2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.22与速度图象相关的加速问题含解析.pdf
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1、专题 3.22 与速度图象相关的加速问题专题 3.22 与速度图象相关的加速问题 一选择题 1.(2019 高考兰州实战训练) (6 分)如图甲所示,物体受到水平推力 F 的作用在粗糙水平面上做直线运动, 通过力传感器和速度传感器监测到推力 F、物体速度 v 随时间 t 变化的规律如图乙所示(取 g10m/s2) 。则 下列判断不正确的是( ) A物体的质量 m0.5kg B物体与水平面间的动摩擦因数 0.40 C03s 内物体所受摩擦力的冲量大小为 4Ns D03s 内物体所受合力做的功为 1J 【参考答案】C 【命题意图】本题以速度图像和力图像给出解题信息,考查对图像的理解、牛顿运动定律、
2、冲量、动能定 理及其相关知识点。 【解题思路】 】由图甲和图乙可知,在 01s 时间内,推力F1=1N,物体静止;在 12s 时间内,推力F2=3N, 物体加速度 a=2m/s2,由牛顿运动定律,F2-mg=ma; 在 23s 时间内,推力F3=2N,物体匀速运动,F3=mg; 联立解得:m=0.5kg,=0.40,选项 AB 正确;在 01s 时间内,物体静止,所受摩擦力 f1=1N,摩擦力的冲 量I1=f1t1=1Ns; 13s 时间内, 物体滑动, 所受摩擦力 f2=mg =2N, 物体所受摩擦力的冲量 I2=f2t2=4Ns ; 在 03s 时间内,物体所受摩擦力的冲量I= I1+I2
3、=1Ns+4Ns=5Ns,选项 C 不正确;由动 能定理,在 03s 时间内,物体所受合力做的功为 W=mv2=0.522J=1J,选项 D 正确。 1 2 1 2 【解题方法】对于图像信息问题,可结合题述情景,找出各个时间段内的推力和速度、加速度的对应关系, 分别应用牛顿运动定律、动量定理、动能定理列方程解答。 2.(2018 山西省阳泉市联考)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时一个物体所受空气 阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。下列用虚线和实线描述两物体运动的v t图象是( ) 【参考答案】C 【名师解析】空气阻力不计时,物体只受重力,是竖直上抛运动,做
4、匀变速直线运动,v-t 图象是向下倾斜 的直线;有空气阻力时,上升阶段,根据牛顿第二定律,有:mg+f=ma,故 a=g+ f f m m ,由于阻力随着速度而 减小,故加速度逐渐减小,最小值为 g;下降阶段,根据牛顿第二定律,有:mg-f=ma,故 a=g- f f m m ,由于阻 力随着速度而增大,故加速度减小;v-t 图象的斜率表示加速度,故图线切线的斜率不断减小,图线与 t 轴 的交点对应时刻的加速度为 g,切线与虚线平行;故 ABD 错误,C 正确故选 C. 3.(2018 贵州省贵阳名校月考)如图甲所示,在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体,木箱竖直向 上运动的速度v与时间t
5、的变化规律如图乙所示,物体始终相对斜面静止斜面对物体的支持力和摩擦力 分别为N和f,则下列说法正确的是( ) A在 0t1时间内,N增大,f减小 B在 0t1时间内,N减小,f增大 C在t1t2时间内,N增大,f增大 D在t1t2时间内,N减小,f减小 【参考答案】D 【名师解析】在 0t1时间内,由图可知,物体做加速运动,加速度逐渐减小,设斜面倾角为,对物体 受力分析,在竖直方向上有N cos f sin mgma1,在水平方向上有Nsin f cos ,因加速度减 小,则支持力N和摩擦力f均减小在t1t2时间内,由图可知,物体做减速运动,加速度逐渐增大,对 物体受力分析, 在竖直方向上有m
6、g(Ncos fsin )ma2, 在水平方向上有Nsin fcos , 因加速 度增大,则支持力N和摩擦力f均减小,故选 D. 4 (2018 洛阳联考)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上一质量为m的 小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动观察小球从开始下落到小球第一次运动 到最低点的过程,下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是( ) 【参考答案】A 【名师解析】小球先做自由落体运动,接触弹簧后小球做加速度减小的加速运动,直至重力和弹力相等, 即mgkx,此时a0,小球速度达到最大值vmax,此后小球继续下降,小球重力小
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