專題2 圖像信息(學(xué)生版)-2025版動(dòng)力學(xué)中的九類常見模型精講精練講義

動(dòng)力學(xué)中的九類常見模型精講精練專題2圖像圖表信息【知識(shí)精講】1．與動(dòng)力學(xué)相關(guān)的常見的幾種圖像：v——t圖像、a——t圖像、F——t圖像、a——F圖像等。常見動(dòng)力學(xué)圖像及應(yīng)用方法v－t圖像根據(jù)圖像的斜率判斷加速度的大小和方向，進(jìn)而根據(jù)牛頓第二定律求解合外力F－a圖像首先要根據(jù)具體的物理情景，對物體進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出F、a兩個(gè)量間的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式結(jié)合圖像，明確圖像的斜率、截距或面積的意義，從而由圖像給出的信息求出未知量a－t圖像要注意加速度的正、負(fù)，正確分析每一段的運(yùn)動(dòng)情況，然后結(jié)合物體受力情況根據(jù)牛頓第二定律列方程F－t圖像要結(jié)合物體受到的力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，分析每一時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)2．兩類問題(1)已知物體的運(yùn)動(dòng)圖像或受力圖像，分析有關(guān)受力或運(yùn)動(dòng)的問題。(2)已知物體的受力或運(yùn)動(dòng)情況，判斷選擇有關(guān)的圖像。【方法歸納】1.圖像問題的分析思路(1)分析圖像問題時(shí)，首先明確圖像的種類及其意義，再明確圖線的點(diǎn)、線段、斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面的物理意義。(2)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式建立相關(guān)方程解題。2.求解圖像問題的“一、二、三”【典例精析】[例題]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(yùn)動(dòng)，如圖(a)所示，在A、B的速度達(dá)到6m/s時(shí)，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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．3，B與地面間沒有摩擦，B物體運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖(b)所示。g取10m/s2。求：(1)推力F的大??；(2)A物體剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A、B之間的距離。【模擬題精練】1..(2024安徽蕪湖3月質(zhì)檢)如圖甲所示，A、B兩個(gè)物體靠在一起，靜止在光滑的水平面上，它們的質(zhì)量分別為、，現(xiàn)分別用水平向右的力推A、拉B，和隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，則（）A.時(shí)，A、B之間的彈力為 B.時(shí)，A、B脫離C.A、B脫離前，它們一起運(yùn)動(dòng)的位移為 D.A、B脫離后，A做減速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)2．（2024年3月江蘇無錫四校調(diào)研）如圖所示為跳傘者在豎直下降過程中速度v隨時(shí)間t變化的圖像，根據(jù)圖像判斷下列說法正確的是（）A．0~t1內(nèi)跳傘者速度越大，空氣阻力越大B．0~t1內(nèi)，跳傘者處于超重狀態(tài)C．tanθ=g（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋〥．在t1~t2內(nèi)，跳傘者處于失重狀態(tài)3.（2024重慶主城區(qū)第一次質(zhì)檢）在一次軍事演習(xí)中，一傘兵從懸停在高空的直升機(jī)中以初速度為零落下，在空中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖。則傘兵在（）A.0~10s內(nèi)位移大小為50mB.10s~15s內(nèi)加速度逐漸增大C.0~10s內(nèi)所受阻力逐漸增大D.10s~15s內(nèi)所受阻力逐漸增大4.（2024湖南頂級(jí)名校期末）一種新型潛水裝置，可以通過浮力控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)下潛和上升。某次試潛中該裝置的速度時(shí)間圖像如圖所示，其中①為下潛的圖像，②為返程上升的圖像，已知加速和減速過程中加速度大小相等，潛水裝置質(zhì)量為，重力加速度為，忽略水的阻力和水平方向的運(yùn)動(dòng)，在這次試潛的整個(gè)過程中（）A.最大下潛深度為B.下潛過程所用總時(shí)間為C.上升過程中潛水裝置所受浮力的沖量大小為D.潛水裝置所受最小浮力與最大浮力之比為.5．(2024湖南頂級(jí)名校質(zhì)檢)從地面上以一定初速度豎直向上拋出一質(zhì)量為的小球，其動(dòng)能隨時(shí)間的變化如圖。已知小球受到的空氣阻力與速率成正比。小球落地時(shí)的動(dòng)能為，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為，則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中（）A．球上升階段阻力的沖量大于下落階段阻力的沖量B．從最高點(diǎn)下降落回到地面所用時(shí)間小于C．最大的加速度為D．小球上升的最大高度為6.（2024安徽阜陽重點(diǎn)高中3月質(zhì)檢）2023年世界泳聯(lián)錦標(biāo)賽中，中國軍團(tuán)以20枚金牌的成績力壓美國，位列金牌榜第一名。若把運(yùn)動(dòng)員從起跳到接觸水面的運(yùn)動(dòng)看成勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某運(yùn)動(dòng)員從距離水面某一高度處的跳板上豎直向上跳起，起跳時(shí)開始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，速度傳感器記錄運(yùn)動(dòng)員的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.0~t2，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)B.運(yùn)動(dòng)員在t1時(shí)刻接觸水面C.運(yùn)動(dòng)員在水中時(shí)，最深處的加速度最大D.運(yùn)動(dòng)員潛入水中的深度等于7.（2024黑龍江哈爾濱重點(diǎn)高中質(zhì)檢）如圖甲所示，一質(zhì)量為1kg的滑塊在一個(gè)沿斜面向下的外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，2s后撤去外力F，滑塊繼續(xù)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)到底端，其圖像如圖乙所示，斜面始終保持靜止不動(dòng)，斜面傾角為37°，g取10m/s2，則（）A.外力F的大小為2NB.滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75C.撤去F后地面對斜面的支持力比撤去F前小D.滑塊滑下斜面的過程中，地面對斜面沒有摩擦力8.（2024山西大同期末）在某次探究活動(dòng)中，小明在t=0時(shí)刻將籃球以一定的初速度豎直向下拋出，用傳感器和計(jì)算機(jī)得到籃球運(yùn)動(dòng)的圖像是斜率為k的直線，如圖所示，其中x為其下落的距離。已知籃球下落過程中受到的阻力恒定，籃球的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.籃球下落過程中做變加速直線運(yùn)動(dòng)B.籃球下落的初速度大小為kgC.籃球下落的加速度大小為gD.籃球下落過程中受到的阻力大小為9．如圖甲所示，物體原來靜止在水平面上，用一水平力F拉物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，物體先靜止后又做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度隨外力F變化的圖像如圖乙所示，根據(jù)圖乙中所標(biāo)出的數(shù)據(jù)可計(jì)算出(g取10m/s2)()A．物體的質(zhì)量為1kgB．物體的質(zhì)量為2kgC．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．2D．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．510．[多選]某小球所受的合力與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，各段的合力大小相同，作用時(shí)間相同，設(shè)小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)，由此可判定()A．小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回停止B．小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回不會(huì)停止C．小球始終向前運(yùn)動(dòng)D．小球在4s末速度為011在科技創(chuàng)新活動(dòng)中，小華同學(xué)根據(jù)磁鐵同性相斥原理設(shè)計(jì)了用機(jī)器人操作的磁力運(yùn)輸車(如圖甲所示)。在光滑水平面AB上(如圖乙所示)，機(jī)器人用大小不變的電磁力F推動(dòng)質(zhì)量為m＝1kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)機(jī)器人撤去電磁力F，小滑塊沖上光滑斜面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速率不變)，最高能到達(dá)C點(diǎn)。機(jī)器人用速度傳感器測量小滑塊在ABC運(yùn)動(dòng)過程的瞬時(shí)速度大小并記錄如下。求：t/s00．20．4…2．22．42．6…v/(m·s－1)00．40．8…3．02．01．0…(1)機(jī)器人對小滑塊作用力F的大??；(2)斜面的傾角α的大小。12.（2024年1月江西聯(lián)考）無人快遞車在水平路面上從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過到達(dá)目的地停止運(yùn)動(dòng)，快遞車在整個(gè)運(yùn)送過程中牽引力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，圖中和未知。假設(shè)快遞車與貨物總質(zhì)量，運(yùn)行時(shí)所受阻力為自身重力的0.05倍，重力加速度取，時(shí)間內(nèi)位移大小。求：（1）快遞車在加速和減速過程中的加速度大?。唬?）快遞車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中牽引力所做的功。13.（2024湖南頂級(jí)名校質(zhì)檢）冰壺是冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目之一，圖1為賽場示意圖。比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線處將冰壺以一定的初速度推出，按比賽規(guī)則，他的隊(duì)友可以用毛刷在冰壺滑行的前方摩擦冰面，減小摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運(yùn)動(dòng)。（1）已知冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，冰面被摩擦后，動(dòng)摩擦因數(shù)減小為原來的，投擲線與O的距離為，g取。①運(yùn)動(dòng)員以多大的速度沿圖中虛線將冰壺推出，隊(duì)友不需要摩擦冰面，冰壺能恰好停在O點(diǎn)；②若運(yùn)動(dòng)員以的速度將冰壺推出，隊(duì)友應(yīng)該在冰壺滑出多長的距離后，開始一直連續(xù)摩擦前方冰面，才能使冰壺停在O點(diǎn)；（2）圖像法是研究物理問題的重要方法，例如從教科書中我們學(xué)會(huì)了由圖像求直線運(yùn)動(dòng)的位移，請你借鑒此方法，分析下面問題。如果通過隊(duì)員摩擦冰面，使得動(dòng)摩擦因數(shù)隨距離的變化關(guān)系如圖2所示，即：，其中，x表示離投擲線的距離。在這種情況下，若運(yùn)動(dòng)員以的速度將冰壺沿圖中虛線推出，求冰壺滑行時(shí)的速度大小。14.（2024河北安平中學(xué)自我提升）為了探究物體與斜面間