专题二 动力学中的图像问题（共6种图像类型）——2024年高考物理图像题型专项训练

专题二 动力学中的图像问题 知识点一、动力学中的图像 1．动力学中常见的图象v－t图象、x－t图象、F－t图象、F－a图象等． 2．解决图象问题的关键：(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从零开始。 (2)理解图象的物理意义，能够抓住图象的一些关键点，如斜率、截距、面积、交点、拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解． 知识点二、其他图像问题 1．基本思路 (1)解读图象的坐标轴，理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义． (2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息． 2．解题技巧 (1)应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度． (2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线． (3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等． 类型1 动力学中的v-t图 1．（2022秋•江阴市期末）t＝0时刻，一质量为50g的小球被竖直向上抛出，其v﹣t图像如图所示。重力加速度g取10m/s2，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．t＝0.5s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 （多选）2．（2022秋•承德期末）如图甲所示，倾角θ＝37°的足够长的传送带以恒定的速率v0＝10m/s沿逆时针方向运动。t＝0时，将质量m＝1kg的物块（视为质点）轻放在传送带上端，物块的v﹣t图像如图乙所示，图乙中的t1＝1s，取沿传送带向下为正方向，重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是（　　） A．图乙中的v1＝10m/s B．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.75 C．t1～t2时间内，物块的加速度大小为2m/s2 D．若图乙中的t2＝2s，且物块恰好在此时从传送带下端离开，则传送带上端到下端的距离为20m 3．如图甲，质量mB＝3kg的长木板B上表面放置一质量mA＝2kg的物块A，另有一质量mC＝1kg的物块C以某一初速度v0从长木板最左端滑上长木板，物块C与物块A发生弹性碰撞后恰好能从长木板左端滑落，且最终物块A未从长木板滑离。物块A、C与长木板B之间的动摩擦因数均为μ1，长木板B与地面之间的动摩擦因数为μ2，两物块碰撞前长木板与地面相对静止，从两物块碰后瞬间开始计时，物块A的v﹣t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。 （1）求两物块碰前瞬间C的速度大小； （2）求动摩擦因数μ1、μ2的大小； （3）求物块C的初速度v0的大小。 类型2 动力学中的a-F图 4．（2022秋•耀州区校级期末）如图1所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出滑块A的加速度a，得到如图2所示的a﹣F图像，已知g取10m/s2，则（　　） A．滑块A的质量为1kg B．木板B的质量为6kg C．当F＝12N时，木板B的加速度为4m/s2 D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4 5．用一个沿水平方向很大的力F推放在粗糙程度相同的水平面上物体，推力F不断减小的过程中，物体运动的加速度a随推力F变化的a﹣F图象如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．物体的质量为1kg B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 C．当推力F减小为10N时，物体的加速度最大 D．当推力F减小为0时，物体的速度一定为零 6．如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块，木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a﹣F图，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，则下列选项错误的是（　　） A．滑块的质量m＝4kg B．木板的质量M＝2kg C．当F＝8N时滑块加速度为2m/s2 D．滑块与木板间动摩擦因数为0.1 类型3 动力学中的a-v图 7．（2020秋•郑州期末）目前许多智能化手机都有速度、加速度传感器，安装应用程序后，就可以测量相应的速度和加速度。某同学利用手机设计了一个实验，测量气球空气阻力大小与速率的关系。如图所示，将手机用细线悬吊在气球的下方，气球在空中先加速下落，随着速度的逐渐增大，气球所受的空气阻力也逐渐增大。（气球所受浮力以及手机上的空气阻力可忽略不计） （1）如果下落高度足够大，可判断气球和手机的下落是　 　的运动。（填“一直加速”、“先加速后匀速”或“先加速后减速”） （2）测量出手机和气球的总质量。选取下落过程中对应同一位置的速度和加速度数据，填入表格。表中明显出现错误的