4.6用牛顿运动定律解决问题（图像类专题问题）—人教版高中物理必修一课件

4.6用牛顿运动定律解决问题 （图像问题） 人教版 高中物理必修一 第四章牛顿运动定律 图像问题 1．常见图象 v－t图象、a－t图象、F－t图象、F－a图象等． 2．题型分类 ①已知物体受到的力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况． ②已知物体速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况． ③由已知条件确定某物理量的变化图象． 图像问题 3．解题策略 ①分清图象的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点； ②注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等； ③明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断． 题型一：a-F图象问题 例1：质量一定的某物体放在粗糙的水平面上处于静止状态，若用一个方向始终沿水平方向，大小从零开始缓慢增大的变力作用在物体上，物体的加速度a与F的关系图象如图所示，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列正确的是（ ） A．物体的质量为4kg B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2 C．物体与水平面间的最大静摩擦力为20N D．F为20N时物体的速度为8m/s B　 题型二：与牛顿运动定律相关的v-t图象问题 例2：质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v—t图象如图所示。g取10 m/s2，求： （1）物体与水平面间的运动摩擦系数μ； （2）水平推力F的大小； （3）0-10s内物体运动位移的大小。 答案：（1）μ=0.2；（2）6N； （3）46m 题型三：与牛顿运动定律相关的F-t图象问题 例3：一质量为m=40kg的小孩在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示.试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2. 答案：9m 题型四：与牛顿运动定律相关的a-t图象问题 例4：如图甲所示，物体A和B叠放，静止在粗糙水平面上，物体A受到水平方向的拉力F=kt（k=3N/s），各物理量均为国际单位的作用，在拉力F逐渐增大的过程中，在物体A与水平面间的摩擦力达到最大静摩擦力的瞬间，移除物体B，此后，物体A的加速度随时间变化的关系如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ） A．物体B的质量为2kg B．物体A的质量为6kg C．物体A与水平面间的动摩擦因数为0.1 D．4s末物体A的速度大小为4m/s CD 题型五：与牛顿运动定律相关的F-t、v-t图象问题 例5：放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系,和物块速度v与时间t的关系如图所示,取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（ ） A.m=0.5 kg, μ=0.4 B.m=1.5 kg, μ=2/15 C.m=0.5 kg, μ=0.2 D.m=1 kg, μ=0.2 A 图像问题 图像问题的分析方法： 遇到带有物理图像的问题时，要认真分析图像，先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息，再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式解题． 图像问题 求解动力学的图像问题的一般程序 ⇓ ⇓ ⇓ ABD 练习2：一个静止的质点，在0～5s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化图线如图所示。则质点在 （ ） A．第2S末速度方向改变 B．第2S末加速度为零 C．第4S末运动速度为零 D．第4S末回到原出发点 C 练习3：将物体竖直向上抛出，假设运动过程中空气阻力大小不变，其速度—时间图象如图所示，则（ ） A．上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9 B．上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1 C．物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1 D．物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1 AD 练习4：静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小随时间变化如图甲所示。在拉力F从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化如图乙所示，（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2）。则下列说法正确的是（　 ） A．物体与水平面间的摩擦力先增大，后保持某一值不变 B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 C．4s末物体的速度为