专题一 微专题(二) 考点1 动力学中的图像问题-（教师用书）【考前60天】2024年高考物理总复习特色专项集训

微专题(二)　动力学图像　连接体 考点1　动力学中的图像问题 1.“两大类型” (1)已知物体在某一过程所受的合力(或某个力)随时间的变化图线，要求分析物体的运动情况； (2)已知物体在某一过程中速度、加速度随时间的变化图线，要求分析物体的受力情况。 2.常见的图像有：vt图像，at图像，Ft图像，aF图像等。 3.明确能从图像中获得哪些信息 把图像与具体的题意、情境结合起来，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图像中反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。 (多选)如图甲所示，质量m＝1 kg、初速度v0＝6 m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g＝10 m/s2，下列说法中正确的是(　　) A.t＝2 s时物块速度为零 B.t＝3 s时物块回到O点 C.恒力F大小为2 N D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.1 [解析]　通过图像可知，物块在恒力F作用下先做匀减速直线运动，速度反向后做匀加速直线运动。物体匀减速直线运动的加速度大小为a1＝＝ m/s2＝3 m/s2，物体匀减速直线运动的时间为t1＝＝ s＝2 s，故选项A正确；匀加速直线运动的加速度大小为a2＝＝m/s2＝1 m/s2，反向加速到出发点的时间t′＝＝s＝2 s，故选项B错误；根据牛顿第二定律得F＋f＝ma1，F－f＝ma2，联立两式解得F＝2 N，f＝1 N，则动摩擦因数为μ＝＝＝0.1，故选项C、D正确。 [答案]　ACD (多选)在例题中，若物块以初速度v0在粗糙水平面上向右运动，运动过程中始终受恒力F的作用，恒力大小为10 N，方向水平向左，如图甲所示。距出发点右侧3 m以内，物块的运动速率与距离的v2­x图像如图乙所示，重力加速度取10m/s2。则该物块(　　) 9 学科网（北京）股份有限公司 A.质量为1 kg B.初速度为4 m/s C.与水平地面间的动摩擦因数为0.4 D.向右运动过程中的加速度大小为12m/s2 解析　物体向右侧运动时，由牛顿第二定律－2x＝v－v，物体向左侧运动时2x＝v－v2′2，解得物体质量m＝1 kg，选项A正确；物块以初速度v0在粗糙水平面上向右运动，摩擦力和拉力都做负功，随着距出发点右侧的距离变大，速度减小，所以初速度为v0＝m/s＝12 m/s，选项B错误；由上述方程组，解得f＝2 N＝μmg，解得动摩擦因数μ＝0.2，选项C错误；向右运动过程中的加速度大小a＝＝12 m/s2，选项D正确。 答案　AD (多选)在例题中，若质量为1 kg的小物块在粗糙的水平地面上的O点以某一初速度水平向左运动，同时在物块上施加一水平向右的恒力F，经时间t，物块位移为x，其0～2 s内的t图像如图所示，之后物块再运动4 s到达出发点右侧6 m处。取g＝10 m/s2，则(　　) A.1 s末物块的加速度大小为1.5 m/s2 B.6 s末物块的速度大小为0 C.物块与地面间的动摩擦因数为0.075 D.水平恒力F＝2.25 N 解析　在0～2 s内，由题图得＝－t＋6(m/s)，即x＝6t－×3t2，与x＝v0t＋a1t2比较得v0＝6 m/s，a1＝－3 m/s2，即1 s末物块的加速度大小为3 m/s2，选项A错误；2 s末速度v2＝v0＋a1t2＝0，向左运动的位移为6 m，在2～6 s内，分析可知物块向右运动的位移大小为12 m，即－12＝a2t，解得a2＝－1.5 m/s2，物块水平向右做初速度为零的匀加速直线运动，6 s末物块的速度大小v6＝1.5×4 m/s＝6 m/s，选项B错误；根据牛顿第二定律知在2～6 s内有－F＋μmg＝ma2，在0～2 s内有－F－μmg＝ma1，解得μ＝0.075，F＝2.25 N，选项C、D正确。 9 学科网（北京）股份有限公司 答案　CD 1.(2023·上海二模)如图甲所示，物块从倾角为37°的斜面顶端自由滑至底端，全程平均速度 随时间t的关系如图乙所示。物块下滑过程中斜面保持静止，那么(　　) A.物块下滑过程的加速度为1 m/s2 B.斜面长度为4 m C.物块和斜面之间的动摩擦因数为0.5 D.水平地面对斜面摩擦力方向水平向左 解析　由图像可得关系式＝＝＝v0＋at，结合图像截距和斜率，可得v0＝1 m/s，a＝ m/s2＝1 m/s2，所以物块下滑过程的加速度为2 m/s2，故选项A错误；物块从倾角为37°的斜面顶端自由滑至底端，2 s末速度为v＝v0＋at＝5 m/s，则斜面长度为L＝·t＝6 m，故选项B错误；由牛顿第二定律mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma，μ＝0.5，故选项C正确；物块和斜面看作整体，整