2023版新教材高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷考點(diǎn)三運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系第21練動(dòng)力學(xué)中的圖像問題

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！第21練動(dòng)力學(xué)中的圖像問題（時(shí)間25分鐘）思維方法1．兩類問題：一類問題是從圖像中挖掘信息，再結(jié)合題干信息解題；另一類是由題干信息判斷出正確的圖像．2．兩種方法：一是函數(shù)法：列出所求物理量的函數(shù)關(guān)系式，理解圖像的意義，理解斜率和截距的物理意義；二是特殊值法：將一些特殊位置或特殊時(shí)刻或特殊情況的物理量值與圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)比較．一、選擇題1．一跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸停的直升機(jī)上跳下，某時(shí)刻開啟降落傘，運(yùn)動(dòng)員跳傘過程中的v-t圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知運(yùn)動(dòng)員()A.在2～6s內(nèi)速度先向上后向下B．在2～6s內(nèi)加速度先向上后向下C．在2～6s內(nèi)先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)D．在0～20s內(nèi)先勻加速再勻減速最終勻速運(yùn)動(dòng)2．(多選)運(yùn)動(dòng)員沿豎直方向做跳傘訓(xùn)練，打開降落傘后的速度—時(shí)間圖像如圖a所示．降落傘用8根對(duì)稱的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員，每根繩與中軸線的夾角均為37°，如圖b所示．已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為64kg，降落傘的質(zhì)量為16kg，假設(shè)打開傘后傘所受阻力f的大小與速率v成正比，即f＝kv.取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則()A．k＝200N·s·m－1B．打開傘后瞬間運(yùn)動(dòng)員的加速度方向豎直向上C．打開傘后瞬間運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為20m/s2D．每根懸繩能夠承受的拉力至少為400N3．某馬戲團(tuán)演員做滑桿表演時(shí)，所用豎直滑桿的上端通過拉力傳感器固定在支架上，下端懸空，滑桿的質(zhì)量為20kg.從演員在滑桿上端做完動(dòng)作時(shí)開始計(jì)時(shí)，演員先在桿上靜止了0.5s，然后沿桿下滑，3.5s末剛好滑到桿底端，速度恰好為零，整個(gè)過程演員的v-t圖像和傳感器顯示的拉力隨時(shí)間的變化情況分別如圖甲、乙所示，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()A．演員在1.0s時(shí)的加速度大小為2m/s2B．滑桿的長(zhǎng)度為5.25mC．傳感器顯示的最小拉力為420ND．3.5s內(nèi)演員損失的機(jī)械能為2700J4．(多選)[2021·八省八校聯(lián)考]如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的小物塊在平行斜面向下的恒力F作用下，從固定粗糙斜面底端開始以v0＝12m/s的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，力F作用一段時(shí)間后撤去．以出發(fā)點(diǎn)O為原點(diǎn)沿斜面向上建立x軸，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物塊速率的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，斜面傾角θ＝37°，已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．沿斜面上行階段物塊的加速度大小為24m/s2B．恒力F的大小為4NC．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5D．物塊返回斜面底端時(shí)的速度大小為4eq\r(2)m/s二、非選擇題5．如圖甲所示，質(zhì)量為100kg的電梯沿與水平方向成30°角的直線軌道運(yùn)行，質(zhì)量為20kg的貨物置于電梯的水平底板上，并與電梯保持相對(duì)靜止．電梯受到與軌道平行的牽引力作用，從軌道底端運(yùn)行到頂端，電梯速度隨時(shí)間的變化圖像如圖乙所示．不計(jì)軌道對(duì)電梯的摩擦阻力及空氣阻力，g取10m/s2，求：(1)電梯加速過程中受到的牽引力的大?。?2)電梯減速過程中，貨物所受支持力及摩擦力的大小．第21練動(dòng)力學(xué)中的圖像問題1．答案：C解析：由v-t圖像可知運(yùn)動(dòng)員速度方向一直豎直向下，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在2～6s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員先加速向下運(yùn)動(dòng)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，后減速向下運(yùn)動(dòng)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；由v-t圖線的斜率表示加速度可知，D項(xiàng)錯(cuò)誤．2．答案：BD解析：由題圖a可知，當(dāng)速度為v1＝5m/s時(shí)運(yùn)動(dòng)員勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員與降落傘整體受力平衡，此時(shí)有kv1＝m人g＋m傘g，解得k＝160N·s·m－1，故A錯(cuò)誤；打開傘后瞬間運(yùn)動(dòng)員減速下落，故加速度方向豎直向上，故B正確；打開傘后瞬間運(yùn)動(dòng)員的速度為v0＝20m/s，對(duì)運(yùn)動(dòng)員和降落傘整體有kv0－m人g－m傘g＝（m人＋m傘）a，解得a＝30m/s2，故C錯(cuò)誤；打開傘后瞬間，繩上的拉力最大，對(duì)運(yùn)動(dòng)員受力分析有Tcos37°×8－m人g＝m人a，解得每根懸繩的拉力大小T＝400N，故D正確．3．答案：D解析：由v-t圖像可知，演員在1.0s時(shí)的加速度大小a＝eq\f(3－0,1.5－0.5)m/s2＝3m/s2，故A錯(cuò)誤；v-t圖像與t軸所圍的面積表示位移，則可知，滑桿的長(zhǎng)度h＝eq\f(1,2)×3×3m＝4.5m，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；兩圖結(jié)合可知，靜止時(shí)，傳感器示數(shù)為800N，除去桿的重力200N，演員的重力就是600N，在演員加速下滑階段，處于失重狀態(tài)，桿受到的拉力最小，由牛頓第二定律得：mg－F1＝ma，解得：F1＝420N，加上桿的重力200N，可知桿受的拉力為620N，故C錯(cuò)誤；3.5s內(nèi)演員初、末速度均為零，則減小的重力勢(shì)能等于損失的機(jī)械能，為ΔE＝mgh＝600×4.5J＝2700J，故D正確．4．答案：CD解析：由題圖乙可知，物塊在上行階段一直受力F作用，物塊沿斜面上滑時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得veq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(0))＝2a1x1，代入數(shù)據(jù)可求得加速度大小a1＝eq\f(144,2×6)m/s2＝12m/s2，A錯(cuò)誤；物塊沿斜面上滑時(shí)，由牛頓第二定律可得F＋mgsin37°＋μmgcos37°＝ma1，設(shè)物塊下滑撤去恒力F前的加速度大小為a2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得veq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(2))＝2a2x2，代入數(shù)據(jù)可得a2＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),2x2)＝eq\f(16,2×2)m/s2＝4m/s2，由牛頓第二定律可得F＋mgsin37°－μmgcos37°＝ma2，聯(lián)立可得F＝2N，μ＝0.5，故B錯(cuò)誤，C正確；撤去恒力F后物塊繼續(xù)沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得mgsin37°－μmgcos37°＝ma3，代入數(shù)據(jù)可得a3＝2m/s2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得veq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(3))－veq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(2))＝2a3x3，代入數(shù)據(jù)可得v3＝4eq\r(2)m/s，故物塊返回斜面底端時(shí)的速度大小為4eq\r(2)m/s，D正確．5．答案：（1）720N（2）195N5eq\r(3)N解析：（1）由圖乙知電梯加速過程的加速度大小為a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝1m/s2設(shè)電梯受到的牽引力為F，由牛頓第二定律得F－（M梯＋m貨）gsin30°＝（M梯＋m貨）a1解得F＝720N.（2）由圖乙知電梯減速過程的加速度大小為a2＝eq\f(|Δv2|,Δt2)