专题五 动力学图像-【精剖细解】2023年物理新高一初升高衔接讲义（全国通用）

专题五 动力学图像 ——精剖细解预习讲义 知识点1：动力学图像 1、常见的图像 v－t图像，a－t图像，F －t图像，F －x图像（弹簧-伸长量图像），a－F图像等。 2、图像间的联系 加速度a是v－t图像和F －t图像联系的桥梁。 3、图像题解题的三步策略 观察图像的横、纵坐标所代表的物理量及单位； 确认横、纵坐标是不是从0开始以及横、纵坐标的单位长度； 分析图像中的曲线形状，理解图像中的斜率，面积，截距，交点，拐点的物理意义。 4、图像的两类分析 已知物体在某个物理过程中所受的某个力随时间变化的图像，分析物体的运动情况； 已知物体在某个运动过程中速度、加速度随时间变化的图像，分析物体的受力情况。 5、解题应注意的问题 图像中能获得的信息：把图像与题意中的信息和题意中放映的物理情境相结合，明确图像中面积、斜率、特殊点等的物理意义，从图像中反馈出来的有用信息与牛顿运动定律结合求解。 对物体的运动情况或受力情况进行分析，明确图像中纵坐标的物理量与横坐标的物理量之间的制约关系，确定物理量的变化趋势，分析图线从而理解物理过程，再结合牛顿运动定律等相关规律列出与图像对应的函数方程式，进而对物理问题做出准确的分析。 运动学图像分析 单选题 1．如图甲所示，一足够长的质量为的木板静止在水平面上，时刻质量也为的滑块从板的左端以初速度水平向右滑行。若时间内滑块加速度大小为，时间内滑块加速度大小为。滑块与木板、木板与地面的动摩擦因数分别为、，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块运动的图像如图乙所示，则有（    ）    A． B． C． D． 2．如图甲所示，质量为m=2kg的小物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动。已知水平拉力F随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，取水平向右为正方向，由此可知（　　）    A．在0～3s时间内物块的加速度大小为6m/s2 B．在3～5s时间内物块的加速度大小为3m/s2，方向水平向右 C．5s末，物块速度大小为3m/s，方向水平向右 D．前3s内物块的位移是4.5m 3．物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别是和，与水平面之间的动摩擦因数分别为和，用平行于水平面的力分别拉物体A、B得到加速度和拉力的关系图像分别如图中A、B所示，已知，利用图像可求出A、B两物体与水平面之间的动摩擦因数和的数值分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 4．高空跳伞是一项极限运动。某运动员和降落伞总质量为72kg，其高空跳伞的图像如图所示，可将运动员的运动视作竖直方向上的直线运动。运动员打开降落伞后，其所受阻力与成正比，比例系数为20kg/m，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．降落伞打开后运动员始终处于超重状态 B．降落伞打开后运动员的速度先减小后不变 C．运动员和伞受到的空气阻力在打开降落伞后越来越小 D．运动员在打开降落伞后达到的收尾速度为6m/s 5．第24届北京冬季奥林匹克运动会中，高山滑雪是重要的比赛项目之一，图甲是一名滑雪运动员在比赛过程中的示意图，运动员自身和所有装备的总质量为m，在倾角θ=37°的斜坡向下滑动过程中，受滑动摩擦力和空气阻力作用，假设空气阻力与速度成正比，即f=kv，其中比例系数k=10P（P是k的单位）。运动员在比赛中的某段过程v-t图像如图乙中实线AD所示，AB是曲线最左端A点的切线，B点的坐标为（16，48），CD是曲线AD的渐近线，已知重力加速度为10m/s2，sin37°=0.6，下列说法中正确的是（　　） A．题干中“k=10P”中的P为s/m B．当v0=16m/s时，运动员的加速度为3m/s2 C．雪橇与斜坡间的动摩擦因数是0.25 D．运动员自身和所有装备的总质量m=75kg 6．如图甲所示，质量为m的物块在水平力F的作用下可沿竖直墙面滑动，水平力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，物块与竖直墙面间的动摩擦因数为μ，物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，竖直墙面足够高，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．物块一直做匀加速直线运动 B．物块先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动 C．物块的最大加速度为g D．时，物块停止下滑 7．时刻，一质量为的小球被竖直向上抛出，其图像如图所示。重力加速度取，则下列说法正确的是（　　） A．小球上升的最大高度为3.0m B．前1s内，小球的位移为2.5m C．时，小球的加速度方向反转 D．小球受到的空气阻力大小恒为0.1N 8．如图1所示，在粗糙的水平面上静止放置一滑块，时刻在滑块上施加一水平向右的外力F，外力大小随时间变化规律如图2所示，滑块的加速度随时间的变化规律如图3所示，已知滑块与地面间的滑动