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專題一 動(dòng)力學(xué)中的圖像問題
一、v-t圖像
例1、將一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒定,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。該過程的v-t圖像如圖所示,g取10 m/s2。
(1)小球所受的阻力大小是多少
(2)小球落回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少
二、F-t圖像
例2、放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F的大小與時(shí)間t的關(guān)系,和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,取重力加速度g=10m/s2.由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為（ ）
A.m=0.5 kg, μ=0.4
B.m=1.5 kg, μ=2/15
C.m=0.5 kg, μ=0.2
D.m=1 kg, μ=0.2
針對(duì)訓(xùn)練1、一個(gè)放在水平桌面上質(zhì)量為2 kg原來靜止的物體,受到如圖所示方向不變的合外力作用,則下列說法正確的是 ( )
A.在t=2 s時(shí),物體的速率最大
B.在2 s內(nèi)物體的加速度為5 m/s2
C.在2 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為10 m
D.0～2 s這段時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)
三、a-F圖像
例3、 (多選)用一水平力F拉靜止在水平面上的物體,在F從0開始逐漸增大的過程中,加速度a隨外力F變化的圖像如圖所示,g取10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則可以計(jì)算出 ( )
A.物體與水平面間的最大靜摩擦力
B.F等于14 N時(shí)物體的速度
C.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
D.物體的質(zhì)量
四、a-t圖像
例4、(多選)一雨滴從空中由靜止開始沿豎直方向落下,若雨滴下落過程中所受重力保持不變,且空氣對(duì)雨滴的阻力隨其下落速度的增大而增大,則如圖所示的圖像中可能正確反映雨滴整個(gè)下落過程運(yùn)動(dòng)情況的是 (　　)
A.　　　B. C.　　　D.
五、F-x圖像
例5、如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是 (　　)
A.　　B. C.　D.
針對(duì)訓(xùn)練2、如圖a所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖b所示，g取10m/S2，求：
（1）彈簧的勁度系數(shù)
（2）物體的加速度大小
六、-x圖像
例6、(多選)如圖甲所示，質(zhì)量m＝1 kg、初速度v0＝6 m/s的物塊受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上從O點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物塊速率的二次方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g取10 m/s2，下列說法中正確的是( 　　)
A．t＝2 s時(shí)物塊速度為零
B．t＝3 s時(shí)物塊回到O點(diǎn)
C．恒力F大小為2 N
D．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1
總結(jié)：圖像問題的分析方法：
遇到帶有物理圖像的問題時(shí)，要認(rèn)真分析圖像，先從它的物理意義、點(diǎn)、線段、斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面了解圖像給出的信息，再利用共點(diǎn)力平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題．
達(dá)標(biāo)練習(xí)：
1、如圖甲所示,質(zhì)量m=1 kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),t=0.5 s時(shí)撤去拉力,利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像(v-t圖像)如圖乙所示,g取10 m/s2,求:
(1)2 s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L。
(2)拉力F的大小。
(3)斜面對(duì)物塊的滑動(dòng)摩擦力Ff的大小。
2、一質(zhì)點(diǎn)(質(zhì)量m=2 kg)正自東向西在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為4 m/s,從某時(shí)刻起受到一個(gè)沿東西方向的力作用,如圖是該力隨時(shí)間周期性變化的圖像(從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),規(guī)定向東方向?yàn)檎较?,下列說法正確的是 (　　)
A.從該時(shí)刻起,質(zhì)點(diǎn)一直向東運(yùn)動(dòng)
B.從該時(shí)刻起,質(zhì)點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
C.8 s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小為12 m/s
D.8 s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小為4 m/s
3、質(zhì)量一定的某物體放在粗糙的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，若用一個(gè)方向始終沿水平方向，大小從零開始緩慢增大的變力作用在物體上，物體的加速度a與F的關(guān)系圖象如圖所示，取g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列正確的是（ ）
A．物體的質(zhì)量為4kg
B．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
C．物體與水平面間的最大靜摩擦力為20N
D．F為20N時(shí)物體的速度為8m/s
4、(多選)如圖所示,質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板B靜止在光滑水平面上,其上放一質(zhì)量為m2的木塊A。從t=0時(shí)刻起,給木板施加一水平恒力F,分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小,下列圖像中可能符合運(yùn)動(dòng)情況的是(　　)
A.　　　B. C.　　　D.
5、(多選)如圖所示,一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定的速度向右傳動(dòng)。將一物體輕輕放在傳送帶左端,以v、a、F、x表示物體速度大小、加速度大小、所受摩擦力大小和位移的大小。下列選項(xiàng)正確的是 (　　)
A.　　 B.C.　　　D.
6、一根質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)繩AB，在恒定水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示。繩內(nèi)距A端x處的張力T與x的關(guān)系如圖乙所示，由圖可知（ ）
A. 水平外力F=6N
B. 繩子的質(zhì)量m=3kg
C. 繩子的長(zhǎng)度為2 m
D. 繩子的加速度為2m/s2
7、如圖甲所示，傾角為θ的粗糙斜面體固定在水平面上，初速度為v0＝10 m/s、質(zhì)量為m＝1 kg的小木塊沿斜面上滑，若從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，整個(gè)過程中小木塊速度的平方隨路程變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，取g＝10 m/s2，則下列說法不正確的是 （ ）
A. 內(nèi)小木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)
B. 在時(shí)刻，摩擦力反向
C. 斜面傾角
D. 小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
8、一個(gè)物塊置于粗糙的水平地面上,受到的水平拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖甲所示,速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。g取10 m/s2。求:
(1)1 s末物塊所受摩擦力的大小Ff1;
(2)物塊在前6 s內(nèi)的位移大小x;
(3)物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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