间物体停止运动，图乙为整个过程中物体的速度随时间的变化规律，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A. m =2 kgB. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C. 物体运动的总时间为3 s D. 物体的位移为5 m
17.［2022浙江宁波高一期末］如图4-5-15甲所示，物块a、b之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1.2 kg。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=1 s时撤去，在0～1 s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（ ）
A. b物体的质量为0.8 kgB. t=1 s时物块a、b的速度大小相同C. t=1 s时a的速度小于0.8 m/s D. 0～1 s内弹簧弹力先增大后减小
18.［多选］一根质量分布均匀的绳子AB，在恒定水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图4-5-16甲所示。绳子距A端x处的张力T与x的关系如图乙所示，由图可知（ ）
A.水平外力F为6 NB.绳子的质量为3 kgC.绳子的长度为2 m D.绳子的加速度为2 m/s2
19.研究表明，一般人的刹车反应时间（即图4-5-17甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39 m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度g取10 m/s2。求：
（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了 多少？（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与 志愿者重力大小的比值。
第2课时 多过程问题和图像问题
1.［2022辽宁锦州高一期末］［多选］质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图4-5-1所示。g取10 m/s2，从图像中可知（ ）
A. 水平推力的大小8 NB. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C. 前4 s内的位移是8 mD. 前10 s内的位移是16 m点题：思考v-t图像斜率代表的意义。
2.［2022江苏淮安高一期末］如图4-5-2所示，是生活中常见的儿童滑梯，为安全起见，通常将滑梯设计成倾角逐渐减小的弧形，从而确保儿童从静止下滑至地面时速度减为零。若滑行过程中动摩擦因数保持不变，则儿童滑行过程中速度大小随时间变化的图像可能正确的是（ ）
点题：分析速度大小随时间的变化情况，不用考虑是否为直线运动。依据运动过程的受力情况分析加速度大小变化规律，再据v-t图像中速度大小、加速度大小的关系作出判断。
3.［2021全国乙卷］［多选］水平地面上有一质量为m1的长木板，木板的左端上有一质量为m2的物块，如图4-5-3（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F 随时间t的变化关系如图（b）所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（ ）
A. 第1 s内建筑材料的加速度大小为2 m/s2B. 第5 s内钢索最容易发生断裂C. 整个过程材料上升高度是14 mD. 第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反，速度方向也相反 点题：v-t图像中斜率表示加速度；图线与t轴所围面积表示位移。
4.必做［2022广东中山高一期末］［多选］如图4-5-4甲所示，建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处。图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，在竖直方向的运动分三段，第1～2 s为第Ⅰ段，第2～4 s为第Ⅱ段，第4～5 s为第Ⅲ段，以向上为正方向，则下列说法中正确的是（ ）
5.如图4-5-5甲所示，质量m =2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过A点时给物体施加一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v-t图像如图乙所示。g取10 m/s2，求：
（1）力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ。 （2）10 s末物体位置与A点的距离。
6.［2022沈阳高一期末］放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，推力F与时间t的关系如图4-5-6甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示。取重力加速度g=10 m/s2，则物块的质量和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（ ）
A. 0.5 kg，0.4 B. 1.5 kg，0.4 C. 0.5 kg，0.2 D. 1 kg，0.2
A.小球向前运动，再返回停止B.小球向前运动，再返回不会停止C.小球始终向前运动 D.小球在4 s末速度为0
7.［多选］如图4-5-7所示，表示某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动。由此可判定（ ）
由牛顿第二定律可知，在0～1 s与2～3 s内，小球向前做匀加速直线运动；在1～2 s与3～4 s内，小球向前做匀减速直线运动，加速度大小相同，其运动的v-t图像如图4-14所示，由图像可知，选项C、D正确，选项A、B错误。点睛：处理此类问题，利用作v-t图像的方法展示物体的运动过程，是解题的捷径之一。
8.如图4-5-8甲所示，固定光滑细杆与地面成一定夹角α，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图乙、丙所示，g取10 m/s2。求：
（1）小环的质量m。 （2）细杆与地面间的夹角α。
A. 0～5 s内小木块做匀减速运动B. 在t=1 s时刻，摩擦力反向C. 斜面倾角θ=37°D. 小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5点题：根据实际情景得出纵轴量与横轴量的关系式，由斜率、截距等作出判断。
9. ［多选］如图4-5-9甲所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上，初速度为v0=10 m/s、质量为m=1 kg的小木块沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图像如图乙所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）
牛顿运动定律与关于位移的图像
10.［2022山西怀仁高一期末］ ［多选］ 2022年北京冬奥会场地在调试时，一个工作人员拿一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出（如图4-5-10甲所示），调节斜面与水平方向的夹角θ，测得沿斜面上滑的最大距离x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10 m/s2，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，根据图像可求出（ ）
A. 物体的初速率v0=6 m/sB. 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5C. 当θ=30°时，物体达到最大位移后将保持静止D. 取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值约0.7 m 点题：分别根据不同的倾角，得出特殊角对应的位移值，再据F=ma求a。
A.木板的质量为1 kgB. 2～4 s内，力F的大小为0.4 NC. 0～2 s内，力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
11.［多选］如图4-5-11（a）所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度g取10 m/s2。由题给数据可以得出（ ）
受力分析如图4-15所示，物块所受拉力f=Ff，根据作用力与反作用力特点知，Ff′=Ff，在4～5 s内，f=0.2 N，此时F撤去，木板减速，由牛顿第二定律知：Ff′=ma2，由v-t图像知a2=0.2 m/s2，解得m=1 kg，A正确。在2～4 s内，对木板有F-F′f=ma1，又F′f=Ff=f=0.2 N，由v-t图像知a1=0.2 m/s2，解得F=0.4 N，B正确。因为无法得知物块的质量，所以木板与物块间的动摩擦因数无法求解，D错误。 由题图（b）知，0～2 s内力F大小变化，C错误
13.质量为m=4 kg的物块静止于水平地面上的A点，现用F=10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20 m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10 m/s2。求：（1） 物块在力F作用过程发生位移x1的大小。 （2）撤去力F后物块继续滑动的时间t。
14.［2022广东肇庆高一期末］［多选］如图4-5-12所示，一水平传送带沿顺时针方向匀速转动，在传送带左端A处无初速度地轻放一小物块，则关于小物块从A端运动到B端过程中的速度v随时间t的变化图像，下列选项中可能正确的是（ ）
物块先加速运动，加速时做匀加速运动，物块在B点前可能已经和传送带共速，也可能一直加速到B端。故选B、D。
15.［2022江苏如皋高一期末］某物体由静止开始运动，它所受到的合外力F随时间t变化的规律如图4-5-13所示，则在0～t0这段时间的速度v随时间t变化的规律可能是（ ）
16.如图4-5-14甲所示，质量为m的物体放在水平面上，给物体以水平向左的初速度v0=6 m/s，同时在物体上施加一水平向右的F=4 N的外力，从该时刻开始计时，外力作用一段时间后撤走，经过一段时间物体停止运动，图乙为整个过程中物体的速度随时间的变化规律，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A. m =2 kgB. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C. 物体运动的总时间为3 s D. 物体的位移为5 m
17.［2022浙江宁波高一期末］如图4-5-15甲所示，物块a、b之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1.2 kg。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=1 s时撤去，在0～1 s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（ ）
A. b物体的质量为0.8 kgB. t=1 s时物块a、b的速度大小相同C. t=1 s时a的速度小于0.8 m/s D. 0～1 s内弹簧弹力先增大后减小
18.［多选］一根质量分布均匀的绳子AB，在恒定水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图4-5-16甲所示。绳子距A端x处的张力T与x的关系如图乙所示，由图可知（ ）
A.水平外力F为6 NB.绳子的质量为3 kgC.绳子的长度为2 m D.绳子的加速度为2 m/s2
19.研究表明，一般人的刹车反应时间（即图4-5-17甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39 m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度g取10 m/s2。求：
（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了 多少？（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与 志愿者重力大小的比值。
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