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文檔簡介

第=page11頁,共=sectionpages11頁第=page22頁,共=sectionpages22頁《動力學中的圖像信息題》一、計算題質(zhì)量為0.1kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落,該下落過程對應的v?t圖線如圖所示;球與水平地面相碰后反彈,離開地面時的速度大小為碰撞前的23.該球受到的空氣阻力大小恒為f,取(1)彈性球受到的空氣阻力f的大小;(2)彈性球第一次碰撞后反彈的最大高度h.

如圖甲所示,有一足夠長的粗糙斜面,傾角θ=37°,一質(zhì)量為m=2kg的滑塊以初速度v?0=16m/s從底端A點滑上斜面,滑至B點后又返回到A點.滑塊運動的圖象如圖乙所示,求:(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s?2)

(1)AB之間的距離;

(2)上滑過程滑塊受到斜面摩擦阻力的大小

(3)滑塊再次回到A點時的速度的大?。?/p>

一輛汽車質(zhì)量為m=1×103kg,在水平路面上由靜止開始先作勻加速直線運動,達到汽車的額定功率后,保持額定功率作變加速直線運動,共經(jīng)過t=20s達到最大速度v2=20m/s,之后勻速行駛.運動中汽車所受阻力恒定.汽車行駛過程中牽引力(1)求汽車的額定功率P;(2)求汽車做勻加速直線運動時的加速度a;(3)求汽車前20s內(nèi)行駛的距離d.

質(zhì)量為1kg的木板B靜止在水平面上,可視為質(zhì)點的物塊A從木板的左側(cè)沿木板表面水平?jīng)_上木板,如圖甲所示.A和B運動的v?t圖象如圖乙所示,g=10m/s2。求:(1)A與B間的動摩擦因數(shù)μ1,B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ(2)A的質(zhì)量m.(3)木板至少多長,物塊才不從木板上掉下來。

如圖所示,質(zhì)量為1?kg的物體靜止于水平面上,物體在方向與水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下向右運動,t?1=1s時撤去拉力,物體運動0~2s內(nèi)的v?t圖象如圖乙所示,若取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g(1)物體與水平面的動摩擦因素μ;(2)拉力F的大?。?/p>

如圖甲,質(zhì)量為m=2kg的物體置于傾角為θ=37°的固定且足夠長的斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,在t1=1s時撤去拉力,物體運動的部分v?t圖象如圖乙所示.重力加速度g取10m/s2,試求:拉力F

如圖(a)所示,質(zhì)量為m=2kg的物塊以初速度v0=20m/s從圖中所示位置開始沿粗糙水平面向右運動,同時物塊受到一水平向左的恒力F作用,在運動過程中物塊速度隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示,g取10m/s2試求:

(1)物塊在0?4s內(nèi)的加速度a1的大小和4?8s內(nèi)的加速度a2的大??;

(2)恒力F的大小及物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;

(3)8s內(nèi)恒力F所做的功.

如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1?kg的物體置于水平面上,在水平外力的作用下由靜止開始運動,水平外力隨時間的變化情況如圖乙所示,物體運動的速度隨時間變化的情況如圖丙所示,4?s后圖線沒有畫出。g取10?m/s2。求:

(1)物體在第3?s末的加速度大??;(2)物體與水平面間的動摩擦因數(shù);(3)物體在前6?s內(nèi)的位移。

一物體放在水平地面上,如圖甲所示,已知物體所受水平拉力F隨時間t的變化關系如圖乙所示,物體相應的速度v隨時間t的變化關系如圖丙所示。求:(1)0~6?s時間內(nèi)物體的位移;(2)0~10?s時間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功。

如圖甲所示,質(zhì)量為m=1?kg的物體置于傾角為37°的固定斜面上(斜面足夠長),對物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時間t1=1?s時撤去力F,物體運動的部分v?t圖象如圖乙所示,設物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin370=0.6,cos370=0.8,取g=10?m/s2。求:

(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù);

(2)拉力F的大??;

(3)t=4?s時物體的速度。質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運動,一段時間后撤去F,其運動的v?t圖象如圖所示.g取10m/s2,求:

(1)0?10s內(nèi)物體運動位移的大?。?/p>

(2)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;

(3)水平推力F的大?。?/p>

質(zhì)量為3?kg的物體,在0?~?4?s內(nèi)受水平力F的作用,在4?~?10?s內(nèi)因受摩擦力作用而停止,其v?t圖象如圖所示。求:(1)物體所受的摩擦力;(2)在0?~?4?s內(nèi)物體所受的拉力;(3)在0?~?10?s內(nèi)物體的位移。

如圖甲所示,一物塊以一定的初速度沿固定斜面向上滑動,利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間變化的關系圖象如圖乙所示.求斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.

如圖甲所示,質(zhì)量m=2?kg的物體在水平面上向右做直線運動,過a點時給物體施加一個水平向左的恒力F并開始計時,取水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測出物體的瞬時速度,所得v?t圖像如圖乙所示.重力加速度g取10?m/s2.求:

(1)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)10?s末物體的位置.

如圖甲所示,傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時針運行。現(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的小物體輕輕放在傳送帶的A端,物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖乙所示,2s末物體到達B端,取沿傳送帶向下為正方向,g=10m/s2,求:

(1)小物體在傳送帶A、B兩端間運動的平均速度v;

(2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ。

兩物體A、B并排放在水平地面上,且兩物體接觸面為豎直面,現(xiàn)用一水平推力F作用在物體A上,使A、B由靜止開始一起向右做勻加速運動,如圖(a)所示,在A、B的速度達到6?m/s時,撤去推力F。已知A、B質(zhì)量分別為mA=1?kg、mB=3?kg,A與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,(1)推力F的大??;(2)A物體剛停止運動時,物體A、B之間的距離。

如圖甲所示,將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出,小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,設空氣阻力大小恒定不變,g=10m/s2,求小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h。

某興趣小組讓一輛自制小遙控車在水平的直軌道上由靜止開始運動,小車先做勻加速運動而后以恒定的功率運動,其運動的v?t圖象如圖所示(除4s?8s時間段內(nèi)的圖象為曲線外,其余時間段圖象均為直線)。小車的質(zhì)量為m=2kg,小車在整個過程中所受的阻力大小不變恒為f=6N.求:

(1)小車勻速行駛階段的功率;

(2)小車的速度為v1=8m/s時的加速度a1大??;

(3)小車在加速運動過程中總位移s的大小。

兩物體A、B并排放在水平地面上,且兩物體接觸面為豎直面,現(xiàn)用一水平推力F作用在物體A上,使A、B由靜止開始一起向右做勻加速運動,如圖(a)所示,在A、B的速度達到6m/s時,撤去推力F.已知A、B質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=3kg,A與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,B與地面間沒有摩擦,B物體運動的v?t圖象如圖(b)所示.g取10m/(1)推力F的大小.

(2)A物體剛停止運動時,物體A、B之間的距離.

如圖甲所示,質(zhì)量為m=2?kg的物體在水平面上向右做直線運動.過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時,選水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測出物體的瞬時速度,所得vt圖象如圖乙所示.取重力加速度g=10?m/s2.(1)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)10?s末物體離a點的距離.

如圖甲所示,質(zhì)量m=1kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動,t=0.5s時撤去拉力,利用速度傳感器得到其速度隨時間的變化關系圖象(v?t圖象)如圖乙所示,g取10m/s2,求:

(1)2s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L;沿斜面向上運動兩個階段加速度大小a1、a2和拉力大小F。

粗糙的水平地面上一物體在水平拉力作用下做直線運動,水平拉力F及運動速度v隨時間變化的圖象如圖甲和圖乙所示.重力加速度g取10?m/s2.求:

(1)前2?s內(nèi)物體運動的加速度和位移.(2)物體的質(zhì)量m和物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ.

如圖甲所示,質(zhì)量M=2kg、長L=1m的木板靜止在粗糙的水平地面上,在木板的左端放置一質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊.假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力:(取g=10m/s2)

(1)若在鐵塊上施加一隨時間增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),通過摩擦力傳感器描繪出鐵塊受到木板的摩擦力Ff隨時間t變化的圖象如圖乙所示.求木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1和木板與鐵塊間的動摩擦因數(shù)μ2;

(2)若在鐵塊上施加恒力已知人和雪橇的總質(zhì)量m=75kg,沿傾角θ=37°且足夠長的斜坡向下滑動,滑動時雪橇所受的空氣阻力f1與速度v成正比,比例系數(shù)k未知。從某時刻開始測得雪橇運動的v—t圖線如圖,AD是AC的切線,A點坐標(0,5),D點坐標(4,15)(1)試說明雪橇的運動情況。(先做什么運動?加速度的大小怎樣變化?速度的大小怎樣變化?后來做什么運動)(2)當雪橇的速度v=5m/s時,它的加速度為多大?(3)求空氣阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ。

質(zhì)量為2?kg的木板B靜止在水平面上,可視為質(zhì)點的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板,如圖甲所示.A和B經(jīng)過1?s達到同一速度,之后共同減速直至靜止,A和B的v?t圖象如圖乙所示,重力加速度g=10?m/s2,求:

(1)A與B上表面之間的動摩擦因數(shù)μ1(2)B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ2(3)A的質(zhì)量.

如圖甲所示,軌道ABC由一個傾角為θ=30°的斜軌道AB和一個水平軌道BC組成,一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的滑塊從A點由靜止開始下滑,滑塊在軌道ABC上運動的過程中,受到水平向左的拉力F的作用,力的大小和時間的關系如圖乙所示,經(jīng)過時間t0滑塊經(jīng)過B點,經(jīng)過B點時無機械能損失,最后停在水平軌道BC上,滑塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,已知重力加速度為g。求:

(1)整個過程中滑塊的運動時間;(2)整個過程中水平拉力F做的功;(3)整個過程中摩擦力做的功。

如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長),對物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時間t1=1s時撤去拉力,物體運動的部分v?t圖象如圖乙所示,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:

(1)前2s內(nèi)物體的位移

(2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F大?。?/p>

一質(zhì)量m=40kg的小孩站在豎直電梯內(nèi)的體重計上。電梯從t=0時刻由靜止開始啟動,在0到7s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化如圖所示。試問:

(1)小孩乘電梯是上樓還是下樓?簡述理由.(2)在這段時間內(nèi)電梯運動的距離是多少?(g=10m/s2)

答案和解析1.【答案】解:(1)設彈性球第一球下落過程中的加速度大小為a1?,由圖知a1?=△v△t=30.5m/s?2=6m/s?2

根據(jù)牛頓第二定律,得mg?f=ma1?

解得:f=m(g?a1?)=0.1×(10?6)=0.4N

(2)由圖知彈性球第一次到達地面時的速度大小為v1?=3m/s,

設球第一次離開地面時的速度為v2?【解析】(1)根據(jù)圖象求得小球下落時的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律求得空氣阻力的大??;

(2)由題意求得反彈時的初速度和加速度,根據(jù)運動學公式求反彈的高度h.

掌握牛頓第二定律由加速度的大小,讀懂v?t圖象是正確解題的關鍵,不難屬于基礎題.

2.【答案】解(1)由v?t圖象知AB之間的距離為:SAB=12×2×16m=16m

(2)設滑塊從A滑到B過程的加速度大小為a1,滑塊與斜面之間的滑動摩擦力為f,上滑過程有:

mgsin37°+f=ma1

a1=v0t=8m/s2

代入數(shù)據(jù)解得:f=4N

(3)設從B返回到A過程的加速度大小為a【解析】(1)速度圖象與坐標軸所圍“面積”等于位移,由數(shù)學知識求出位移;

(2)根據(jù)運動學公式求解出上滑過程的加速度,然后受力分析并根據(jù)牛頓第二定律列式即可求出摩擦力的大??;

(3)下滑時同樣受力分析并根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度,然后根據(jù)運動學公式列式求解。

本題關鍵根據(jù)速度時間圖象得到上滑時的運動情況,求解出加速度后根據(jù)牛頓第二定律確定受力情況;下滑過程是已知受力情況,求解出加速度后確定運動情況。

3.【答案】解:(1)由圖象可得,當最大速度v2=20m/s故恒定阻力f=F額定功率

P=F(2)勻加速運動的末速度

v1=代入數(shù)據(jù)解得v1勻加速直線運動的加速度

a=(3)汽車在速度達到10m/s之前,一直做勻加速直線運動故勻加速運動的時間為

t1勻加速運動的距離d1之后做變加速直線運動,故變加速運動的時間為t2變加速運動的距離為d2,由動能定理:代入得d故汽車在前20s內(nèi)行駛的距離s=d

【解析】(1)由牽引力F與車速v的倒數(shù)的關系圖像得到阻力,由P=Fv得到汽車的額定功率;(2)由牛頓第二定律得到汽車做勻加速直線運動時的加速度a;(3)根據(jù)運動學公式求出勻加速運動的時間和位移,利用動能定理得到后面變加速運動的位移,最終得到汽車前20s內(nèi)行駛的距離d。本題的運動模型為汽車的兩種啟動方式,注意運動過程的分析以及物理規(guī)律的選取。

4.【答案】解:(1)由題圖乙可知,A在0~1?s內(nèi)的加速度a1=v?μ1由題圖乙知,AB在1~3?s內(nèi)的加速度a對AB由牛頓第二定律得,?解得μ(2)由題圖乙可知B在0~1?s內(nèi)的加速度a對B由牛頓第二定律得,μ1代入數(shù)據(jù)解得m=3kg(3)兩物塊在1s內(nèi)v?t圖像圍成的面積Δx=所以木板至少長2m,物塊才不從木板上掉下來。

【解析】(1)A滑上B做勻減速直線運動,根據(jù)速度時間圖線得出勻減速運動的加速度大小,根據(jù)牛頓第二定律求出A與B之間的動摩擦因數(shù);A、B速度相同后,一起做勻減速運動,根據(jù)速度時間圖線求出勻減速運動的加速度大小,結(jié)合牛頓第二定律求出與水平面間的動摩擦因數(shù)。

(2)隔離對B分析,根據(jù)速度時間圖線得出B的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出A的質(zhì)量。

(3)根據(jù)v?t圖像求出物塊在木板上滑動的距離即兩物體位移之差。

本題考查了牛頓第二定律和速度時間圖線的綜合運用,關鍵理清A、B的運動規(guī)律,結(jié)合圖線的斜率求出加速度,根據(jù)牛頓第二定律進行求解。

5.【答案】解:(1)撤去F后,μmg=m根據(jù)速度?時間圖像得出加速度大?。篴2故μ=0.8

(2)第一階段對物體受力分析列出牛頓第二定律方程為:Fcos

根據(jù)速度?時間圖像得出:

a兩式聯(lián)立得出:F=18.75N

答:(1)物體與水平面的動摩擦因素μ=0.8;

(2)拉力F=18.75N。

【解析】(1)撤去F后,受力分析根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再結(jié)合速度?時間圖像求出加速度,從而求解動摩擦因數(shù);(2)根據(jù)第一階段速度時間圖像求出加速度,再結(jié)合牛頓第二定律求解加速度,聯(lián)立求解拉力F。本題是牛頓第二定律的兩類題目,中間的橋梁是加速度。

6.【答案】解:由圖像可知,有力F時加速度的大小為a撤力F后加速度大小為a由牛頓第二定律:F?mgsinθ?μmgcosθ=mmgsinθ+μmgcosθ=m解得:F=60N,μ=0.5;即所求的拉力為60N,動摩擦因數(shù)為0.5。

【解析】根據(jù)圖乙得出兩個階段的加速度,再結(jié)合牛頓第二定律方程求解拉力和動摩擦因數(shù)。本題是已知運動情況求解受力的基礎題目。

7.【答案】解:(1)由圖可知,0?4s內(nèi),物體向右做勻減速直線運動,4?8s內(nèi),物體向左做勻加速直線運動;

0?4s內(nèi),a1=ΔvΔt=204m/s2=5m/s2,方向水平向左;

4?8s內(nèi),,方向水平向左;

(2)由牛頓第二定律,得到:

F+μmg=ma1

F?μmg=ma2

【解析】(1)物體先向右減速在向左加速,根據(jù)v?t圖象得到兩段的加速度;

(2)然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解拉力及動摩擦力因數(shù);

(3)8s內(nèi)恒力F所做的功;

本題是已知物體的受力情況確定物體的運動情況的問題,關鍵求解確物體的加速度,根據(jù)功的公式計算做功的多少。

8.【答案】解:(1)根據(jù)v?t圖象和加速度定義式有a1(2)在0~4s內(nèi),在水平方向F1?μmg=ma(3)設前4s的位移為x1,根據(jù)位移公式4s后的加速度為a2,則所以a物體4~6s內(nèi),根據(jù)位移公式x物體在前6s內(nèi)的位移x=

【解析】本題主要考查了牛頓第二定律及運動學基本公式的直接應用,難度適中。(1)根據(jù)v?t圖象和加速度定義式即可求解加速度;

(2)在0?4s內(nèi),運用牛頓第二定律即可求解;

(3)分別求出勻加速和勻減速運動的位移,兩端位移之和即為總位移。

9.【答案】解:(1)由圖(丙)知物體的位移為圖線與t軸所圍的面積,

則x=6?22×3

m=6

m

(2)由圖(乙)、(丙)知,在6~8

s時間內(nèi),物體做勻速運動,摩擦力f=F=2

N

由圖(丙)知,在0~10

s時間內(nèi)物體的總位移為

x′=(8?6)+(10?2)2×3

m=15

m,

所以W=fx′=2×15

J=30

J

答:(1)0~6s時間內(nèi)物體的位移為6m;【解析】(1)根據(jù)v?t圖象求出物體運動特征,根據(jù)運動運動學知識求位移;

(2)滑動摩擦力為恒力,根據(jù)W=Fs求摩擦力做功。

此題考查了學生對圖象問題的分析能力,能從圖象中得出相關的信息,然后結(jié)合功和功率的計算公式進行計算求解,是高考的熱點考題。

10.【答案】解:(1)撤去外力物體做勻減速直線運動,由圖像可知加速度大?。篴2=10m/s2;

根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma2;

解得:μ=0.5;

(2)物體開始做勻加速直線運動,由圖像可知加速度大?。篴1=20m/s2;

根據(jù)牛頓第二定律得:F?μmgcosθ?mgsinθ=ma1;

F=30N;

(3)設撤去力后物體運動到最高點時間為t2,v1=a2t2

解得t2=2s;

則物體在第3s時到達最高點,然后又下滑;

設下滑加速度為a3,由牛頓第二定律得:

mgsinθ?μmgcosθ=ma3;

解得:a3=2m/s2;【解析】由圖象得出加速上升過程和減速上升過程的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大小;

先通過圖象得到3s末速度為零,然后求出3s到4s物體的加速度,再根據(jù)速度時間關系公式求解4s末速度。

本題關鍵受力分析后,根據(jù)牛頓第二定律,運用正交分解法求解出各個運動過程的加速度,然后結(jié)合運動學公式列式求解。

11.【答案】解:(1)物體在0?6s的加速度為:a1=△v△t=8?26=1m/s2

物體在6?10s的加速度為:a2=△v△t=0?84=?2m/s2

0?10s內(nèi)物體運動位移的大小等于圖線與時間軸包圍的面積,故位移為:

x=12×(2+8)×6+12×4×8=46m

(2)勻減速過程,根據(jù)牛頓第二定律,有

?μmg=ma2

解得:μ=a2?g=?2m/s【解析】根據(jù)速度?時間圖象可知:0?6s內(nèi)有水平推力F的作用,物體做勻加速直線運動;6s?10s內(nèi),撤去F后只在摩擦力作用下做勻減速直線運動,可根據(jù)圖象分別求出加速度,再根據(jù)勻變速直線運動基本公式及牛頓第二定律求解力.

本題是速度--時間圖象的應用,要明確斜率的含義,知道在速度--時間圖象中圖象與坐標軸圍成的面積的含義,能根據(jù)圖象讀取有用信息,并結(jié)合勻變速直線運動基本公式及牛頓第二定律求解.屬于中檔題.

12.【答案】(1)?6N?(2)?15N?(3)?60m

【解析】略

13.【答案】解:設物塊沿斜面上滑和下滑的加速度分別為a1、a2,由v?t圖象可得:

a1=0?4.00.5

m/s2=?8?m/s2

a2=2.0?01.5?0.5

【解析】本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用,知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁,知道圖線的斜率表示加速度是解題的關鍵。

對上滑過程和下滑過程分別運用牛頓第二定律求出斜面的傾角和動摩擦因數(shù)。

14.【答案】解:(1)設物體向右做勻減速直線運動的加速度大小為a1,則由v?t圖得:

a1=2

m/s2…①

根據(jù)牛頓第二定律,有:F+μmg=ma1…②

設物體向左做勻加速直線運動的加速度大小為a2,則由v?t圖得:

a2=1m/s2…③

根據(jù)牛頓第二定律,有:F?μmg=ma2…④

解①②③④得:F=3N,μ=0.05

(2)設10s末物體離a點的距離為d,d應為v?t圖與橫軸所圍的面積,則有:d=12×4×8m?12×6×6m=?2m,負號表示物體在a點左側(cè)

【解析】(1)由v?t圖分別求得由力F和沒有力F作用時的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律即可求解;

(2)設10s末物體離a點的距離為d,d應為v?t圖與橫軸所圍的面積.

本題主要考查了速度?時間圖象及牛頓第二定律的直接應用,知道速度?時間圖象的斜率表示加速度,面積表示位移,難度適中.

15.【答案】解:(1)由v?t圖象的面積規(guī)律可知傳送帶A、B間的距離L,即為v?t圖線與t軸所圍的面積,

所以:L=12×1×10+12×(10+12)×1m=16m

由平均速度的定義得:v?=Lt=8m/s;

(2)由v?t圖象可知傳送帶運行速度為v1=10m/s,

0~1s內(nèi)物體的加速度為:a1=△v△t=10m/s2

1~2

s內(nèi)的加速度為:a2=2m/s2;

【解析】(1)物塊輕放上傳送帶,開始所受的滑動摩擦力沿斜面向下,當速度相等后,滑動摩擦力沿傳送帶向上,從A到B做加速度不同的勻加速直線運動,根據(jù)速度時間圖線與時間軸之間的面積求出位移,然后由:v=Lt求出平均速度;

(2)求出0?1s內(nèi)的加速度,從而得出合力的大小,求出速度相等后的加速度,對兩個過程分別運用牛頓第二定律列式,即可求出動摩擦因數(shù)的大小。

本題考查傳送帶問題,解決本題的關鍵要理清物體在傳送帶上的運動規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律、功能關系和運動學公式進行研究。

16.【答案】解:(1)在水平推力F作用下,物體AB一起做勻加速運動,加速度為a,由B物體的v?t圖象得,

a=ΔvΔt=62m/s2=3m/s2

對于AB整體,由牛頓第二定律得F?μmAg=(mA+mB)a

代入數(shù)據(jù)解得F=15N

(2)物體A勻減速運動的時間為t,撤去推力F后,AB兩物體分離,A在摩擦力作用下做勻減速運動,B做勻速運動

對A由?μmAg=mAaA,

解得aA=μg=3m/s2

t=0?v0a【解析】(1)根據(jù)乙圖求得勻加速階段的加速度,對AB整體由牛頓第二定律求得推力;

(2)根據(jù)牛頓第二定律求得撤去外力后物體A的加速度,根據(jù)運動學公式求得減速到零所需時間,根據(jù)運動學公式即可判斷出AB間相距的距離。

本題考查綜合運用牛頓第二定律和動能定理處理動力學問題的能力,能夠從乙圖中判斷出B不受摩擦力是解題的關鍵。

17.【答案】解:由圖可知,在0~2s內(nèi),小球做勻減速直線運動,加速度大小為:

a1=24?02=12m/s2,

由牛頓第二定律,有:f+mg=ma1

代入數(shù)據(jù),解得:f=6N。

2s~4s內(nèi),小球做勻加速直線運動,其所受阻力方向與重力方向相反,設加速度的大小為a2,有:

mg?f=ma2

即a2=8m/s2,

4s末小球的速度為:

v=a2t2【解析】根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力;利用牛頓第二定律求出下落加速度,利用運動學公式求的速度和位移。

對于牛頓第二定律的綜合應用問題,關鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況,利用牛頓第二定律或運動學的計算公式求解加速度,再根據(jù)題目要求進行解答;知道加速度是聯(lián)系靜力學和運動學的橋梁。

18.【答案】解:(1)由圖可知:機車的最大速度vm=9m/s

由P=fvm

解得:P=54W

(2)當機車的速度為v1時,其牽引力F1=Pv1

根據(jù)牛頓第二定律:F1?f=ma1

解得:a1=0.375m/s2

(3)由圖可知:t1時機車勻加速結(jié)束速度v=6m/s

由s1=v2t1

機車變加速時,由動能定理:

P(t2?t1)?fs【解析】本題考查了牛頓第二定律、勻變速直線運動的圖象等知識點。要掌握好機動車啟動的兩種方式,并且能夠利用牛頓第二定律及動能定理來求解。

19.【答案】解:(1)在水平推力F作用下,物體AB一起做勻加速運動,加速度為a,由B物體的v?t圖象得,

a=ΔvΔt=62m/s2=3m/s2

對于AB整體,由牛頓第二定律得F?μmAg=(mA+mB)a

代入數(shù)據(jù)解得F=15N

(2)物體A勻減速運動的時間為t,撤去推力F后,AB兩物體分離,A在摩擦力作用下做勻減速運動,B做勻速運動

對A由?μmAg=mAaA,解得aA=μg=3m/s2

t=0?v0aA【解析】(1)根據(jù)乙圖求得勻加速階段的加速度,對AB整體由牛頓第二定律求得推力;

(2)根據(jù)牛頓第二定律求得撤去外力后物體A的加速度,根據(jù)運動學公式求得減速到零所需時間,根據(jù)運動學公式即可判斷出AB間相距的距離

本題考查綜合運用牛頓第二定律和動能定理處理動力學問題的能力,能夠從乙圖中判斷出B不受摩擦力是解題的關鍵。

20.【答案】解:(1)設物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1,則由v?t圖象可得加速度大?。?,方向與初速度方向相反,

設物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2,則由v?t圖象可得加速度大?。?,方向與初速度方向相反,

在0~4s內(nèi),根據(jù)牛頓第二定律有:F+μmg=ma1

在4~10s內(nèi),根據(jù)牛頓第二定律有:F?μmg=ma2

聯(lián)立解得:F=3N,μ=0.05;

(2)設10s末物體的位移為d,d應為v?t圖象與橫軸所圍的面積,

則有:,負號表示物體在a點左邊。

即物體在a點左側(cè)2【解析】本題關鍵是根據(jù)運動的v?t圖象求解加速度,確定受力情況后由牛頓第二定律列式,求解出動摩擦因數(shù),由v?t圖象的面積求解位移。

(1)由v?t圖象的斜率分別求得物體的加速度,對兩段時間分別運動牛頓第二定律列式,聯(lián)立求解;

(2)根據(jù)v?t象與橫軸圍成的面積求得位移,從而判斷10s末物體離a點的距離。

21.【答案】解:(1)由圖乙知物塊沿斜面上升的位移:

路程

(2)速度圖象的斜率等于加速度,由圖乙知,沿斜面向上運動兩個階段加速度的大小分別為:

向上加速階段,則加速速為

減速向上階段加速度大小

設斜面傾角為θ,斜面對物塊的摩擦力為f,

根據(jù)牛頓第二定律

0?~?0.5?s內(nèi);F?Ff?mgsinθ=ma1

0.5?~?1.0?s內(nèi);Ff+mgsinθ=ma2

【解析】本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用,知道速度時間圖線的斜率表示加速度,圖線與時間軸圍成的面積表示位移。

(1)根據(jù)速度時間圖線與時間軸圍成的面積求出2s內(nèi)物塊的位移大小和路程大??;

(2)根據(jù)圖線的斜率求出沿斜面向上運動兩個階段的加速度大小,根據(jù)牛頓第二定律對上升的兩個階段列出表達式,求出拉力的大小。

22.【答案】解:(1)根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度,知前2s內(nèi)物體的運動加速度:a=ΔvΔt=2m/s2

前2s內(nèi)物體的位移為:x=12at2=4m

(2)根據(jù)牛頓第二定律得:

前2s內(nèi):F1?μmg=ma

后2s【解析】本題是一平衡條件及牛頓第二定律與圖象的綜合問題。正確理解圖象并確定下物體的運動狀態(tài),是解題的關鍵。(1)根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度,求出前2s內(nèi)物體運動的加速度,由x=12at2求出位移;

(2)分析物體的運動情況:前2s內(nèi)做勻加速運動,后2s

23.【答案】解:(1)由圖乙可以看出,0?1s時間內(nèi),M、m均沒有滑動,由平衡條件有:Ff12?3s內(nèi),M、N相對靜止,但整體相對地面一起向右運動,故t=1s時,恰好有:Ff2=μ1(m+M)g=3N;

可得木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1;

3s后,M、N相對滑動,m受到滑動摩擦力,有:μ2mg=5N;

可得木板與鐵塊間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5;

(2)要使鐵塊從木板上滑落,必須使鐵塊的加速度大于木板的加速度,設鐵塊的加速度為a1,木板的加速度為a2若在鐵塊上施加恒力F,使鐵塊從木板上滑落,F(xiàn)的大小范圍是F>6N;

(3)當F=8N時,對鐵塊,由牛頓第二定律得:F?μ2mg=ma1

解得:a1=3m/s2。

對木板有:1?解得:t=1s。

若在鐵塊上施加向右的恒力F=8N,鐵塊運動到木板右端所用的時間是1s;

【解析】(1)由圖乙分析兩個物體的運動情況,知道0?1s內(nèi),M、m均靜止,F(xiàn)f=F=kt。2?3s內(nèi),M、N相對靜止,相對地面一起向右運動;3s后,M、N相對滑動,分段研究物體的運動情況,由摩擦力公式求解。

(2)要使鐵塊從木板上滑落,必須使鐵塊的加速度大于木板的加速度,采用隔離法對兩個物體分別運用牛頓第二定律列式,即可求解。

分析清楚兩個物體的運動情況是解決本題的關鍵,要把握臨界條件:兩個間恰好相對滑動時靜摩擦力達到最大。同時要明確兩者的位移關系、時間關系等等。還要靈活選擇研究對象,加速度不同時,應采用隔離法求各自的加速度。

24.【答案】解:(1)如圖線可知,圖線的斜率先變小后變?yōu)榱?,雪橇開始以5m/s的初速度作加速度逐漸減小的變加速運動,最后以10m/s作勻速運動

(2)雪撬速度v=5m/s時,AB的斜率等于加速度的大小a=ΔvΔt=2.5m/s2

(3)空氣阻力為f1=kv0

取人和雪撬為研究對象,由牛頓第二定律,得

mgsinθ?f1?f2=ma

即mgsinθ?kv?μmgcosθ=ma

由v?t圖象知t0=0時,v0=5m/s,a=2.5m/s2

當速度達到最大值時,vm=10m/s,a=0

【解析】(1)根據(jù)v?t圖象的斜率讀出加速度的變化,分析雪橇的運動情況;

(2)當雪橇的速度v=5m/s時,由數(shù)學知識求出斜率,得到加速度;

(3)以人和雪撬整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律得到加速度的表達式,將t0=0時速度和加速度、速度最大時的速度和加速度,代入求出空氣阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ。

本題要抓住速度圖象的斜率等于物體的加速度,首先考查讀圖能力.其次考查運用數(shù)學知識處理物理問題的能力。

25.【答案】解:(1)由圖象可知,A在0?1s對A由牛頓第二定律得,

?μ1mg=ma1

解得μ1=0.2。

(2)由圖象知,AB在1?3s內(nèi)的加速度a3=?v3?v1?t2?

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