高考物理總復(fù)習(xí)《力學(xué)圖像》專項(xiàng)測試卷含答案

第第頁高考物理總復(fù)習(xí)《力學(xué)圖像》專項(xiàng)測試卷含答案學(xué)校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________1．(多選)(廣東韶關(guān)市檢測)如圖甲，某同學(xué)站在壓力傳感器上完成下蹲和起立的動作，用計(jì)算機(jī)采集到的壓力傳感器讀數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙，下列說法正確的是()A．該同學(xué)重力約為500NB．下蹲過程中該同學(xué)始終處于失重狀態(tài)C．該同學(xué)完成了一次下蹲再起立的動作D．起立過程中該同學(xué)對傳感器的壓力小于傳感器對該同學(xué)的支持力2．(黑龍江哈爾濱市第一二二中學(xué)二模)電動平衡車是一種新的短途代步工具。已知人和平衡車的總質(zhì)量是60kg，人站在車上啟動平衡車后，車由靜止開始向前做直線運(yùn)動，某時(shí)刻關(guān)閉動力，最后停下來，其v－t圖像如圖所示。假設(shè)平衡車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，g＝10m/s2，則()A．平衡車與地面間的動摩擦因數(shù)為0.6B．平衡車整個(gè)運(yùn)動過程中的位移大小為195mC．平衡車在整個(gè)運(yùn)動過程中的平均速度大小為3m/sD．平衡車在加速階段的動力大小72N3.(四川統(tǒng)考二模)如圖所示，一物體被水平向左的壓力F壓在粗糙的豎直墻壁上，某時(shí)刻壓力F的值為F0，此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若從該時(shí)刻起使壓力F逐漸減小，直到減為零，則該過程中物體的加速度a與壓力F的關(guān)系圖像可能正確的是()4.(山東煙臺市二模)甲、乙兩物體沿x軸正方向做直線運(yùn)動，某一時(shí)刻兩物體以速度v0同時(shí)經(jīng)過O點(diǎn)，之后它們運(yùn)動的eq\f(1,v)－x圖像如圖所示，則甲、乙兩物體速度從v0增加到2v0的過程，下列說法中正確的是()A．速度均隨位移均勻變化B．速度均隨時(shí)間均勻變化C．經(jīng)歷的時(shí)間之比為1∶2D．經(jīng)歷的時(shí)間之比為2∶15．(多選)(山東濱州市二模)如圖甲所示，一物體在一水平拉力F作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中拉力大小隨時(shí)間的變化圖像如圖乙。物體加速度a隨時(shí)間變化的圖像如圖丙。重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是()A．物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.15B．物體與水平地面間的最大靜摩擦力為3.75NC．在0～4s時(shí)間內(nèi)，合外力做的功為45JD．在0～4s時(shí)間內(nèi)，拉力F的沖量大小為15N·s6．(山東青島市二模)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)可以模擬高空跳傘情況下人體所承受氣流的狀態(tài)。已知物體受到的空氣阻力F與物體相對空氣的速度v滿足F＝eq\f(1,2)CρSv2(S為物體迎風(fēng)面積，C為風(fēng)阻系數(shù)，ρ為空氣密度)。圖甲中風(fēng)洞豎直向上勻速送風(fēng)，一質(zhì)量為m的物體從A處由靜止下落，一段時(shí)間后在B處打開降落傘，相對速度的平方v2與加速度大小a的關(guān)系圖像如圖乙所示(圖中數(shù)據(jù)已知)，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．開傘前加速度向下，越來越大B．開傘后加速度向上，越來越大C．開傘前物體迎風(fēng)面積為S1＝eq\f(2mg－ma1,Cρv22)D．開傘后物體迎風(fēng)面積為S2＝eq\f(2mg－ma1,Cρv12)7.(山東臨沂市二模)如圖所示，一輕彈簧左端固定，右端連接一物塊，置于粗糙的水平面上。開始時(shí)彈簧處于原長，現(xiàn)用一恒力F將物塊由靜止向右拉動直至彈簧彈性勢能第一次達(dá)到最大。在此過程中，關(guān)于物塊的速度v、物塊的動能Ek、彈簧的彈性勢能Ep、物塊和彈簧的機(jī)械能E隨時(shí)間t或位移x變化的圖像，其中可能正確的是()8．(重慶市二診)如圖甲，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球，從彈簧上方x0處由靜止下落。若以小球開始下落的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直向下坐標(biāo)軸Ox，小球下落至最低點(diǎn)過程中的a－x圖像如圖乙(圖中x0，x1，x2，g均為已知量)，不計(jì)空氣阻力，g為重力加速度。下列說法正確的是()A．x0到x1段，小球做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動B．彈簧受到的最大彈力為eq\f(x2－x0,x2－x1)mgC．該過程中小球與彈簧組成系統(tǒng)的勢能變化的最大值為mg(x0＋x1)D．小球向下運(yùn)動過程中最大速度為eq\r(gx1＋x0)9.(江蘇南通市聯(lián)考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長時(shí)物塊的位置。物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)。取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、向右為正方向，在物塊從A到B的過程中，彈簧對物塊的彈力F、物塊的加速度a和動量p、彈簧彈性勢能Ep隨位移x(相對于坐標(biāo)原點(diǎn))變化的關(guān)系圖像正確的是()10．(多選)如圖(a)，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，外力F作用在A上，系統(tǒng)靜止在光滑水平面上(B靠墻面)，此時(shí)彈簧形變量為x。撤去外力并開始計(jì)時(shí)，A、B兩物體運(yùn)動的a－t圖像如圖(b)所示，S1表示0到t1時(shí)間內(nèi)A的a－t圖線與t軸所圍面積大小，S2、S3分別表示t1到t2時(shí)間內(nèi)A、B的a－t圖線與t軸所圍面積大小。下列說法正確的是()A．0到t1時(shí)間內(nèi)，墻對B的沖量為0B．運(yùn)動后，彈簧的最大形變量小于xC．mA∶mB＝S2∶S3D．S1－S2＝S3參考答案1．(多選)(廣東韶關(guān)市檢測)如圖甲，某同學(xué)站在壓力傳感器上完成下蹲和起立的動作，用計(jì)算機(jī)采集到的壓力傳感器讀數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙，下列說法正確的是()A．該同學(xué)重力約為500NB．下蹲過程中該同學(xué)始終處于失重狀態(tài)C．該同學(xué)完成了一次下蹲再起立的動作D．起立過程中該同學(xué)對傳感器的壓力小于傳感器對該同學(xué)的支持力答案AC解析由題圖可知平衡時(shí)壓力傳感器的示數(shù)為500N，則該同學(xué)重力約為500N，故A正確；下蹲過程中該同學(xué)先處于失重狀態(tài)，再處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；人下蹲動作分別有失重和超重兩個(gè)過程，先是加速下降，達(dá)到一個(gè)最大速度后再減速下降，對應(yīng)先失重再超重，起立對應(yīng)先超重再失重，對應(yīng)圖像可知，該同學(xué)做了一次下蹲再起立的動作，故C正確；該同學(xué)對傳感器的壓力和傳感器對該同學(xué)的支持力是相互作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤。2．(黑龍江哈爾濱市第一二二中學(xué)二模)電動平衡車是一種新的短途代步工具。已知人和平衡車的總質(zhì)量是60kg，人站在車上啟動平衡車后，車由靜止開始向前做直線運(yùn)動，某時(shí)刻關(guān)閉動力，最后停下來，其v－t圖像如圖所示。假設(shè)平衡車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，g＝10m/s2，則()A．平衡車與地面間的動摩擦因數(shù)為0.6B．平衡車整個(gè)運(yùn)動過程中的位移大小為195mC．平衡車在整個(gè)運(yùn)動過程中的平均速度大小為3m/sD．平衡車在加速階段的動力大小72N答案B解析關(guān)閉動力后，車受地面的摩擦力做勻減速運(yùn)動，加速度大小為a，結(jié)合圖像可得a＝eq\f(μmg,m)＝μg，a＝eq\f(6,40－30)m/s2＝0.6m/s2，解得μ＝0.06，A錯(cuò)誤；圖線與橫軸圍成的面積表示位移，為x＝(25＋40)×6×eq\f(1,2)m＝195m，整個(gè)運(yùn)動過程中的平均速度大小為eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(195,40)m/s＝4.875m/s，B正確，C錯(cuò)誤；平衡車在加速時(shí)有F－μmg＝ma′，a′＝eq\f(6,5)m/s2，代入數(shù)值解得F＝108N，D錯(cuò)誤。3.(四川統(tǒng)考二模)如圖所示，一物體被水平向左的壓力F壓在粗糙的豎直墻壁上，某時(shí)刻壓力F的值為F0，此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若從該時(shí)刻起使壓力F逐漸減小，直到減為零，則該過程中物體的加速度a與壓力F的關(guān)系圖像可能正確的是()答案D解析設(shè)物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ，物體的質(zhì)量為m。壓力為F0時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若此時(shí)摩擦力剛好達(dá)到最大值，則從該時(shí)刻起使壓力F逐漸減小，物體立即獲得加速度向下加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得mg－Ff＝ma，又Ff＝μFN＝μF，聯(lián)立可得a＝g－eq\f(μF,m)，故選D。4.(山東煙臺市二模)甲、乙兩物體沿x軸正方向做直線運(yùn)動，某一時(shí)刻兩物體以速度v0同時(shí)經(jīng)過O點(diǎn)，之后它們運(yùn)動的eq\f(1,v)－x圖像如圖所示，則甲、乙兩物體速度從v0增加到2v0的過程，下列說法中正確的是()A．速度均隨位移均勻變化B．速度均隨時(shí)間均勻變化C．經(jīng)歷的時(shí)間之比為1∶2D．經(jīng)歷的時(shí)間之比為2∶1答案C解析由圖像可知，速度與位移成反比關(guān)系，速度不隨位移均勻變化，故A錯(cuò)誤；eq\f(1,v)－x圖像的圖線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積表示時(shí)間，由圖像可知，速度不隨時(shí)間均勻變化，甲、乙兩物體速度從v0增加到2v0的過程，經(jīng)歷的時(shí)間之比為1∶2，故C正確，B、D錯(cuò)誤。5．(多選)(山東濱州市二模)如圖甲所示，一物體在一水平拉力F作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中拉力大小隨時(shí)間的變化圖像如圖乙。物體加速度a隨時(shí)間變化的圖像如圖丙。重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是()A．物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.15B．物體與水平地面間的最大靜摩擦力為3.75NC．在0～4s時(shí)間內(nèi)，合外力做的功為45JD．在0～4s時(shí)間內(nèi)，拉力F的沖量大小為15N·s答案AC解析由題圖乙可得拉力F關(guān)于時(shí)間的函數(shù)為F＝eq\f(15,4)t，而由題圖丙可知，在2s末物體的加速度a1大小為1.5m/s2，此時(shí)拉力F1大小為7.5N；在4s末加速度a2大小為4.5m/s2，此時(shí)拉力F2大小為15N，則由牛頓第二定律有F1－μmg＝ma1，F(xiàn)2－μmg＝ma2，代入數(shù)據(jù)解得m＝2.5kg，μ＝0.15，故A正確；物體運(yùn)動過程中所受的滑動摩擦力Ff＝μmg＝0.15×2.5×10N＝3.75N，而最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，故B錯(cuò)誤；加速度與時(shí)間的圖像中，圖像與時(shí)6m/s，根據(jù)動能定理可得，在0～4s時(shí)間內(nèi)，合外力做的功為W合＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×2.5×36J＝45J，故C正確；根據(jù)題圖乙可知，在0～4s時(shí)間內(nèi)，拉力F的沖量大小為圖像與時(shí)間軸圍成的面積，可得IF＝eq\f(1,2)×4×15N·s＝30N·s，故D錯(cuò)誤。6．(山東青島市二模)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)可以模擬高空跳傘情況下人體所承受氣流的狀態(tài)。已知物體受到的空氣阻力F與物體相對空氣的速度v滿足F＝eq\f(1,2)CρSv2(S為物體迎風(fēng)面積，C為風(fēng)阻系數(shù)，ρ為空氣密度)。圖甲中風(fēng)洞豎直向上勻速送風(fēng)，一質(zhì)量為m的物體從A處由靜止下落，一段時(shí)間后在B處打開降落傘，相對速度的平方v2與加速度大小a的關(guān)系圖像如圖乙所示(圖中數(shù)據(jù)已知)，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．開傘前加速度向下，越來越大B．開傘后加速度向上，越來越大C．開傘前物體迎風(fēng)面積為S1＝eq\f(2mg－ma1,Cρv22)D．開傘后物體迎風(fēng)面積為S2＝eq\f(2mg－ma1,Cρv12)答案C解析物體從A處由靜止下落，開傘前加速度向下，物體所受合力為F合＝mg－F，F(xiàn)＝eq\f(1,2)CρSv2，F(xiàn)不斷增大，加速度減小，題圖乙中右側(cè)圖線與此過程相符合，有mg－eq\f(1,2)CρS1v22＝ma1，解得S1＝eq\f(2mg－ma1,Cρv22)，故A錯(cuò)誤，C正確；題圖乙中左側(cè)圖線為開傘后的圖線，當(dāng)v＝v1時(shí)，有mg＝F2＝eq\f(1,2)CρS2v12，解得S2＝eq\f(2mg,Cρv12)，且當(dāng)v減小時(shí)，a減小，故B、D錯(cuò)誤。7.(山東臨沂市二模)如圖所示，一輕彈簧左端固定，右端連接一物塊，置于粗糙的水平面上。開始時(shí)彈簧處于原長，現(xiàn)用一恒力F將物塊由靜止向右拉動直至彈簧彈性勢能第一次達(dá)到最大。在此過程中，關(guān)于物塊的速度v、物塊的動能Ek、彈簧的彈性勢能Ep、物塊和彈簧的機(jī)械能E隨時(shí)間t或位移x變化的圖像，其中可能正確的是()答案D解析根據(jù)牛頓第二定律知F－Ff－kx＝ma，從原長到速度最大的過程中，彈力一直增大，加速度一直減小到0，所以速度增加得越來越慢，故A錯(cuò)誤；根據(jù)k＝eq\f(ΔEk,Δx)＝F合以及合力一直減小到零，可知Ek－x圖像斜率越來越小，故B錯(cuò)誤；機(jī)械能的增加量等于除重力和彈簧彈力以外的其他力做功，則E＝ΔE＝(F－Ff)x，則E－x圖像斜率不變，由此可知C錯(cuò)誤；從原長到速度最大的過程中，彈力的形變量大小等于位移，彈力方向不變，大小隨位移均勻增大，則ΔEp＝Ep＝eq\f(kx,2)x＝eq\f(1,2)kx2，由此可知D正確。8．(重慶市二診)如圖甲，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球，從彈簧上方x0處由靜止下落。若以小球開始下落的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直向下坐標(biāo)軸Ox，小球下落至最低點(diǎn)過程中的a－x圖像如圖乙(圖中x0，x1，x2，g均為已知量)，不計(jì)空氣阻力，g為重力加速度。下列說法正確的是()A．x0到x1段，小球做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動B．彈簧受到的最大彈力為eq\f(x2－x0,x2－x1)mgC．該過程中小球與彈簧組成系統(tǒng)的勢能變化的最大值為mg(x0＋x1)D．小球向下運(yùn)動過程中最大速度為eq\r(gx1＋x0)答案D解析根據(jù)題圖甲可知，小球與彈簧剛剛接觸，壓縮量較小時(shí)，重力大于彈簧的彈力，即x0到x1段，小球做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，A錯(cuò)誤；根據(jù)題圖乙可知，在x1位置，加速度為0，則有k(x1－x0)＝mg，隨后進(jìn)一步向下壓縮彈簧，最大壓縮量為x2，此時(shí)速度減為0，則此時(shí)彈力最大為Fmax＝k(x2－x0)，解得Fmax＝eq\f(mgx2－x0,x1－x0)，B錯(cuò)誤；該過程中小球與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，即只有動能、勢能(包含重力勢能與彈性勢能)的轉(zhuǎn)化，在加速度為0處，小球速度最大，動能最大，即動能變化最大，則勢能變化最大，即小球運(yùn)動至x1位置時(shí)，重力勢能減小了mgx1，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能與動能，可知小球與彈簧組成系統(tǒng)的勢能變化的最大值小于mgx1，C錯(cuò)誤；根據(jù)上述，小球運(yùn)動至x1位置時(shí)，加速度為0時(shí)，小球速度最大，根據(jù)題圖乙可知，將縱坐標(biāo)乘以小球質(zhì)量m，表示合力，則有mgx0＋eq\f(x1－x0mg,2)＝eq\f(1,2)mvmax2，解得vmax＝eq\r(gx1＋x0)，D正確。9.(江蘇南通市聯(lián)考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長時(shí)物塊的位置。物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)。取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、向右為正方向，在物塊從A到B的過程中，彈簧對物塊的彈力F、物塊的加速度a和動量p、彈簧彈性勢能Ep隨位移x(相對于坐標(biāo)原點(diǎn))變化的關(guān)系圖像正確的是()答案C解析根據(jù)題意，小物塊的位移是相對于坐標(biāo)原點(diǎn)的位移，則該位移大小即為彈簧的形變量，當(dāng)物塊在O點(diǎn)左側(cè)運(yùn)動時(shí)，位移為負(fù)值，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧彈力方向向右，為正值，當(dāng)物塊在O點(diǎn)右側(cè)運(yùn)動時(shí)，位移為正值，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧彈力方向向左，為負(fù)值，即彈力方向與相對于原點(diǎn)的位移方向始終相反，則有F＝－kx，斜率為負(fù)值，A圖中斜率為正值，A錯(cuò)誤；物塊從A到B的過程中，摩擦力方向向左，為負(fù)值，結(jié)合上述，根據(jù)牛頓第二定律有F－μmg＝ma，則a＝－eq\f(k,m)x－μg，可知加速度與位移成線性關(guān)系，圖像為一條不經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜直線，B錯(cuò)誤；根據(jù)F＝－kx，由于小物塊的位移大小等于彈簧的形變量，即彈簧彈力大小與位移大小成正比，則彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2，即Ep－x圖像為一條過原點(diǎn)的拋物線，開口向上，D錯(cuò)誤；令A(yù)O長為x0，則物塊在A位置時(shí)，彈性勢能為Ep0＝eq\f(1,2)kx02，結(jié)合上述，物塊從A向B運(yùn)動過程中，根據(jù)能量守恒定律有eq\f(1,2)kx02－eq\f(1,2)kx2＝μmg(x0＋x)＋eq\f(1,2)mv2，物塊的動量p＝mv，解得p＝eq\r(mkx02－mkx2－2μm2gx0＋x)，可知?jiǎng)恿侩S位移變化的圖像是一條曲線，物塊從A向B運(yùn)動過程中，速度方向向右，動量為正值，根據(jù)題意分析可知，物塊在AO之間運(yùn)動時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)彈簧彈力大于摩擦力時(shí)，做加速運(yùn)動，當(dāng)彈簧彈力小于摩擦力時(shí)，做減速運(yùn)動，物塊越過O點(diǎn)后向右運(yùn)動時(shí)，彈簧處于拉伸狀態(tài)，物塊一直減速至B點(diǎn)，即物塊的最大速度位置在AO之間，令該位置為C點(diǎn)，可知，物塊從A運(yùn)動到C點(diǎn)加速，動量增大，從C運(yùn)動到B點(diǎn)減速，動量減小，動量最大位置在O點(diǎn)左側(cè)，C正確。10．(多選)如圖(a)，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，外力F作用在A上，系統(tǒng)靜止在光滑水平面上(B靠墻面)，此時(shí)彈簧形變量為x。撤去外力并開始計(jì)時(shí)，A、B兩物體運(yùn)動的a－t圖像如圖(b)所示，S1表示0到t1時(shí)間內(nèi)A的a－t