2020届高三高考物理二轮复习专题强化练习卷：动力学图像

动力学图像

1．(多选)(2019·山东烟台市第一学期期末)如图甲所示，质量为m＝1 kg的物体置于倾角为37°的固定且足够长的斜面上，t＝0时刻对物体施加沿斜面向上的拉力F，使物体开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F，物体速度的平方与位移之间的关系图象如图乙所示．已知g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6.下列说法正确的是(　　)

A．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ＝0.25    B．撤去拉力的时刻为t＝0.5 s

C．拉力F的大小为24.5 N                  D．物体沿斜面上滑过程中克服摩擦力所做的功为10 J

2.(2019·湖南怀化一模)(多选)如图甲所示，物块A叠放在木板B上，且均处于静止状态，已知水平地面光滑，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，现对A施加一水平向右的拉力F，测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示，下列说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2)(　　)

A．当F＜24 N时，A、B都相对地面静止    B．当F＞24 N时，A相对B发生滑动

C．A的质量为4 kg                       D．B的质量为24 kg

3. 宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念。加速度对时间的变化率称为急动度，其方向与加速度的变化方向相同。一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图。下列说法正确的是(　　)

A．t＝3 s时的急动度和t＝5 s时的急动度等大反向  B．2～4 s内的质点做减速运动

C．t＝6 s时质点速度大小等于7 m/s               D．0～6 s内质点速度方向不变

4. (2019·潍坊二模)(多选)一架无人机质量为2 kg，运动过程中空气阻力大小恒定。该无人机从地面由静止开始竖直向上运动，一段时间后关闭动力，其v­t图象如图所示，g取10 m/s2。下列判断正确的是(　　)

A．无人机上升的最大高度为72 m              B．6～8 s内无人机上升

C．无人机的升力大小为28 N                   D．无人机所受阻力大小为4 N

5. (2019·河北邢台期末)(多选)一质点以一定的初速度从A点开始向相距8 m的B点做直线运动，运动过程中其速度的二次方v2与位移x之间的关系图线如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．质点做加速度增大的变加速运动    B．质点做匀加速运动，其加速度大小为2 m/s2

C．质点运动的初速度大小为2 m/s     D．质点从A点运动到B点所用的时间为8 s

6.(2019·湖北恩施州2月教学质量检测)如图甲所示，用一轻弹簧沿水平方向拉着物块在水平面上做加速运动，物块的加速度a与弹簧的伸长量x的关系如图乙所示(图中所标量已知)，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则物块的质量m及物块与地面间的动摩擦因数μ为(　　)

A．m＝，μ＝   B．m＝，μ＝

C．m＝，μ＝   D．m＝，μ＝

7.(2019·河北冀州一模)如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，质量为3 kg的小物块(可视为质点)由静止从A点在一沿斜面向上的恒定推力作用下运动，作用一段时间后撤去该推力，小物块能到达的最高位置为C点，小物块上滑过程中v ­t图象如图乙所示。设A点为零重力势能参考点，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)

A．小物块最大重力势能为54 J

B．小物块加速时的平均速度与减速时的平均速度大小之比为3∶1

C．小物块与斜面间的动摩擦因数为

D．推力F的大小为40 N

8.(2019·河南六市高三第二次联考)一物体的运动图象如图所示，横、纵截距分别为n和m，在图象所示的运动过程中，下列说法正确的是(　　)

A．若该图为x­t图象，则物体速度一直减小

B．若该图为a­t图象且物体的初速度为零，则物体的最大速度为mn

C．若该图为a­x图象且物体的初速度为零，则物体的最大速度为

D．若该图为a­x图象且物体的初速度为零，则物体最终静止

9 (2019·福建泉州二模)(多选)如图，一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动。一小滑块以某初速度沿传送带向下运动，滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，则其速度v随时间t变化的图象可能是(　　)

10.(2019·河北衡水中学高考模拟)如图甲所示，地面上有一长为l＝1 m、高为h＝0.8 m、质量M＝2 kg的木板，木板的右侧放置一个质量为m＝1 kg的木块(可视为质点)，已知木板与木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.4，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.6，初始时两者均静止．现对木板施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间的变化如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2.求：

(1)前2 s木板加速度的大小；

(2)木块落地时距离木板左侧的水平距离Δs.

参考答案

1.【答案】　AB

【解析】　由速度位移的关系式v2＝2ax与题图乙对比得：物体的最大速度vm＝8 m/s，撤去F前的加速度大小a1＝16 m/s2，撤去F后的加速度大小a2＝8 m/s2，撤去F时发生的位移x1＝2 m．撤去F前由牛顿第二定律得：F－mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma1，撤去F后由牛顿第二定律得：mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma2，联立解得：F＝24 N，μ＝0.25，故A正确，C错误；力F作用时物体做匀加速运动，由速度公式得：vm＝a1t，解得：t＝0.5 s，故B正确；设撤去F后发生的位移为x2，vm2＝2a2x2，解得：x2＝4 m，物体沿斜面上滑过程中克服摩擦力所做的功W克f ＝μmgcos 37°(x1＋x2)＝12 J，故D错误．

2.【答案】BC

【解析】当A与B间的摩擦力达到最大静摩擦力后，A、B会发生相对滑动，由图可知，B的最大加速度为4 m/s2，即拉力F＞24 N时，A相对B发生滑动，当F＜24 N时，A与B保持相对静止，一起相对地面做加速直线运动，故A错误，B正确；F＝24 N时，B达到最大加速度，此时A与B的加速度大小相等，对B，根据牛顿第二定律得，aB＝＝4 m/s2，对A，根据牛顿第二定律得，aA＝＝4 m/s2，解得mA＝4 kg，mB＝2 kg，故C正确，D错误。

3.【答案】　D

【解析】　加速度对时间的变化率称为急动度，等于a­t图象的斜率。由图象知t＝3 s时的急动度和t＝5 s时的急动度等大同向，A错误；根据a­t图象与t轴所围的面积表示速度的变化量，知2～4 s内质点的速度增大，做加速运动，B错误；根据a­t图象与t轴所围的面积表示速度的变化量，得0～6 s速度的变化量为Δv＝×2 m/s＋×2×2 m/s＋×2×(－2) m/s＝3 m/s，因初速度为0，故t＝6 s时的速度为3 m/s，C错误；根据a­t图象与t轴所围的面积表示速度的变化量，知0～6 s内质点速度的变化量均为正，说明质点速度方向不变，D正确。

4.【答案】　BD

【解析】　无人机上升的最大高度为H＝×8×24 m＝96 m，A错误；6～8 s内无人机减速上升，B正确；无人机加速上升时的加速度大小a1＝ m/s2＝4 m/s2，则由牛顿第二定律有F－mg－f＝ma1，减速上升时的加速度大小a2＝ m/s2＝12 m/s2，则由牛顿第二定律有f＋mg＝ma2，联立解得升力大小为F＝32 N，无人机所受阻力大小为f＝4 N，C错误，D正确。

5.【答案】　BC

【解析】根据v2＝v＋2ax可知，2a＝ m/s2＝4 m/s2，则a＝2 m/s2，又v＝v2－2ax＝(36－4×8) m2/s2＝4 m2/s2，则可得v0＝2 m/s，由此可知，质点做匀加速直线运动，B、C正确，A错误；到达B点时v＝6 m/s，质点从A点运动到B点所用的时间为t＝＝ s＝2 s，D错误。

6.【答案】　A

【解析】　对物块，根据牛顿第二定律：kx－μmg＝ma，解得a＝x－μg，结合题图乙可知，＝，－μg＝－b，解得m＝，μ＝，故选A.

7.【答案】：　D

【解析】：　由乙图可知物块沿斜面向上滑行的距离x＝×3×1.2 m＝1.8 m，上升的最大高度h＝x sin 30°＝0.9 m，故物块的最大重力势能Epm＝mgh＝27 J，则A项错。由图乙可知物块加速与减速阶段均为匀变速运动，则由匀变速直线运动的平均速度公式＝，可知小物块加速时的平均速度与减速时的平均速度大小之比为1∶1，则B项错。由乙图可知减速上升时加速度大小a2＝10 m/s2，由牛顿第二定律有mgsin 30°＋μmgcos 30°＝ma2，得μ＝，则C项错。由乙图可知加速上升时加速度大小a1＝ m/s2，由牛顿第二定律有F－mgsin 30°－μmgcos 30°＝ma1，得F＝40 N，则D项正确。

8【答案】　C

【解析】　若该图为x­t图象，则斜率表示速度，由题图可知物体速度不变，A错误；若该图为a­t图象且物体的初速度为零，则图象与横轴所围的面积等于速度的变化量，可得物体的最大速度为mn，B错误；若该图为a­x图象且物体的初速度为零，则由2ax＝v2可知，2×mn＝v2，则物体的最大速度为，C正确；若该图为a­x图象且物体的初速度为零，则物体最终的加速度为零，物体做匀速直线运动，D错误。

9.【答案】　BC

【解析】　根据题意，设传送带倾角为θ，动摩擦因数为μ，若mgsinθ>μmgcosθ，小滑块所受合力沿斜面向下，向下做匀加速运动；若mgsinθ＝μmgcosθ，则小滑块沿斜面方向合力为零，匀速下滑；若mgsinθ<μmgcosθ，小滑块所受合力沿斜面向上，做匀减速运动，当速度减为零时，开始反向加速，当加速到与传送带速度相同时，由于最大静摩擦力大于重力向下分力，故之后随传送带一起匀速运动，A、D错误，B、C正确。

10.【答案】　(1)2 m/s2　(2)1.68 m

【解析】　(1)木块在木板上滑行的最大加速度为a1，则

μ1mg＝ma1

解得：a1＝4 m/s2

保持木块与木板一起做匀加速运动的最大拉力Fm＝μ2(M＋m)g＋(M＋m)a1＝30 N.

因F1＝24 N<Fm＝30 N，故木块与木板一起做匀加速运动，由牛顿第二定律可得：

F1－μ2(M＋m)g＝(M＋m)a

解得：a＝2 m/s2

(2)2 s末木块与木板的速度为v，由运动学知识可得：v＝at1＝4 m/s

2 s后F2＝34 N>Fm＝30 N，木块和木板发生相对滑动，木块加速度为a1，木板加速度为a2

F2－μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2

经时间t2二者分离，此时由运动学规律可得：

vt2＋a2t22－(vt2＋a1t22)＝l

解得：a2＝6 m/s2，t2＝1 s

此时木块的速度v块＝v＋a1t2

木板的速度：v板＝ v＋a2t2

木块与木板分离至滑落到地面的时间为t3，由平抛运动知识可得：h＝gt32

在t3时间内，木块在水平方向向前的位移为：s块＝v块t3

木块与木板分离后，木板的加速度为a3，由牛顿第二定律可得：F2－μ2Mg＝Ma3

在t3时间内，木板在水平方向向前的位移为：s板＝v板t3＋a3t32

所以，木块落地时距离木板左侧：Δs＝ s板－s块

联立以上式子解得：Δs＝1.68 m.