考点16 动力学图像 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

高中物理必修一重点考点解读 考点16 动力学图像 知识网络 考点解读 1.常见动力学图像及意义 v-t图像 根据图像的斜率判断加速度的大小和方向，进而根据牛顿第二定律求解合外力 F-a图像 首先要根据具体的物理情境，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式，根据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或面积的意义，从而由图像给出的信息求出未知量 a-t图像 要注意加速度的正负，正确分析每一段的运动情况，然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程 F-t图像 要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度，分析每一时间段的运动性质 2.运用图像解决问题的三个角度 （1）用给定图像解答问题。 （2）根据情景，选择可能正确的图像。 （3）根据题意作图，用图像解答问题。在实际的应用中要建立物理情境与函数、图像的相互转换关系。 能力素养提升 一、动力学图像题型分类及解题思路 题型 解题思路 由运动图像分析受力情况 （1）根据运动图像，求解加速度； （2）应用牛顿第二定律，建立加速度与力的关系； （3）确定物体受力情况及相关物理量 由受力图像分析运动情况 （1）根据受力图像，结合牛顿第二定律，确定加速度的变化； （2）根据加速度和初速度的方向，判断是加速运动还是减速运动； （3）由加速度结合初始运动状态，分析物体的运动情况 由已知条件确定物理量的变化图像 （1）分析运动过程中物体的受力； （2）根据牛顿第二定律推导出加速度表达式； （3）根据加速度的变化确定物理量的变化图像 二、利用函数思想解决动力学图像问题 1.分清图像的类别：分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点. 2.注意图线中的一些特殊点：图线与横、纵坐标轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等. 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，应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断. 针对训练 1 （2026黄冈高中联盟联考）竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广。如图所示，一儿童搓动竹蜻蜓，松开手后竹蜻蜓在空中运动时竖直方向的v-t图像如图所示，以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A．t1时刻，竹蜻蜓上升到最高点 B．t2时刻，竹蜻蜓所受合外力为0 C．0~t1时间内，竹蜻蜓的平均速度大于 D．t2~t3时间内，竹蜻蜓处于超重状态 2 （2025·河北衡水三模）某游泳运动员在0～6 s时间内运动的v-t图像如图所示。关于该运动员，下列说法正确的是（　　） A.在0～6 s内所受的合力一直不为0 B.在0～6 s内的位移大小为24 m C.在2～4 s内一定处于超重状态 D.在4～6 s内的位移大小为8 m 3. （辽宁省名校联盟2025年高三1月份联合考试）物体静止于粗糙水平地面上，当t=0时，对物体施加一水平外力F作用，外力F随时间变化的规律如图甲所示，物体速度v随时间变化的规律如图乙所示，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 该物体的质量为1kg B. 该物体与水平面间的动摩擦因数为0.2 C. 0~1s内，该物体受到的合力为2N D. 0~5s 内，该物体的平均速率为3m/s 4. （河北名校联考普通高中2025届高三年级适应性演练）某无人机研制单位测试无人机的试飞状态，他们测得无人机的加速度与时间的关系图像如图所示，竖直向上为正方向。已知时刻无人机从地面起飞，时刻无人机的速度为0.下列说法中正确的是（　　） A. 时间内，无人机先处于超重状态后处于失重状态 B. 时间内，时刻无人机的动能最大 C. 时间内，无人机始终向上运动 D. 时刻无人机的升力一定是时刻无人机升力的2倍 5 英国物理学家和数学家斯托克斯研究球体在液体中下落时，发现了液体对球的黏滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关，有F＝6πηrv，其中物理量η为液体的黏滞系数，它与液体的种类及温度有关，如图所示，将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的足够深的量筒中，下列描绘小钢珠在下沉过程中加速度大小与时间关系图像可能正确的是（　　） 6 物块以初速度v0竖直向上抛出，到达最高点后返回，物块所受空气阻力大小不变，下列v－t图像正确的是（　　） 7 如图甲所示，一倾角θ＝30°的足够长斜面体固定在水平地面上，一个物块静止在斜面上。现用大小为F＝kt（k为常量，F、t的单位分别为N和s）的拉力沿斜面向上拉物块，物块受到的摩擦力Ff随时间变化的关系图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。下列判断正确的是（　　） A.物块的质量为1 kg B.k的值为5 N/s C.物块与斜面间的动摩擦因数为 D.t＝3 s时，物块的加速度大小为4 m/s2 8　如图甲所示，倾角α＝37°的斜面体固定在水平面上，一质量为m＝1 kg的滑块放在斜面上，滑块与斜面体之间的动摩擦因数为μ＝0.5，t＝0时刻在滑块上施加一平行斜面向上的外力F使其由静止开始运动，滑块的加速度随时间的变化规律如图乙所示，取沿斜面向上的方向为正，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（　　） A.0～1 s内外力与3～4 s内外力大小之比为1∶1 B.2 s末滑块速度的大小为6 m/s C.1 s末与3 s末滑块的速度等大反向 D.滑块4 s末运动到最高点 9.（2025·山西临汾三模）质量为m的物块静止在动摩擦因数为μ的水平地面上，0～3 s内所受水平拉力与时间的关系如图甲所示，0～2 s内加速度—时间图像如图乙所示。重力加速度取g＝10 m/s2，由图可知（　　） A.m＝1 kg，μ＝0.2 B.m＝1 kg，μ＝0.1 C.m＝2 kg，μ＝0.2 D.m＝2 kg，μ＝0.1 10.（2024·全国甲卷15题）如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a-m图像。重力加速度大小为g。在下列a-m图像中，可能正确的是（　　） 11 （2025·内蒙古通辽一模）一个质量为 6 kg 的物体在水平面上运动，图中的两条直线的其中一条为物体受水平拉力作用而另一条为不受拉力作用时的速度—时间图像，则物体所受摩擦力的大小的可能值为（　　） A.1 N B.2 N C.2.5 N D.3 N 12. （湖南怀化名校联考联合体2025届高考考前仿真联考三）如图甲所示，在水平地面上，可视为质点的物体受到恒定的水平向右的拉力，从某点以的速度向左滑动，物体运动的部分速度随时间的变化图像如图乙所示，已知物体的质量，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 的大小为 B. 物体与水平面间的动摩擦因数为 C. 物体回到点的速度大小为 D. 物体回到点的时刻为 13 (2023·全国甲卷·19)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知(　　) A.m甲<m乙 B.m甲>m乙 C.μ甲<μ乙 D.μ甲>μ乙 14　如图甲所示，物块的质量m=1 kg，初速度v0=10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后该力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g取10 m/s2。下列选项中正确的是(　　) A.2~3 s内物块做匀减速运动 B.在t=1 s时刻，恒力F反向 C.物块与水平面间的动摩擦因数为0.5 D.恒力F大小为10 N 15 .(2025·陕晋青宁卷·3)某智能物流系统中，质量为20 kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是(　　) 16 如图甲所示，物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10 m/s2。根据题目提供的信息，下列判断正确的是(　　) A.物体的质量m=2 kg B.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3 C.物体与水平地面间的最大静摩擦力Ffmax=6 N D.在F为10 N时，物体的加速度a=2.5 m/s2 17 (2024·广东卷，7)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y，所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中，其F－y图像或y－t图像可能正确的是(　　) 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理必修一重点考点解读 考点16 动力学图像 知识网络 考点解读 1.常见动力学图像及意义 v-t图像 根据图像的斜率判断加速度的大小和方向，进而根据牛顿第二定律求解合外力 F-a图像 首先要根据具体的物理情境，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式，根据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或面积的意义，从而由图像给出的信息求出未知量 a-t图像 要注意加速度的正负，正确分析每一段的运动情况，然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程 F-t图像 要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度，分析每一时间段的运动性质 2.运用图像解决问题的三个角度 （1）用给定图像解答问题。 （2）根据情景，选择可能正确的图像。 （3）根据题意作图，用图像解答问题。在实际的应用中要建立物理情境与函数、图像的相互转换关系。 能力素养提升 一、动力学图像题型分类及解题思路 题型 解题思路 由运动图像分析受力情况 （1）根据运动图像，求解加速度； （2）应用牛顿第二定律，建立加速度与力的关系； （3）确定物体受力情况及相关物理量 由受力图像分析运动情况 （1）根据受力图像，结合牛顿第二定律，确定加速度的变化； （2）根据加速度和初速度的方向，判断是加速运动还是减速运动； （3）由加速度结合初始运动状态，分析物体的运动情况 由已知条件确定物理量的变化图像 （1）分析运动过程中物体的受力； （2）根据牛顿第二定律推导出加速度表达式； （3）根据加速度的变化确定物理量的变化图像 二、利用函数思想解决动力学图像问题 1.分清图像的类别：分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点. 2.注意图线中的一些特殊点：图线与横、纵坐标轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等. 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，应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断. 针对训练 1 （2026黄冈高中联盟联考）竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广。如图所示，一儿童搓动竹蜻蜓，松开手后竹蜻蜓在空中运动时竖直方向的v-t图像如图所示，以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A．t1时刻，竹蜻蜓上升到最高点 B．t2时刻，竹蜻蜓所受合外力为0 C．0~t1时间内，竹蜻蜓的平均速度大于 D．t2~t3时间内，竹蜻蜓处于超重状态 答案 C 解析 由竹蜻蜓在空中运动时竖直方向的v-t图像可知，t1时刻，竹蜻蜓竖直方向速度最大，所以A错误；由竹蜻蜓在空中运动时竖直方向的v-t图像可知，t21时刻速度图像切线斜率不为零，说明加速度不为零，由牛顿第二定律可知，t2时刻，竹蜻蜓所受合外力不为0，B错误；由竹蜻蜓在空中运动时竖直方向的v-t图像可知，0~t1时间内，竹蜻蜓的竖直位移大于，所以平均速度大于，C正确；t2~t3时间内，竹蜻蜓向下做加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，D错误。 2 （2025·河北衡水三模）某游泳运动员在0～6 s时间内运动的v-t图像如图所示。关于该运动员，下列说法正确的是（　　） A.在0～6 s内所受的合力一直不为0 B.在0～6 s内的位移大小为24 m C.在2～4 s内一定处于超重状态 D.在4～6 s内的位移大小为8 m 答案：D 解析：v-t图像的斜率代表加速度，由图像可知，在2～4 s该运动员有加速度，由牛顿第二定律可知F合＝ma，在0～2 s与4～6 s运动员并无加速度，即此时合力为零，综上所述，运动员在0～2 s与4～6 s所受合力为零，在2～4 s内所受的合力不为零，故A项错误；由于v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以在0～6 s内的位移大小为x＝（2＋4）×4 m＝12 m，故B项错误；在2～4 s内加速度为a＝ m/s2＝2 m/s2，由于不知道运动员运动方向，只知道该时间内运动员加速度方向与运动员的运动方向相同，所以其不一定是超重状态，故C项错误；在4～6 s内的位移大小为x1＝4×2 m＝8 m，故D项正确。 3. （辽宁省名校联盟2025年高三1月份联合考试）物体静止于粗糙水平地面上，当t=0时，对物体施加一水平外力F作用，外力F随时间变化的规律如图甲所示，物体速度v随时间变化的规律如图乙所示，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 该物体的质量为1kg B. 该物体与水平面间的动摩擦因数为0.2 C. 0~1s内，该物体受到的合力为2N D. 0~5s 内，该物体的平均速率为3m/s 【答案】AB 【解析】．由图甲可知，3~5s内，外力F为零，由牛顿第二定律有 由图乙可知，3~5s内，物体加速度大小为 联立解得μ=0.2，B项正确； 1~3s内，物体匀速运动，由平衡条件有，解得m=1kg，A项正确； 由图乙可知，0~1s内，由牛顿第二定律有，C项错误； 由图乙可知，0~5s内，物体通过的位移大小为 由平均速度定义式有，D项错误。 4. （河北名校联考普通高中2025届高三年级适应性演练）某无人机研制单位测试无人机的试飞状态，他们测得无人机的加速度与时间的关系图像如图所示，竖直向上为正方向。已知时刻无人机从地面起飞，时刻无人机的速度为0.下列说法中正确的是（　　） A. 时间内，无人机先处于超重状态后处于失重状态 B. 时间内，时刻无人机的动能最大 C. 时间内，无人机始终向上运动 D. 时刻无人机的升力一定是时刻无人机升力的2倍 【答案】C 【解析】．图像可知时间内加速度始终向上，故无人机一直处于超重状态，故A错误； 由图像可知时间内无人机竖直向上做加速运动，无人机竖直向上做减速运动直至时刻无人机的速度为0，故时刻无人机速度最大，动能最大，故B错误； 由B选项可知无人机一直向上运动，时间内，无人机从速度0开始向上加速运动，故时间内，无人机始终向上运动，故C正确； 设无人机质量为m，时刻有 解得无人机升力 时刻有 解得无人机升力 数学关系可知，时刻无人机的升力不一定是时刻无人机升力的2倍，故D错误。 5 英国物理学家和数学家斯托克斯研究球体在液体中下落时，发现了液体对球的黏滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关，有F＝6πηrv，其中物理量η为液体的黏滞系数，它与液体的种类及温度有关，如图所示，将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的足够深的量筒中，下列描绘小钢珠在下沉过程中加速度大小与时间关系图像可能正确的是（　　） 答案 D 解析：　根据牛顿第二定律得，小钢珠的加速度a＝＝，在下降的过程中，速度v增大，阻力F增大，则加速度a减小，速度v增大得越来越慢，则加速度a减小得越来越慢，当重力和阻力相等时，做匀速运动，加速度为零，故选项D正确。 6 物块以初速度v0竖直向上抛出，到达最高点后返回，物块所受空气阻力大小不变，下列v－t图像正确的是（　　） 答案 C 解析　物块上升时所受空气阻力向下，对物块受力分析可得mg＋f＝ma1，上升时加速度大小a1＝＋g，物块下降时所受空气阻力向上，对物块受力分析可得mg－f＝ma2，加速度大小a2＝g－，故物块上升时的加速度大于下降时的加速度，C正确. 7 如图甲所示，一倾角θ＝30°的足够长斜面体固定在水平地面上，一个物块静止在斜面上。现用大小为F＝kt（k为常量，F、t的单位分别为N和s）的拉力沿斜面向上拉物块，物块受到的摩擦力Ff随时间变化的关系图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。下列判断正确的是（　　） A.物块的质量为1 kg B.k的值为5 N/s C.物块与斜面间的动摩擦因数为 D.t＝3 s时，物块的加速度大小为4 m/s2 答案：ABD 解析：t＝0时Ff＝mgsin θ＝5 N，解得m＝1 kg，故A正确；当t＝1 s时，Ff＝0，说明F＝mgsin θ＝5 N，由F＝kt可知k＝5 N/s，故B正确；由题图乙可知，滑动摩擦力μmgcos θ＝6 N，解得μ＝，故C错误；由F＝μmgcos θ＋mgsin θ，即kt0＝6 N＋5 N，解得t0＝2.2 s，即2.2 s后物块开始向上滑动，当t＝3 s时，F＝15 N，则F－μmgcos θ－mgsin θ＝ma，解得物块加速度大小a＝4 m/s2，故D正确。 8　如图甲所示，倾角α＝37°的斜面体固定在水平面上，一质量为m＝1 kg的滑块放在斜面上，滑块与斜面体之间的动摩擦因数为μ＝0.5，t＝0时刻在滑块上施加一平行斜面向上的外力F使其由静止开始运动，滑块的加速度随时间的变化规律如图乙所示，取沿斜面向上的方向为正，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（　　） A.0～1 s内外力与3～4 s内外力大小之比为1∶1 B.2 s末滑块速度的大小为6 m/s C.1 s末与3 s末滑块的速度等大反向 D.滑块4 s末运动到最高点 答案 D 解析：　由题图乙知，在 0～1 s时间内，滑块加速度恒定为2 m/s2，做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得F1－mgsin α－μmgcos α＝ma1，解得F1＝12 N，在3～4 s时间内，滑块的加速度沿斜面向下，大小恒为2 m/s2，做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得mgsin α＋μmgcos α－F2＝ma2，解得F2＝8 N，则0～1 s内外力与3～4 s内外力大小之比为3∶2，故A错误；a-t图像中图线与t轴围成的面积表示速度的变化量，因此由a-t图像可得，在t＝2 s时，滑块的速度大小为v＝×（1＋2）×2 m/s＝3 m/s，故B错误；在t＝1 s到t＝3 s时间内，滑块先加速后减速，由题图中面积关系可知，速度变化量大小相等，故1 s末与3 s末滑块的速度大小均为2 m/s，方向均沿正方向，故C错误；在0～4 s时间内，由图线与时间轴围成的面积关系可知，滑块运动的方向不变，先沿正方向加速运动，后沿正方向减速运动，在t＝4 s时，滑块的速度为零，此时运动到最高点，故D正确。 9.（2025·山西临汾三模）质量为m的物块静止在动摩擦因数为μ的水平地面上，0～3 s内所受水平拉力与时间的关系如图甲所示，0～2 s内加速度—时间图像如图乙所示。重力加速度取g＝10 m/s2，由图可知（　　） A.m＝1 kg，μ＝0.2 B.m＝1 kg，μ＝0.1 C.m＝2 kg，μ＝0.2 D.m＝2 kg，μ＝0.1 答案 A 解析：　0～1 s内，根据牛顿第二定律可得F1－μmg＝ma，1～2 s内，有F2＝μmg，联立可得m＝1 kg，μ＝0.2，故选A。 10.（2024·全国甲卷15题）如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a-m图像。重力加速度大小为g。在下列a-m图像中，可能正确的是（　　） 答案 D 解析：　设物块P的质量为M，物块P与桌面间的动摩擦因数为μ，轻绳上的拉力大小为T，对砝码和轻盘组成的整体：mg－T＝ma，对物块P：T－μMg＝Ma，解得：a＝g－，D正确。 11 （2025·内蒙古通辽一模）一个质量为 6 kg 的物体在水平面上运动，图中的两条直线的其中一条为物体受水平拉力作用而另一条为不受拉力作用时的速度—时间图像，则物体所受摩擦力的大小的可能值为（　　） A.1 N B.2 N C.2.5 N D.3 N 答案 B 解析：　根据v-t图像可知两图线对应的加速度大小分别为a1＝＝ m/s2，a2＝＝ m/s2，若水平拉力与运动方向相反，则有a1＝，a2＝，解得F＝2 N，f＝2 N，若水平拉力与运动方向相同，则有a1＝，a2＝，解得F＝2 N，f＝4 N，故选B。 12. （湖南怀化名校联考联合体2025届高考考前仿真联考三）如图甲所示，在水平地面上，可视为质点的物体受到恒定的水平向右的拉力，从某点以的速度向左滑动，物体运动的部分速度随时间的变化图像如图乙所示，已知物体的质量，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 的大小为 B. 物体与水平面间的动摩擦因数为 C. 物体回到点的速度大小为 D. 物体回到点的时刻为 【答案】D 【解析】．物体向左做减速运动时，加速度大小 物体向右加速时 根据， 解得，，选项AB错误； ．物体向左运动的位移为 根据 解得， 故物体回到点的时刻为1.5s，选项C错误、D正确。 13 (2023·全国甲卷·19)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知(　　) A.m甲<m乙 B.m甲>m乙 C.μ甲<μ乙 D.μ甲>μ乙 答案　BC 解析　根据牛顿第二定律有F-μmg=ma，整理得F=ma+μmg，可知F-a图像的斜率为m，纵轴截距为μmg，则由题图可看出m甲>m乙，μ甲m甲g=μ乙m乙g，则μ甲<μ乙。故选B、C。 14　如图甲所示，物块的质量m=1 kg，初速度v0=10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后该力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g取10 m/s2。下列选项中正确的是(　　) A.2~3 s内物块做匀减速运动 B.在t=1 s时刻，恒力F反向 C.物块与水平面间的动摩擦因数为0.5 D.恒力F大小为10 N 答案　B 解析　根据速度—位移公式v2-=2ax，可得匀减速直线运动的加速度大小a1= m/s2=10 m/s2，匀加速直线运动的加速度大小a2= m/s2=4 m/s2，由题图乙可知物体做匀减速直线运动的初速度大小为v0=10 m/s，则速度为零的时间t1==1 s，物体做匀加速直线运动的初速度为0，末速度大小为v=8 m/s，则做匀加速直线运动所用时间为t2==2 s，即2~3 s内物块做匀加速运动，在t=1 s时刻恒力F反向，故A错误，B正确；根据牛顿第二定律，物体做匀减速直线运动有F+μmg=ma1，物体做匀加速直线运动有F-μmg=ma2，联立解得F=7 N，μ=0.3，故C、D错误。 15 .(2025·陕晋青宁卷·3)某智能物流系统中，质量为20 kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是(　　) 答案　A 解析　根据牛顿第二定律和F-t图像画出如图所示的a-t图像，可知分拣机器人在0~1 s和2~3 s内加速度大小均为1 m/s2，方向相反，由v-t图线的斜率表示加速度可知，A正确。 16 如图甲所示，物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10 m/s2。根据题目提供的信息，下列判断正确的是(　　) A.物体的质量m=2 kg B.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3 C.物体与水平地面间的最大静摩擦力Ffmax=6 N D.在F为10 N时，物体的加速度a=2.5 m/s2 答案　ABC 解析　根据牛顿第二定律可知F-μmg=ma，整理可得a=F-μg，结合题图乙可得= kg-1，解得m=2 kg，故A正确；由题图乙可知，a与F的关系式满足a=0.5F-3(m/s2)，结合上述分析可知μg=3 m/s2，解得μ=0.3，故B正确；结合上述结论可得最大静摩擦力为Ffmax=μmg=6 N，故C正确；将F=10 N代入a=0.5F-3(m/s2)，解得a=2 m/s2，故D错误。 17 (2024·广东卷，7)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y，所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中，其F－y图像或y－t图像可能正确的是(　　) 答案　B 解析　在木块下落H高度之前，木块所受合外力为木块的重力，保持不变，即F＝mg;当木块接触弹簧后到合力为零前，F＝mg－k(y－H)，随着y的增大F减小;当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中，F＝k(y－H)－mg，木块所受合外力向上，随着y的增大F增大，F－y图像如图B项所示，故B正确，A错误;在木块下落H高度之前，木块做匀加速直线运动，根据v＝gt，速度逐渐增大，所以y－t图像斜率逐渐增大;当木块接触弹簧后到合力为零前，根据牛顿第二定律有mg－k(y－H)＝ma，木块的速度继续增大，做加速度减小的加速运动，所以y－t图像斜率继续增大;当弹簧弹力等于重力时，速度达到最大，y－t图像中斜率最大;当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点的过程中F＝k(y－H)－mg，木块所受合外力向上，木块做加速度增大的减速运动，所以y－t图斜率减小，到达最低点时，木块的速度为零，y－t图像的斜率为零。综上分析可知，木块先做自由落体运动，后做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动到最低点。同理可知，木块在上升过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，再做匀减速直线运动到最高点。y－t图像大致如图所示，故C、D错误。 1 学科网（北京）股份有限公司 $