备战2013物理高考与模拟题分类解析_专题07_与牛顿运动定律相关的图象问题
牛顿运动定律应用 图像问题
牛顿运动定律应用图像问题1 图像分析：看坐标轴特殊点图线面积斜率2 若已知v-t图像，则利用图像确定不同阶段的a v t.然后由牛顿定律求解相关问题3 若已知f-t图像，则利用图像确定不同时段的受力，然后由牛顿定律求出加速度再由运动定律求解相关问题1一物体静止在光滑水平面上，同时受到两个方向相反的水平拉力F1、F2的作用，Fl、F2随位移变化，如图所示．则物体的动能将（）A．一直变大，至20m时达最大B．一直变小，至20m时达最小C．先变大至10m时最大，再变小D．先变小至10m时最小，再变大C2某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力）四个选项中正确的是（）B3如图所示，表示某物体所受的合力随时间变化的关系图象，设物体的初速度为零，则下列说法中正确的是（）A．物体时而向前运动，时而向后运动，2s末在初始位置的前边B．物体时而向前运动，时而向后运动，2s末在初始位置处C．物体一直向前运动，2s末物体的速度为零D．若物体在第1s内的位移为L，则在前4s内的位移为4LCD42008北京奥运会取得了举世瞩目的成功，某运动员(可看作质点)参加跳板跳水比赛，起跳过程中，将运动员离开跳板时做为计时起点，其速度与时间关系图象如图所示，则A．t1时刻开始进入水面B．t2时刻开始进入水面C．t3时刻已浮出水面D．0- t2的时间内，运动员处于超重状态B5一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图8所示，则( )A．t3时刻火箭距地面最远B．t2～t3时间内，火箭在向下降落C．t1～t2时间内，火箭处于失重状态D．0～t3时间内，火箭始终处于失重状态A6一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图像如图所示,g=10m/s2.求：(1)物块向上滑行的最大距离S;(2)斜面的倾角θ.①S＝1（ｍ）②7两个完全相同的物块a、b质量为m=0.8kg，在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动，图中的两条直线表示物体受到水平拉力F作用和不受拉力作用的v-t图象，取10m/s2 求：（1）物体a受到的摩擦力大小；（2）物块b所受拉力F的大小；（3）8s末a、b间的距离．60m8质量为10kg的物体置于水平地面上，它与地面间的动摩擦因数??=0.2。
高三物理牛顿定律与图象试题答案及解析
高三物理牛顿定律与图象试题答案及解析1.如图所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m="0.1" kg的铁块，它与纸带右端的距离为L=0.5m，所有接触面之间的动摩擦因数相同。
现用水平向左的恒力，经2s时间将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘且速度为v=2m/s。
已知桌面高度为H=0.8m，不计纸带重力，铁块视为质点。
重力加速度g取10m/s2，求：（1）铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离；（2）动摩擦因数；（3）纸带抽出过程中系统产生的内能。
【答案】（1）0.8m （2）0.1 （3）0.3J．【解析】（1）设铁块离开桌面后经时间t落地水平方向：x＝vt ①竖直方向：H＝gt2 ②由①②联立解得：x=0．8 m．（2）设铁块的加速度为a1，运动时间为，由牛顿第二定律，得μmg＝ma1③纸带抽出时，铁块的速度v＝a1t1④③④联立解得μ=0．1．（3）铁块的位移x1＝a1t12 ⑤设纸带的位移为x2；由题意知，x2－x1＝L ⑥由功能关系可得纸带抽出过程中系统产生的内能E＝μmgx2＋μmgL ⑦由③④⑤⑥⑦联立解得E＝0．3 J【考点】牛顿第二定律、运动学公式以及平抛运动的综合运用2.如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定，轨距为L=1m，质量为m 的金属杆ab水平放置在轨道上，其阻值忽略不计。
空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。
P、M间接有阻值R1的定值电阻，Q、N间接变阻箱R。
现从静止释放ab，改变变阻箱的阻值R，测得最大速度为vm，得到与的关系如图所示。
若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g取l0m/s2。
求：（1）金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1；（2）当变阻箱R取4Ω时，且金属杆ab运动的加速度为gsinq时，此时金属杆ab运动的速度；消耗的电功率。
（3）当变阻箱R取4Ω时，且金属杆ab运动的速度为时，定值电阻R1【答案】（1）0.1kg 1Ω （2）0.8m/s （3）0.16W【解析】（1）总阻值:当达到最大速度时杆平衡：根据图像代入数据，得：（2）金属杆ab运动的加速度为时根据牛顿第二定律：代入数据得：（3）当变阻箱R取4Ω时，根据图像得【考点】切割情况下电磁感应闭合电路欧姆定律物体平衡条件的应用牛顿第二定律沿逆时针方向运行。
2013高考物理真题汇编牛顿运动定律
(2013安徽卷14).如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为F N分别为(重力加速度为g)A．T=m(g sinθ+ a cosθ) F N = m(g cosθ−a sinθ)B．T=m(g cosθ+ a sinθ) F N = m(g sinθ−a cosθ)C．T=m(a cosθ−g sinθ) F N = m(g cosθ+ a sinθ)D．T=m(a sinθ−g cosθ) F N = m(g sinθ+ a cosθ)【答案】：A【解析】：取小球在研究对象，其受力情况如图所示。
根据牛顿运动定律有：水平：T cosθ−F N sinθ = ma.................... ①竖直：T sinθ+F N cosθ−mg =0 ................. ②①×cosθ+②×sinθ得：T=m(g sinθ+a cosθ)②×cosθ−①×sinθ得：F N=m(g cosθ−a sinθ)所以选项A正确。
(2013安徽卷24 )、如图所示，质量为M倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。
压缩弹簧使其长度为34L时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。
重力加速度为g。
（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；（2）⑵选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；（3）求弹簧的最大伸长量；（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)？【答案】：⑴L+sinmgkα；⑵见解析；⑶4L+2sinmgkα；⑷μ≥2(4sin)cos44cos sinkL mgMg mg kLαα++-αα。
2013高考物理_考点7_与牛顿运动定律相关的图象问题
高考物理2009-2012年全国高考考题精选解析考点7 与牛顿运动定律相关的图象问题【考点知识方法解读】与牛顿运动定律相关的图象主要有速度图象、力图象、加速度图象等。
1.速度图象的斜率表示加速度，由速度图象可求出加速度，进而可得出合外力。
2.F-t图象与牛顿运动定律密切相关，图象问题要善于从图象中找出解题信息，把图象与物理图景相联系，应用牛顿运动定律及其相关知识解答。
3.a-t图象是加速度随时间变化的图象，加速度与牛顿运动定律密切相关。
根据牛顿第二定律由力随时间变化关系可得出物体加速度随时间变化的图象。
【最新三年高考物理精选解析】1. （2011新课标卷）如图4，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。
现假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度大小分别为a1和a2。
下列反映a1和a2变化的图线正确的是2 （2011北京理综卷第18题）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动。
某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的上部随时间t变化的情况如图所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。
据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为A.gB.2gC.3gD.4g2.【答案】：B【解析】：从图象可知此人重力约为0.6F0，质量为0.6F0/g，弹性绳中最大拉力为1.8F0，由牛顿第二定律得，1.8F0-0.6F0=0.6F0/g·a，解得最大加速度a=2g，选项B正确。
3．（2010福建理综）质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。
从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图2所示。
重力加速度g取10m/s2，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为A.18mB.54mC.72mD.198m3.【答案】B【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动。
2013高考物理真题+模拟新题分类汇编(精解详析)：C单元 牛顿运动定律.pdf
C单元 牛顿运动定律 C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律 34．[物理——选修3－4](15分)C1[2013·新课标全国卷Ⅱ] (1)(5分)如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A，周期为T当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A________A(填“>”“”“<”或“＝”)． (1)< 0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t＝0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示．不计重力．求在t＝0到t＝T的时间间隔内，(1)粒子位移的大小和方向；(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间． 25．[解析] 解法一：(1)带电粒子在0～、～、～、～T时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为a、a、a、a，由牛顿第二定律得＝＝－2＝2＝－由此得带电粒子在0～T时间间隔内运动的加速度－时间图像如图()所示，对应的速度－时间图像如图()所示，其中 图() 图() v1＝a＝由图()可知，带电粒子在t＝0到t＝T时的位移为＝由⑤⑥式得＝它沿初始电场正方向．(2)由图()可知，粒子在t＝到t＝内沿初始电场的反方向运动，总的运动时间为t为＝－＝解法二：(1)带电粒子在0～、～、～、～T时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为a、a、a、a，由牛顿第二定律得＝ma－2qE＝ma＝ma－qE＝ma设带电粒子在t＝、t＝、t＝、t＝T时的速度分别为v、v、vv4，则＝a⑤ v2＝v＋a⑥ v3＝v＋a⑦ v4＝v＋a⑧ 设带电粒子在t＝0到t＝T时的位移为s，有＝(＋＋＋)联立以上各式可得＝它沿初始电场正方向．(2)由电场的变化规律知，t＝时粒子开始减速，设经过时间t粒子速度减为零．＝v＋a将①②⑤代入上式，得＝粒子从t＝时开始加速，设经过时间t速度变0＝v＋a此式与①②③⑤⑥式联立得＝＝0到t＝T内粒子沿初始电场反方向运动的时间t为＝(－t)＋t 将式代入式得＝[2013·江苏卷] (16分)如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟若砝码和纸板的质量分别为m和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，m＝0.5 ，m＝0.1 μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1 ，取g＝10 若砝码移动的距离超过l＝0.002 ，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？ 14．[解析] (1)砝码对纸板的摩擦力f＝μm桌面对纸板的摩擦力f＝μ(m＋m)g f＝f＋f解得f＝μ(2m＋m)g (2)设砝码的加速度为a，纸板的加速度为a，则＝m－f－f＝m发生相对运动a解得F>2μ(m＋m)g (3)纸板抽出前，x1＝ 纸板运动的距离d＋x＝ 纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离x＝ l＝x＋x由题意知a＝a，a＝a解得F＝2μ[m＋(1＋)m]g 代入数据得F＝22.4 C5[2013·新课标全国卷Ⅰ] 图()为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图． 图() 实验步骤如下：用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和，求出加速度a； 图() ④多次重复步骤③，求a的平均值；根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 )的示数如图()所示，其读数为m. (2)物块的加速度a可用d、s、和表示为a＝__________．(3)动摩擦因数μ可用M、m、 －和重力加速度g表示为＝____________________________．(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________(填“偶然误差”或“系统误差”)．(1)0.960 (2) (3) (4)系统误差[解析] (1)考查游标卡尺的读数规则，此题为20分度，最小分度为0.05 mm，通过数格可看出第12格与主尺对齐，所以读数为9 mm＋0.05×12 mm＝9.60 mm，即(2)根据运动学公式－v＝2as，其中v＝，v＝ ，故a＝(3)对重物由牛顿第二定律：mg－F＝m对物块由牛顿第二定律：F－μMg＝M联立解得μ＝(4)若细线没有调整到水平，物块受到的合力就不是(F一μMg)，像这种由于原理上不完善而带来的误差就是系统误差． 9．C5、E6[2013·江苏卷] 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连．弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)．物块的质量为m，AB＝a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动，O点到达B点时速度为零．重力加速度为g.则上述过程中( )物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W－物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W－经O点时，物块的动能小于W－μmga物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能 甲 [解析] 先大致画出O点所在位置，如图甲所示，设OA的距离为b.当物块从A由静止向左运动时，受力如图乙所示，f＝μmg，此过程中，弹簧在缩短，弹簧拉力F变小；当到达O点右侧某点P时，F与f相等，此时合力为0，由于惯性，物块继续向左运动；当物块到达O点时，水平方向只受摩擦力f，但仍向左运动至B停止．在AP段，物块除受摩擦阻力外，还受弹簧拉力这一个动力作用，而在OB段，物块除受到摩擦阻力OB<OA，所以 当拉力把物块从O点由静止拉至A点时，根据动能定理得W－μmgb＝E，即E＝W－μmgb<W－，选项错误；对物块从A运动至B的过程中运用动能定理得E－E－μmg＝0，即E＝W－μmgb－μmga<W－，选项正确；经O点时，物块的EpO＝E－μmgb＝W－2μmgb<W－μmga，选项正确；由于题目中各已知量的具体数值不知道，故无法判断P点的弹性势能与B点的弹性势能哪个大，选项错误．[2013·新课标全国卷Ⅰ] 2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上图()为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止．某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t＝0.4 时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度－时间图线如图()所示．假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000 ．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g.则( ) 图() 图() A．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的在0.4 ～2.5 s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g在0.4～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变AC [解析] 根据图像，由图线所围的面积可计算出飞机从着舰到停止滑行的距离，即x≈70×0.4 ＋＋＝114.5 ，选项正确；由图可计算出0.4 ～2.5 内的加速度a＝＝＝2.86g，选项正确；0.4 s～2.5 时间内，由牛顿第二定律得2F＝ma，其中加速度a不变，阻拦索的张角θ在变小，其张力F在变小，由于速度v在变小，故阻拦系统对飞机做功的功率P＝F合＝mav在变小，、D选项错误．[2013·新课标全国卷Ⅱ] 一长木板在水平地面上运动，在t＝0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示．已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g＝10 ，求：(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；(2)从t＝0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小．[解析] (1)从＝0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止．由图可知，在＝0.5 s时，物块和木板的速度相同．设＝0到＝时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为和a，则＝ ＝ ②式中＝5 m/s、＝1 m/s分别为木板在＝0、＝时速度的大小．设物块和木板的质量为，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为、，由牛顿第二定律得＝ ③(μ1＋2)mg＝ ④联立①②③④式得＝0.20 ⑤＝0.30 ⑥ (2)在1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向．设物块与木板之间的摩擦力大小为，物块和木板的加速度大小分别和，则由牛顿第二定律得＝ ⑦－＝ ⑧假设＜，则＝；由⑤⑥⑦⑧式得＝＞，与假设矛盾．故＝由⑦⑨a′1等于；物块的－图像如图中点划线所示．由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为＝2× ⑩＝＋ 物块相对于木板的位移的大小为＝ss1 联立①⑤⑥⑧⑨⑩式得＝1.125 m 、E2、F1[2013·天津卷] 质量为m＝4 的小物块静止于水平地面上的A点，现用F＝10 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x＝20 ，物块与地面间的动摩擦因数＝0.2，取10 ，求：(1)物块在力F作用过程发生位移x的大小；(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t.[解析] (1)设物块受到的滑动摩擦力为FF1＝μmg①根据动能定理，对物块由A到B整个过程，有－F＝0②代入数据，解得＝16 (2)设刚撤去力F时物块的速度为v，此后物块的加速度为a，滑动的位移为x，则＝x－x由牛顿第二定律得＝由匀变速直线运动公式得＝2ax以物块运动的方向为正方向，由动量定理，得－F＝0－mv⑦代t＝2 C5[2013·重庆卷] 图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最y随θ变化的图像分别对应图2中的( )、②和③ ．、②和①、③和① ．、①和② 图1 图2 [解析]本题考查物体的受力分析和图像问题，考查由图可知：小球对斜面的压力F＝mgcos，其最大值F＝mg，故比值y＝＝为图像③；小球运动的加速度a＝g，其最大值＝g，故比值y＝＝为图像②；整个过程重力不变，重力加速度不变，比值y＝1为图像①，故选项正确． 19．C5[2013·浙江卷] 如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动．若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度＝10 m/s关于热气球，下列说法正确的是( )所受浮力大小为4830 N加速上升过程中所受空气阻力保持不变从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N [解析] 热气球从地面刚开始竖直上升时，速度很小，空气阻力可以忽略，对热气球由牛顿第二定律有：F－mg＝ma，解得浮力F＝mg＋ma＝4830，故A正确．如果180 m时的速度v＝＝6 ，故热气球不是匀加速上升，说明随着速度的增加，空气阻力也越来越大，故B错误．如果热气球一直匀加速上升，则上升180 m所用的时间＝＝12 ，说明上升10 s后还未上升到180 m处，速度小于5 m/s，故C错误．以5 m/s的速度匀速上升阶段，空气阻力＝F－mg＝230 ND正确． 21．B4，C5[2013·福建卷] 质量为M、长为的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环．已知重力加速度为g，不计空气影响．(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示．求此状态下杆的加速度大小a；为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？[解析] (1)如图1，设平衡时，绳中拉力为，有2－＝0①由图知cos＝由①②式解得＝ 图1(2)①此时，对小铁环受力分析如图2，有＝＋－＝0⑤由图知θ′＝60°，代入④⑤式解得＝ 图2如图3，设外力与水平方向成α角，将杆和小铁环Fcos α＝(＋)α⑦ Fsin α－(＋m)g＝0⑧由⑥⑦⑧式解得＝(M＋m)g＝或(＝60°) 图3。
2013年高考物理 高频考点模拟新题精选训练 专题09 牛顿运动定律与图象
1 高考物理高频考点2013模拟新题精选训练 专题09 牛顿运动定律与图
象
1. （2013山东省名校质检）一辆质量为m 的汽车在发动机牵引力F 的作用下，沿水平方向运动。
在t 0时刻关闭发动机，其运动的v-t 图象如图所示。
已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k 倍，则（ ）
A.加速过程与减速过程的平均速度比为1∶2
B.加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2
C.汽车牵引力F 与所受阻力大小比为3∶1
D.汽车牵引力F 做的功为2
300t kmg 2．（2013年2月28日湖北武汉调研）如图1所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。
现对甲施加水平向右的拉力F ，通过传感器可测得甲的加速度a 随拉力F 变化的关系如图2所示。
已知重力加速度g =10 m/s 2
，由图线可知（ ）
A ．甲的质量m A =2kg。
牛顿运动定律的图像问题
牛顿运动定律-------专题二图像问题【核心要点提示】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．【核心方法点拨】(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来是否从0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．【典型例题】一、根据运动图像分析物体的受力情况例1、沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线如图所示。
已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则（）A. F1<F2B. F2>F3C. F1>F3D. F1=F3二、由力的图像分析物体的运动情况例2、如图甲所示，光滑水平面上的O处有一质量为m＝2 kg的物体。
物体同时受到两个水平力的作用，F1＝4 N，方向向右，F2的方向向左，大小随时间均匀变化，如图乙所示。
物体从零时刻开始运动。
(1)求当t＝0.5 s时物体的加速度大小。
(2)物体在t＝0至t＝2 s内何时物体的加速度最大？最大值为多少？(3)物体在t＝0至t＝2 s内何时物体的速度最大？最大值为多少？【变式训练1】一个物块放置在粗糙的水平地面上,受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图(a)所示,速度v随时间t变化的关系如图(b)所示(g=10m/s2)。
求：(1)1s末物块所受摩擦力的大小f1；(2)物块在前6s内的位移大小；(3)物块的质量m、物体与水平地面间的动摩擦因数μ。
三、利用特殊图像分析物体受力情况和运动情况例3、如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平外力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则可以计算出( ) A. 物体与水平面间的最大静摩擦力B. F为14N时物体的速度C. 物体与水平面间的动摩擦因数D. 物体的质量例4、某人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为正方向,则人对地板的压力在( )A. t=2s时最大B. t=2s时最小C. t=8.5s时最大D. t=8.5s时最小例5. 一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木板，木板的倾角可在0°-90°之间任意凋整物块沿木板向上能达到的最大位移为x。
2013年高考期末一模联考物理新题精选分类解析专题04牛顿运动定律与图像
四、牛顿运动定律与图像1．．（2013上海市闸北区期末）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。
下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与速度大小v 关系的图像，正确的是 （ ）2、（2013上海市青浦区期末）如右图所示，是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是（ ） A ．作用力大时，反作用力小 B ．作用力和反作用力的方向总是相反的C ．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D ．相互作用的两个物体一定都处于静止状态 答案：B解析: 根据图线可以得出的结论是作用力和反作用力大小相等，方向相反，选项B 正确。
3．（2013上海市黄浦区期末）如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O 点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未拴接）从O 点压缩至A 点后于t =0时刻由静止释放，滑块t 1时刻经过O 点，t 2时刻运动到B 点停止。
下列四个图像的实线部分能反映滑块A ．B ．C ．D ．0 -1 -2 -3 -4从A 运动B 的v-t 图像的是（ ）4. .(2013年安徽省合肥市一模)用火箭发射人造卫星，假设火箭由静止竖直升空的过程中，火箭里燃料燃烧喷出气体产生的推力大小不变，空气的阻力也认为不变，则下列图中能反映火箭的速度V 或加速度a ，随时间t 变化的该过程为5.（2013山东济南测试）受水平外力F 作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v-t 图线如图所示，则 ( ) A ．在0-t 1秒内，外力F 大小不断增大 B ．在t 1时刻，外力F 为零C ．在t 1-t 2秒内，外力F 大小可能不断减小D ．在t 1-t 2秒内，外力F 大小可能先减小后增大ABCD第2题图（A ） （B ） （C ） （D ）A【答案】CD【解析】在0～t1时间内，斜率逐渐减小，加速度减小，速度增加的慢了，说明外力F大小不断减小，但仍然大于摩擦力，故A错误．在t1时刻斜率为零，即加速度为零，说明外力等于摩擦力，故B错误．在t1～t2时间内，反方向的加速度逐渐增大，说明向后的合力一直增大，可能是F一直减小，也可能是F减小到零后反向增加，故C、D均有可能．6．（2013江苏盐城明达中学测试）一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），而在这一过程中其余各力均不变。
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专题07 与牛顿运动定律相关的图象问题
一．2012高考题
1. （2012·江苏物理）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。
下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是
2.（14分）
（2012·安徽理综）质量为0.1 kg 的弹性球从空中Array某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图象如图
所示。
球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞
前的3/4。
该球受到的空气阻力大小恒为f，取g=10 m/s2,
求：
（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；
（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。
二．2012模拟题
1．（2012年2月陕西师大附中第四次模拟）一小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面的倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ<tanθ。
下图表示该物块的速度v和所受摩擦力F f随时间t变化的图线，其中大致正确的是（以初速度v0的方向为正方向）
2．（2012年2月河北省五校联盟模拟）一个物体在三个力的作用下处于静止状态。
现在使其中的一个力的大小在一段时间内均匀减小到零，然后又在相同的时间内从零均匀增大到原来的大小（此力的方向始终未变），在此过程中其余各力均不变。
下列各图中，能正确描述此过程中物体加速度和速度变化情况的是：（）
3．（2012年2月济南检测）水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体A 相连接，整个系统处于平衡状态。
现用一竖直向下的力压物体A，使A竖直向下做匀加速直线运动一段距离，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。
下列关于所加力F的大小和运动距离x之间关系图象正确的是
4．（2012江西重点中学联盟第一次联考）如图甲所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为m2的木块。
t=0时刻起，给木块施加一水平恒力F。
分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小，图乙中可能符合运动情况的是( )
答案：AC解析：t=0时刻起，给木块施加一水平恒力F，两者可能一起加速运动，选项A正确；可能木块的加速度大于木板，选项C正确。
5．（2012年5月陕西宝鸡三模）如图所示，水平面上质量为m= lkg的物体受到水平向左恒力F=5N 作用，以初速度v
= 22m/s水平
向右运动．该滑块与平面间的动摩擦因数为μ= 0.6
（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则下列关于该
滑块所受摩擦力f随时间变化的图像正确的是（取初
速度方向为正方向，g=10m/s2）
6.（2012年5月6日河南六市联考理综物理）某汽车在沿直线刹车的过程中，其加速度逐渐增大，下列各图中能反映其速度v随时间t变化关系的是
7 (2012广元模拟)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。
取重力加速度g ＝10m/s2。
由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为
A．m＝0.5kg，μ＝0.4 B．m＝1.5kg，μ＝0.4
C．m＝0.5kg，μ＝0.2 D．m＝1.5kg，μ＝0.2
8．（2012高考领航卷）如图甲，A 、B 是叠放在光滑水平面上的两物块，两物块质量均为m ，水平力F 作用在物块B 上， A 、B 一起从静止开始做直线运动（无
相对滑动），F 随时间t 变化关系如
图乙所示。
下列说法正确的是 A ．在0~ t 0时间内，物块A 所受摩擦
力的大小为F 0 B ．在t 0~2t 0时间内，物块B 的加速
度大小为F 0/m
C ．在t 0~2 t 0时间内，物块A 所受摩擦力大小为F 0。
D ．在0~2t 0时间内，A 、B 一起向右运动
9．(2012徐州模拟)同学们在由静止开始向上运动的电梯里，把一测量加速度的小探头固定在一个质量为1kg 的手提包上，到达某一楼层停止，采集数据并分析处
④
②
①
③
图象（设F为手提拉力，g＝9.8m/s2）中正确的是
A．①②B．②③C．③④D．①③
10．（2012河北四县联考）如图所示，一根轻弹簧竖直固定在水平地面上，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩。
弹簧被压缩了x
时，物块的速度变为零。
从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大
小随下降的位移x变化的图象可能是：
11．（2012湖南2月联考）一个质量为0．3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v—t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v—t图象，下列说法中正确的是
（）
A．水平拉力的大小为0．1N，方向与摩擦力方
向相同
B．水平拉力对物体做功的数值为1．2J
C．撤去拉力后物体还能滑行7．5m
D．物体与水平面间的动摩擦因数为0．1
12.（2012湖北黄冈期末）物体在x轴上做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合外力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度，x 表示物体的位移，C、D图中曲线为抛物线)
13.（2012福建南安一中期末）如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）.则物体运动的速度v随时间t变化的规律是图丙中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）
14.（2012年4月皖南八校第三次联考）如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角θ=37°，一滑块以初速度v0=16 m/s从底端A
点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点.滑
块运动的图象如图乙所示,求:（已知：sin37°
=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10 m/s2)
(1) AB之间的距离.
(2) 滑块再次回到A点时的速度.
(3) 滑块在整个运动过程中所用的时间.
15（14分）（2012湖北黄冈期末）如图甲所示，质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动．过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v t-图象如
图乙所示．取重力加速度2
g=.求：
10m/s
(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ
(2) 10s末物体离a点的距离.
16（2010西安模拟）如图甲所示，一个质量为m=4kg 的小滑块A ，在水平力F 0=20N 作用下，在水平面上沿x 轴正方向以v 0=5m/s 做匀速直线运动。
在x ≥0区域，存在场力作用区，可对滑块施加竖直向下的作用力F ，并通过传感器来控制力的变化。
从滑块A 进入场力作用区开始，力的变化如图乙所示。
求滑块在场力作用区域运动的距离。
（已知6.12161=，1.12159=，2m/s 10=g ）
图乙
图甲
17（13分）（2012年5月云南红河州质检）质量为2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数为0.1，作用在物体上的水平拉力F随时间的变化如图所示（以向右为正方向）。
(g取10 m／s2。
)
（1）试求出物体做变速运动时的加速度？
（2）请画出物体的速度随时间变化的图象．并求出物体在前13s内的位移?
18（14分）（2012年5月长春三模）如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，
可获得力随时间变化的规律。
将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg。
一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。
现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。
若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；
（2）小车运动稳定后的加速度大小。
19．（8分）（2012年2月宁波八校联考）一物体以一定的初速度，沿倾角可在0—90°之间任意调整的木板向上滑
动，设它沿木板向上能达到
的最大位移为x。
若木板倾角
第17题图
不同时对应的最大位移x与
木板倾角α的关系如图所示。
g取10m/s2.求：（1）物体初
速度的大小v0。
（2）物体与木板间的动摩擦因数为μ。
（3）当α=60°时，它沿木板向上能达到的最大位移为x？
20．（9分）（2012年2月济南检测）一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，求：。