2020高考物理二轮复习 抓分天天练 热点题型练2.1 力学中的图象问题课件

2．1力学中的图象问题一、选择题1.(2019·沈阳二模)甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶，其位移—时间图象如图所示，其中甲车图象为直线，乙车图象为抛物线，则下列关于两车运动情况的说法正确的是()A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动B．在t＝2s时，甲、乙两车相遇C．在t＝2s时，甲、乙两车速度大小相等D．在0～4s内，甲、乙两车的平均速度大小均为2m/s答案B解析位移—时间图象不是运动轨迹，且只能反映直线运动的位移随时间变化关系，故A项错误；在t＝2s时，两图象相交，说明在该时刻，两车到达同一位置，即两车相遇，故B项正确；位移—时间图象中斜率表示速度，在t＝2s时，由图象可以看出两车的斜率不同，故速度不相等，故C项错误；位移对应于x­t图象中纵坐标的变化量，有图象可以看出，在0～4s内，甲、乙两车位移不相等，故平均速度大小不相等，故D项错误．2.(2019·浙江模拟)一物体自t＝0时开始做直线运动，其速度－时间图象如图所示．下列选项正确的是()A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的位移为40mC．在0～4s内，物体的平均速度为7.5m/sD．在5s时，物体的加速度方向发生改变答案C解析由图象可知，0～5s内，物体沿正向运动.5～6s内沿负向运动，则5s末离出发点最远，且物体离出发点最远距离为s＝2＋52×10m＝35m，故A项错误；根据速度—时间图线与时间轴围成的面积大小表示位移，知在0～6s内，物体通过的位移等于0～4s内通过的位移，为x＝2＋42×10m＝30m，故B项错误；在0～4s内，物体的平均速度为v＝xt＝304m/s＝7.5m/s，故C项正确；根据图象的斜率表示加速度，知在5s时，物体的加速度方向不变，故D项错误．3．(2019·榆林二模)(多选)如图甲所示静止在水平地面上的滑块在水平拉力F作用下从t＝0时刻起，其加速度大小a随时间t的变化规律如图乙所示．已知滑块质量m＝1kg，与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10m/s2.则下列判断正确的是()A．t＝2s时，滑块的速度大小为2.8m/sB．t＝5s时，水平拉力F为零C．0～5s内，水平拉力F的冲量为15N·sD．0～5s内，水平拉力F所做的功为12.5J答案AC解析a­t图象与时间轴围成的面积等于滑块的速度大小，由图象可知，当t＝2s时，a＝0.8m/s2，v1＝0.8＋22×2m/s＝2.8m/s，故A项正确；t＝5s时，水平拉力F与摩擦力大小相等，摩擦力大小f＝μmg＝0.2×10N＝2N，故B项错误；5s时滑块的速度大小v＝12×2×5m/s＝5m/s，0～5s内水平拉力F的冲量为I，I－μmgt＝mv，解得：I＝15N·s，故C项正确；由动能定理可知，合力的功W＝12mv2＝12×1×52J＝12.5J，水平拉力做功大于12.5J，故D项错误．4.(2019·宣城二模)甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v­t图象如图所示．下列判断不正确的是()A．乙车启动时，甲车在其前方50m处B．乙车超过甲车后，两车不会再相遇C．乙车启动10s后正好追上甲车D．运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75m答案C解析根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在t＝10s时启动，此时甲的位移为x＝12×10×10m＝50m，即甲车在乙前方50m处，故A项正确；由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移小于甲的位移，还没有追上甲，乙车超过甲车后，由于乙的速度比甲的大，所以两车不可能再相遇，故B项正确，C项错误；当两车的速度相等时相距最远，最大距离为：smax＝12×(5＋15)×10m－12×10×5m＝75m，故D项正确．5．(2019·日照模拟)(多选)长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大)，另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度θ的变化图象如图乙所示．下列判断正确的是()A．木块与木板间的动摩擦因数μ＝tanθ1B．木块与木板间的动摩擦因数μ＝Ff2mgcosθ1C．木板与地面的夹角为θ2时，木块做自由落体运动D．木板由θ1转到的θ2的过程中，木块的速度变化越来越快答案AD解析木块受到的摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力，Ff＝mgsinθ，故为正弦规律变化；而滑动后变为了滑动摩擦力，则摩擦力F′f＝μmgcosθ，为余弦规律变化，当夹角为θ1时，最大静摩擦力为Ff2，而滑动摩擦力为Ff1；则有：μmgcosθ1＝mgsinθ1，解得：μ＝tanθ1，当μmgcosθ1＝Ff1；解得：μ＝Ff1mgcosθ1，故A项正确，B项错误；当木板与地面的夹角为θ2时，木块不受到摩擦力，但有初速度，不是自由落体运动，故C项错误；当木板由θ1转到的θ2的过程中，依据μmgcosθ＝Ff；可知，木块受到摩擦力大小会减小，则其受到的合力也增大，那么加速度增大，因此木块的速度变化越来越快，故D项正确．6．(2019·东城区二模)某行星外围有一圈厚度为d的光带，简化为如图甲所示模型，R为该行星除光带以外的半径．现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，当光带上的点绕行星中心的运动速度为v，与它到行星中心的距离为r，满足下列哪个选项表示的图象关系时，才能确定该光带是卫星群()答案D解析若光带是卫星群，则应该满足万有引力提供卫星做圆周运动的向心力有：GMmr2＝mv2r，即v2＝GMr，GM为一常量，则v2与1r成正比，即v2­1r图象应该是过原点的直线，所以D项正确，A、B、C三项错误．7.(2019·南昌一模)如图，倾角为θ的传送带正以速度匀速顺时针转动，现将物块轻放在传送带的顶端A点，在物块向下运动的过程中，关于物块的速度v，所受摩擦力的大小f、摩擦力功率的大小P、重力势能Ep的图象一定不正确的是()答案A解析物块在传送带上运动的情况有三种，即①一直匀加速运动．②先匀加速与传送带共速后，再以更小加速度加速．③先匀加速与传送带同速后再匀速，B、D两项对应于情况③.由P＝fv知C项对应于情况②.在匀加速运动阶段，物块的位移与时间是二次函数关系，下降的高度与时间也是二次函数关系，所以重力势能与时间在两个阶段不可能都是线性关系，故A项错误，B、C、D三项正确．8．(2019·绵阳模拟)(多选)如图所示，同种材料的粗糙斜面AC和AB高度相同，以底端B、C所在水平直线为x轴，顶端A在x轴上的投影O为原点建立坐标系．同一质点物体在顶端A分别沿斜面AB和AC由静止下滑到底端，物体在两斜面上运动过程中机械能E、动能Ek随物体在x轴上投影位罝坐标x的变化关系图象正确的是()答案AC解析物体在斜面AB、AC上下滑过程中克服摩擦力所做的功与x的关系为μmgx，根据功能关系，机械能与x的关系为E＝E0－μmgx，故A项正确，B项错误；设斜面倾角为θ，水平位移为x时，重力做的功为mgxtanθ，克服摩擦力所做的功与x的关系为μmgx，根据动能定理，Ek＝mgxtanθ－μmgx＝(mgtanθ－μmg)x，所以沿AB轨道下滑时图象斜率大，到达斜面底端时摩擦力做功较小，动能较大，故C项正确，D项错误．9．(多选)质量为2kg的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图所示，重力加速度g取10m/s2，则此物体()A．在位移L＝9m时的速度是33m/sB．在位移L＝9m时的速度是3m/sC．在OA段运动的加速度是2.5m/s2D．在OA段运动的加速度是1.5m/s2答案BD解析由图象可知当L＝9m时，W＝27J，而WFf＝－μmgL＝－18J，则W合＝W＋WFf＝9J，由动能定理有W合＝12mv2，解得v＝3m/s，A项错误，B项正确；在A点时，W′＝15J，W′Ff＝－μmgL′＝－6J，由动能定理可得vA＝3m/s，则a＝vA22L′＝1.5m/s2，C项错误，D项正确．10．(2019·榆林三模)如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA＝4.0kg和m3＝3.0kg，用轻弹簧拴接，物块C以速度v0向右运动在t＝4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v­t图象如图乙所示，墙壁在4s到12s的时间内对B的冲量I的大小()A．9N·sB．18N·sC．36N·sD．72N·s答案C解析由图知，C与A碰前速度为：v1＝9m/s，碰后速度为：v2＝3m/s，C与A碰撞过程动量守恒：mCv1＝(mA＋mC)v2代入数据解得：mC＝2kg；由图知，12s末A和C的速度为：v3＝－3m/s，4s到12s，墙对B的冲量为：I＝(mA＋mC)v3－(mA＋mC)v2，代入数据解得：I＝－36N·s，方向向左，故A、B、D三项错误，C项正确．11．(2019·济南模拟)(多选)在半径R＝5000km的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示．竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m＝0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用压力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是()A．圆轨道的半径为2mB．星球表面的重力加速度5m/s2C．该星球的质量比地球质量大(地球半径6400km)D．该星球的第一宇宙速度5km/s答案BD解析设该星球表面的重力加速度为g0，圆轨道的半径为r，由图乙知当H＝0.5m时，F＝0，则有：mg0＝mv2r①小球从A到C运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，得：mg0(H－2r)＝12mv2②由①②可得：r＝0.2m，故A项错误；当H＝1m时，F＝5N，设此时小球到达C点的速度为v1，有：mg0＋F＝mv12r③mg0(H－2r)＝12mv12④由③④可得：g0＝5m/s2；故B项正确；星球表面物体的重力等于物体在小球表面受到的万有引力，则：mg0＝GMmR2可得：M＝g0R2G由于该星球的半径小于地球的半径，以及在该星球表面的重力加速度也小于地球表面的重力加速度，则可知该星球的质量小于地球的质量．故C项错误；该星球的第一宇宙速度为v2.根据重力提供向心力得：mg0＝mv22R则得v2＝g0R＝5×5×106m/s＝5×103m/s＝5km/s.故D项正确．12．(2019·四川二模)(多选)如图所示，质量分别为3m和m的1、2两物块叠放在水平桌面上，物块2与桌面间的动摩擦因数为μ，物块1与物块2间的动摩擦因数为2μ.物块1和物块2的加速度大小分别用a1、a2表示，物块1与物块2间的摩擦力大小用f1表示，物块2与桌面间的摩擦力大小用f2表示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当水平力F作用在物块1上，下列反映a和f变化的图线正确的是()答案AC解析1与2间的最大静摩擦力f12＝2μ·3mg＝6μmg，2与地面间的最大静摩擦力f2＝μ·4mg＝4μmg，当拉力F4μmg时，1、2两物块静止不动，摩擦力随F的增大而增大，当1、2开始一起滑动时，2与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，故大小不变，对2分析可知，f1－4μmg＝ma，解得f1＝4μmg＋ma逐渐增大，当1与2刚好发生相对滑动时，2与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，故大小不变，物体2产生的最大加速度a2＝f12－f2m＝2μg，对物体1，根据牛顿第二定律此时的拉力为F，则F－f12＝3ma2，解得F＝12μmg，拉力继续增大，此后物体2做匀加速运动，物体1做加速度增大的加速度运动，故A、C项正确，B、D项错误．二、计算题13．(2019·济宁二模)某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究．他让这辆小车在水平的地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象．已知小车在0～2s内做匀加速直线运动，2～11s内小车牵引力的功率保持不变，9