高考物理专项冲击波讲练测系列 专题 力学图象 21页

‎2013年高考物理专项冲击波讲练测系列 专题10 力学图象 ‎ 3. 加速度图像反映物体加速度随时间变化的关系图像。加速度图像与横轴所围面积等于速度的变化。根据物体加速度随时间变化的关系。可以得出所受合外力随时间变化的关系。‎ 二．力图象是指与力相关的图象，主要包括F-t图象、F-x图象、F-v图象和F-1/v图象。F-t图象和F-x图象中的力F可能是物体所受的合力、也可能是所受力中的某一个力，还可能是合力与某个力的比值。F-t图象和F-x图象与牛顿运动定律密切相关，解答相关图象问题要善于从图象中找出解题信息，把图象与物理图景相联系，应用牛顿运动定律及其相关知识解答。F-v图象（是指牵引力F随速度v变化的图象）、F-1/v图象（指牵引力随速度的倒数变化的图象）。若牵引力不随速度增大（恒定不变），阻力恒定，由牛顿第二定律可知，物体加速度恒定，物体做匀加速运动；由P=Fv可知，若牵引力F与速度v成反比，F-v图象为双曲线，则牵引力的功率不变。由P=Fv可知，当功率不变时，牵引力与速度的倒数成正比，所以F-1/v图象若为过原点的倾斜直线，则牵引力的功率不变；F-1/v图象若为平行横轴的直线，牵引力不变，汽车做匀加速直线运动。‎ 三．功率图象是指与功率相关的图象，主要有P-t图象和P—x图象。‎ 所谓P-t图象是指功率随时间变化图象。P-t图象一般与v-t图象相联系，可根据v-t图象分析P-t图象。所谓P—x图象是指回路中产生的电功率（或消耗的电功率）P与导体棒水平移动的距离x变化的图象。‎ 四．能量图象是指与能量相关的图象，主要包括E-h图象，Ek-h图象，Ek-x图象等。‎ ‎ 3. Ek-x图象是指动能随位移变化的图象。此类题主要考查机械能、动能定理及其相关知识。Ek-x图象为倾斜直线均表示物体做匀变速直线运动。Ek-x图象为向上倾斜直线，表示物体做匀加速直线运动；Ek-x图象为向下倾斜直线，表示物体做匀减速直线运动。‎ ‎【高考命题动态】‎ 图象是描述物理规律和物理情景的重要方法，也是分析解答物理问题的重要方法。高考对图象的考查主要有：以图象给出解题信息，解答相关问题；给出物理情景，选择与其符合的图象；利用物理规律，画出相关图象等。‎ ‎【最新模拟题专项训练】。‎ ‎1．（2013安徽江南十校摸底）下列关于机车以恒定加速度启动后各物理量随时间变化关系的图象中错误的是 （ ）‎ ‎ ‎ 答案：D解析：机车以恒定加速度启动后，在达到额定功率前做匀加速直线运动。‎ 小球做功的平均功率。不能确定小球抛出时的高度。‎ ‎3．(2013西安摸底)一小球自由下落，与地面发生碰撞，原速率反弹．若从释放小球开始计时，不计小球与地面发生碰撞的时间及空气阻力．则下图中能正确描述小球位移s、速度v、动能Ek、机械能E与时间t关系的是 ( )‎ 答案：BD解析：小球自由下落，做初速度为零的匀加速运动；与地面发生碰撞，原速率反弹，做竖直上抛运动，速度图象B正确，位移图象A错误；小球下落时，速度与时间成正比，动能与时间的二次方成正比，动能图象C错误；机械能保持不变，机械能图象D正确。‎ ‎4.‎ 如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示（g=‎10m/s2），则正确的结论是 ‎ A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 ‎ B．弹簧的劲度系数为7．5N/cm ‎ C．物体的质量为‎3kg ‎ ‎ D．物体的加速度大小为‎5m/s2‎ ‎30—mg=ma，联立方程可得：m=‎2kg，a=‎5m/s2，所以C项错误，D项正确。‎ t1‎ v/ms-1‎ ‎0‎ t/s v 图8甲 点评：此题以拉力F与物体位移x的关系图象给出解题信息，意在考查对物理过程和对应图象的理解、牛顿第二定律的综合应用及其相关知识。‎ ‎5．一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图8甲所示．若g取‎10m/s2，则拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的　‎ 能是图中的B，选项B正确。‎ 点评：此题以速度图象给出解题信息，意在考查功率、功率图象、牛顿第二定律及其相关知识。‎ ‎6. （2013温州八校联考）如图13所示，质量为的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量，滑块动能、势能、机械能随时间、位移关系的是（ ▲ ） ‎ ‎ 图‎13 A B C D ‎ 答案：CD解析：根据滑块与斜面间的动摩擦因数可知，滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力。施加一沿斜面向上的恒力，物体机械能保持不变，重力势能随位移s均匀增大，选项CD正确。产生的热量=fs，随位移均匀增大，滑块动能随位移s均匀减小，选项AB错误。‎ 图10‎ ‎7．一物体静止在地面上，在竖直方向的拉力作用下开始运动(不计空气阻力)．在向上运动的过程中，物体的机械能E与上升高度h的关系图象如图10所示，其中O-h1过程的图线是过原点的直线，h1~h2过程的图线为平行于横轴的直线．则 A．在O~h2上升过程中，物体先做加速运动，后做匀速运动 B．在O~h1上升过程中，物体的加速度不断增大 C．在O~hl上升过程中，拉力的功率保持不变 D．在h1~h2上升过程中，物体只受重力作用 答案：D 意在考查机械能、功率及其相关知识。‎ 图11甲 A B C D ‎8．如图11甲所示，质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为H。已知斜面倾角为α，斜面与滑块间的动摩擦因数为μ，且μa2,，即> ，由于m1< m2,，所以，F1和F2关系不一定，选项B错；从图线中可以看出，a图象与横轴所围的面积小于b图象与横轴所围的面积，即a的位移x1小于b的位移x2，而μm1g<μm2g,,所以，μm1g x1<μm2g x2；根据动能定理，Fx-μmgx=0，所以，力F1对物体A所做的功F1x1一定小于力F2对物体B所做的功F2x2，选项C对；根据功率P=Fv，而F1与F2的关系不确定，所以，选项D错。‎ 误。‎ ‎【点评】此题以牵引力F随速度v变化的图象给出解题信息，考查对牵引力随速度变化的图象的理解及其相关分析与计算。解答此题时，主要思维障碍是不能把F-v图象与加速度、最大功率、阻力联系起来，陷入思维盲区。‎ ‎11.．（2013浙江十校联考）质量为‎10 kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为‎1 m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x＝‎16 m处时，速度大小为 A．‎2 m/s B．‎3 m/s ‎ C．‎4 m/s D. m/s 答案：B解析：根据力F随x变化关系图象与横轴所夹面积表示功，力F做功W=40J+20J-20J=40J。由动能定理，W=mv2-mv02，解得v=‎3 m/s。选项B正确。‎ ‎12.（2013武汉调研）为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×‎102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为‎15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v ‎，并描绘出图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则 （ ）‎ A．在全过程中，电动车在B点时速度最大 ‎ B．BA过程电动车做匀加速运动 C．CB过程电动车做减速运动 ‎ D．CB过程电动车的牵引力的功率恒定 答案：BD 解析：因为刚开始启动时，v较小，较大，所以F-图象时，应正比，所以Fv=P，恒定不变，选项D正确。本题答案为BD。‎ 图12‎ ‎13. （2013山东济南测试）如图所示，质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为H。已知斜面倾角为，斜面与滑块间的摩擦因数为，且β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑。在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图像是 ‎【解析】：由于楔形木块粗糙且两侧斜面倾角不同，小物块上滑的加速度一定大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是 ‎【解析】：皮球竖直向上抛出，速度逐渐减小，受到空气阻逐渐减小，加速度逐渐减小，皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是C。‎ 点评：此题以皮球上抛切入，意在考查实际运动的分析、牛顿第二定律和加速度图象。‎ 图乙 图乙 ‎3. (2012·天津理综)如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则 A．0~t1时间内F的功率最大 B．t2时刻物块A的加速度最大 C．t2时刻后物块A做反向运动 D．t3时刻物块A的动能最大 t图象提取信息，综合运用知识的能力。‎ ‎4. （2011北京理综卷第18题）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的上部随时间t变化的情况如图所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 ‎ A.g B‎.2g C‎.3g D‎.4g ‎【解析】：从图象可知此人重力约为‎0.6F0，质量为‎0.6F0/g，弹性绳中最大拉力为‎1.8F0，由牛顿第二定律得，‎1.8F0‎-0.6F0=‎0.6F0/g·a，解得最大加速度a=‎2g，选项B正确。‎ ‎【答案】：B ‎【点评】此题考查牛顿第二定律、F-t图象等知识点。‎ ‎5. （2011新课标卷）如图4，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。现假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化 ‎【答案】：A ‎【点评】此题考查叠加体、整体法隔离法受力方向、加速度图象等知识点。‎ ‎6．（2012·山东理综）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v—t图像如图所示。以下判断正确的是 A．前3s内货物处于超重状态 B．最后2s内货物只受重力作用 C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同 D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒 ‎【答案】AC ‎【解析】前3s内货物加速向上运动，加速度向上，处于超重状态，选项A正确；最后2s内货物减速向上运动，加速度大小为3m/s2，受到了拉力，选项B错误；前3s内与最后2s内货物的平均速度相同，选项C正确；第3s末至第5s末的过程中，货物向上匀速运动，动能不变，重力势能增大，机械能增大，选项D错误。‎ ‎【考点定位】此题考查速度图象及其相关知识。‎ ‎7. （2012·江苏物理）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关 ‎【考点定位】此题考查位移图像及其相关知识。‎ ‎9（2012·安徽理综第22题） 质量为‎0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为f，取=‎10 m/s2, 求：‎ ‎（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；‎ ‎（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。‎ ‎【答案】（1）f=0.2N。（2）h=m。‎ ‎【解析】（1）设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为a，由v-t图象知，加速度a1==8m/s2。‎ 根据牛顿第二定律，得mg-f=ma1，‎ 解得受到的空气阻力的大小f=0.2N。‎ ‎（2）由v-t图象知，弹性球第一次到达地面时的速度大小为v1=4m/s。‎ 设弹性球第一次离开地面时的速度大小为v2，则v2=3 v1/ 4=3 m/s。‎ 第一次离开地面后，设上升过程中弹性球的加速度大小为a2，则mg+f=ma2，‎ 解得a2=12m/s2。‎ 于是有0- v22=-2 a2h，‎ 解得碰撞后反弹的高度h=m。‎ 高*考≧试╝题じ库www.gkstk.com