12 小测卷(十) 动力学图像问题（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考物理高三一轮总复习高效讲义

小测卷(十)　动力学图像问题 (选择题每题5分，解答题每题10分，建议用时：50分钟)　　　　　　　　　 【选择题】每小题5分 1．(2023·上海嘉定模拟)一小球竖直向上抛出后又落回抛出点。若整个运动过程中，小球所受阻力大小与其速度大小成正比，则在整个运动过程中，小球的速率v随时间t的变化关系可能为(　　) 2．如图甲所示，一物块放在水平桌面上，物块受到水平向右的拉力F的作用后运动，以水平向右为加速度的正方向。物块的加速度a与拉力F之间的关系如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2。物块与水平面桌间的动摩擦因数为(　　) A．0.2 B．0.4 C．0.6 D．0.8 3．智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系，如图所示，g为当地的重力加速度，不计空气阻力。则手机第一次与地面碰撞过程中(　　) A．t2时刻手机开始着地 B．t2时刻手机速度最大 C．与地面作用时间为t3－t1 D．所受最大弹力为自身重力的10倍 4．在三米板跳水比赛中，从运动员离开跳板开始计时，取竖直向下为正方向，运动员重心的竖直速度随时间变化的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g。关于运动员，下列说法正确的是(　　) A．离开跳板后重心上升的最大高度为 B．在t3时刻刚好接触到水面 C．在t2～t3时间内所受合力逐渐增大 D．在t3～t4时间内所受水的作用力逐渐增大 5．(多选)某人在地面上用体重计称得其体重为490 N，他将体重计移至电梯内称量，t0至t3时间段内，体重计的示数如图所示。若取竖直向上为正方向，则电梯运行的v－t和a－t图像可能正确的是(　　) 6．如图甲所示，用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从零开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图像如图乙所示。若水平面各处粗糙程度相同，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，则(　　) A．物体的质量m＝2.4 kg B．物体的质量m＝0.5 kg C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1 D．物体与水平面间的动摩擦因数为0.3 7．(2023·山东潍坊模拟)如图甲所示，质量为m＝1 kg 的小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为a1的运动，小球在t1＝1 s时刻与挡板碰撞，然后沿着斜面做加速度大小为a2的运动，在t2＝1.25 s 时刻到达C点，接着从C点运动到B点，到达B点的时刻为t3，以上过程的v－t图像如图乙所示(v0未知)，已知a2与a1大小的差值为4 m/s2，重力加速度g＝10 m/s2，则(　　) A．小球受到阻力的大小为4 N B．斜面倾角的正弦值为0.5 C．v0＝3 m/s D．t3＝ s 8．在地面上把一物体以初速度v0竖直向上抛出。假设物体在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，到地面的高度用h表示，在空中运动的时间用t表示，取竖直向上为正方向，则物体从上抛开始到再次落回地面的过程中，以下关系图像可能正确的是(　　) 9．(多选)如图所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，上端叠放着A、B两个物块，系统处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物块A上，使A开始向上做匀加速运动，以系统静止时的位置为坐标原点，竖直向上为x正方向，得到F随x的变化图像如图乙所示。已知物块A的质量m＝2 kg，重力加速度g取10 m/s2。则(　　) A.弹簧的劲度系数为60 N/m B．物块A的加速度大小为1 m/s2 C．物块B的质量为8 kg D．F作用瞬间，A、B之间的弹力大小为10 N 【非选择题】 【材料】 10．(10分)(2023·江苏盐城模拟)如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.7 m锁定。t＝0时解除锁定释放滑块。计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度—时间图像如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t＝0时图线的切线，已知滑块质量m＝1.0 kg，取g＝10 m/s2。求： (1)滑块与地面间的动摩擦因数；(3分) (2)弹簧的劲度系数；(3分) (3)已知图线上a点对应的速度值最大，此时弹簧的长度为l＝1.1 m，求弹簧的原长。(4分) 小测卷(十)　动力学图像问题 1．解析：以初速度v0竖直向上抛出一小球，小球在空中运动时所受阻力大小与其速度大小成正比。上升过程中，受到向下的重力和空气阻力，阻力减小，合外力减小，做加速度减小的减速运动；下降过程中，受到向下的重力和向上的空气阻力，阻力增大，合外力减小，做加速度减小的加速运动。由v－t图像的斜率表示加速度，可知上升阶段和下降阶段斜率都在减小；又速率只有大小没有方向，则图线应在t轴上方。 2．解析：根据题图可得加速度与拉力函数关系为a＝0.2F－4，根据牛顿第二定律可得F－μmg＝ma，整理可得a＝－μg，比较关系式可得μ＝0.4。 3．解析：由于不计空气阻力，则手机在与地面接触之前仅仅受到重力作用，加速度为重力加速度，根据题图可知，t1时刻手机开始着地，故A错误；手机接触地面时，先向下做加速度减小的变加速运动，可知手机速度最大时，加速度为0，根据题图可知，手机速度最大的时刻在t1与t2两时刻之间，故B错误；根据上述可知，由于不计空气阻力，则手机在与地面没有接触时仅仅受到重力作用，加速度为重力加速度，可知手机第一次与地面碰撞过程中与地面作用时间为t3－t1，故C正确；根据题图可知，t2时刻，手机所受弹力最大，根据牛顿第二定律有FN－mg＝m·10g，解得FN＝11mg，即所受最大弹力为自身重力的11倍，故D错误。 4．解析：由题图可知，0～t1内运动员在竖直方向向上运动，在t1时刻到达最高点，根据逆向思维可得，运动员离开跳板后重心上升的最大高度为hm＝，故A正确；由题图可知，t1～t2内运动员在竖直方向做自由落体运动，在t2时刻刚接触水面，故B错误；由v ­t图像的切线斜率表示加速度，可知t2～t3在时间内，运动员的加速度逐渐减小，则所受合力逐渐减小，故C错误；在t3～t4时间内，运动员在水中向下减速运动，所受水的作用力大于重力，由图像的切线斜率表示加速度，可知运动员的加速度先增大后减小，根据牛顿第二定律得a＝，可知运动员所受水的作用力先增大后减小，故D错误。 5．解析：在t0～t1时间内，根据牛顿第二定律可知F1－mg＝ma1，解得a1＝－1 m/s2，可知在t0～t1时间内，人向下做匀加速运动或向上做匀减速运动，t1～t2时间内，根据牛顿第二定律可知F2－mg＝ma2，解得a2＝0，可知在t1～t2时间内，人做匀速直线运动或静止，t2～t3时间内，根据牛顿第二定律可知F3－mg＝ma3，解得a3＝1 m/s2，可知在t2～t3时间内，人向下做匀减速运动或向上做匀加速运动，综上所述，选项A、B、C符合要求。 6．解析：在F从零开始逐渐增大的过程中，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，解得加速度a＝－μg，结合图像有 kg-1，解得m＝2 kg，故A、B错误；由F－μmg＝ma，代入坐标(6，2)，结合上述解得μ＝0.1，故C正确，D错误。 7．解析：根据图像，0～1 s时间内列出运动学公式得2v0＝a1t1，1～1.25 s时间内列出运动学公式得0＝－v0＋a2(t2－t1)，又a2－a1＝4 m/s2，解得a1＝4 m/s2，a2＝8 m/s2，v0＝2 m/s，故C错误；设斜面倾角为θ，小球从A运动到挡板，由牛顿第二定律得mg sin θ－Ff＝ma1，小球从挡板运动到C点，由牛顿第二定律可得mg sin θ＋Ff＝ma2，解得sin θ＝0.6，Ff＝2 N，故A、B错误；根据图像，BC之间位移大小为x1＝×(t2－t1)＝0.25 m，设小球从C运动到B的时间为t，则x1＝a1t2，解得t＝ s，则t3＝t2＋t＝ s，故D正确。 8．解析：上升阶段，由牛顿第二定律得mg＋Ff＝ma1，解得a1＝解得a2＝g－，物体做匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移速度公式有2ah＝v2－，可得v2＝2ah＋，可知v2­h斜率为k＝2a，可知A正确，B错误。根据速度时间关系有v＝v0＋at，可知v－t图像斜率为k＝a，上升阶段，由牛顿第二定律得mg＋Ff＝ma1，解得k1＝a1＝g＋，物体做匀减速直线运动；下降阶段，由牛顿第二定律得mg－Ff＝ma2，解得k2＝a2＝g－，物体做负向的匀加速直线运动，可知C、D错误。 9．解析：以A、B整体为研究对象，静止时弹簧压缩量为x0，kx0＝(m＋M)g，分离之前F＋k(x0－x)－(m＋M)g＝(m＋M)a，即F＝kx＋(m＋M)a，F随x的变化图像的斜率等于劲度系数k＝ N/m＝80 N/m，A错误；x＝0时刻有12 N＝(m＋M)a，分离时有22 N－mg＝ma，联立解得a＝1 m/s2，M＝10 kg，B正确，C错误；施加拉力F的瞬间，A、B之间的弹力为FN，有kx0－Mg－FN＝Ma，解得FN＝10 N，D正确。 10．解析：(1)从图像bc段可知，滑块脱离弹簧后的加速度 a＝＝kbc＝－5 m/s2 由牛顿第二定律a＝＝－μg 得μ＝0.5。 (2)t＝0时，瞬时加速度 a1＝kOd＝30 m/s2 设弹簧的劲度系数为k，由胡克定律，弹簧弹力 F＝kx 由牛顿第二定律得F－μmg＝ma1 解得k＝50 N/m。 (3)在a点，滑块的加速度为0，设弹簧的形变量(压缩量)为x′，有kx′＝μmg 解得x′＝0.1 m 则l0＝l＋x′＝1.2 m。 答案：(1)μ＝0.5　(2)k＝50 N/m　(3)1.2 m 学科网（北京）股份有限公司 $