动力学中的图像问题

(小专题)动力学中的图像问题

物理公式与物理图像的结合是一种重要题型，也是高考的重点及热点。

1．常见的图像有：v－t图像，a－t图像，F－t图像，F－s图像，F－a图像等。2．图像间的联系：加速度是联系v－t图像与F－t图像的桥梁。

3．图像的应用

(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况。

(2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况。

(3)通过图像对物体的受力与运动情况进行分析。

4．解题策略

(1)弄清图像斜率、截距、交点、拐点的物理意义。

(2)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。

5．分析图像问题时常见的误区

(1)没有看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。

(2)不注意坐标原点是否从零开始。

(3)不清楚图线的点、斜率、面积等的物理意义。

(4)忽视对物体的受力情况和运动情况的分析。

题型一与牛顿运动定律相关的v－t图像

【典例1】(2014·天津卷，5)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v－t图像可能正确的是()

解析 不受空气阻力的物体，运动过程中加速度不变，v －t 图像为图中虚线所示。

受空气阻力大小与速率成正比关系的物体，上升过程中：mg ＋k v ＝ma ，a ＝g ＋k v m ，

开始时加速度最大，上升过程中a 始终大于g ，v －t 图像斜率均大于虚线斜率，只有选项D 符合题意。

答案 D

动力学中图像的实质

是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图像的物理意义，理解图像的轴、点、线、截、斜、面六大功能。

【变式训练】

1．如图1所示，在一足够长的粗糙水平杆上套一小圆环，在小圆环上施加一水平向右的恒力F ，使小圆环由静止开始运动，同时在小圆环上施加一竖直向上的力F ′，且F ′满足的关系为F ′＝k v 。已知小圆环的质量为m ，小圆环与水平杆之间的动摩擦因数为μ。则小圆环运动过程中速度随时间变化的图像为( )

图1

解析 刚开始运动时，加速度a 1＝F －μ(mg －k v )m

，随着速度v 增大，a 1增大，当

速度v 增大到k v ＞mg 时，加速度a 2＝F －μ(k v －mg )m

，随着速度v 增大，a 2减小，当a 2减小到0时，做匀速运动，则C 正确。

答案 C

题型二 与牛顿运动定律相关的F －s 图像问题

【典例2】 如图2甲所示，水平面上质量相等的两木块A 、B 用一轻弹簧相连，这个系统处于平衡状态，现用一竖直向上的力F 拉动木块A ，使木块A 向上做匀加速直线运动(如图乙)，研究从力F 刚作用在木块A 瞬间到木块B 刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A 的起点位置为坐标原点，则下面图中能正确表示力F 和木块A 的位移s 之间关系的是( )

图2

解析 初始状态弹簧被压缩，弹簧对A 的弹力平衡着A 所受的重力，设弹簧压缩长度为x 0，末状态弹簧被拉长，由于B 刚离开地面，弹簧对B 的弹力平衡着B 所受的重力，由于A 、B 所受重力相等，故弹簧伸长量也为x 0。初始状态A 处于平衡状态，则kx 0＝mg ，当木块A 的位移为s 时，弹簧向上的弹力的减少量为ks ，外力F 减去弹力的减少量为系统的合外力，故F －ks ＝ma ，则得到F ＝ks ＋ma ，可见F 与s 是线性关系，当s ＝0时，ma ＞0。

答案 A

根据胡克定律F ＝kx 得k ＝F x ＝ΔF Δx ，即弹簧弹力的变化量和形变量的变化量成正比。

弹簧弹力随位移的变化而做线性变化，A 做匀加速直线运动，因此作用力F 也随位移的变化而做线性变化。

【变式训练】

2．如图3所示，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s之间关系图像正确的是()

图3

解析由于弹簧弹力与弹簧压缩量成正比，由牛顿第二定律得F－ks＝ma，解得F ＝ks＋ma，所加力F的大小和运动距离s之间关系图像正确的是图D。

答案 D

题型三与牛顿运动定律相关的F－t、F－a图像

【典例3】(多选)如图4甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为m A＝1 kg、m B＝2 kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3 N时A、B将会分离。t＝0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是()

图4

A．t＝2.0 s时刻A、B之间作用力大小为0.6 N

B．t＝2.0 s时刻A、B之间作用力为零

C．t＝2.5 s时刻A对B的作用力方向向左

D．从t＝0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4 m

解析设t时刻A、B分离，分离之前A、B物体共同运动，加速度为a，则a＝F1＋F2 m A＋m B

＝1.2 m/s 2

，分离时：F 2－F ＝m B a ，F 2＝F ＋m B a ＝2.7 N ，由F 2＝kt ＝3.6 N 4 s t 可得t ＝ 4 s 3.6 N ×2.7 N ＝3 s ，它们运动的位移s ＝12at 2＝5.4 m ，则D 正确；当t ＝2 s 时，F 2＝1.8 N ，F 2＋F ′＝m B a ，F ′＝m B a －F 2＝0.6 N ，A 正确，B 错误；当t ＝2.5 s 时，F 2＝2.25 N ，F 2＋F ″＝m B a ，F ″＝m B a －F 2＝0.15 N ＞0，故t ＝2.5 s 时刻A 对B 的作用力方向向右，C 错误。

答案 AD

分析图像问题时

(1)看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。

(2)注意坐标原点是否从零开始。

(3)清楚图线的交点、斜率、面积等的物理意义。

(4)对物体的受力情况和运动情况的分析。

【变式训练】

3．(多选)用一水平力F 拉静止在水平面上的物体，在F 从0开始逐渐增大的过程中，加速度a 随外力F 变化的图像如图5所示，g ＝10 m/s 2，则可以计算出( )

图5

A ．物体与水平面间的最大静摩擦力

B ．F 为14 N 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

解析 由a －F 图像可知，拉力在7 N 之前加速度都是0，因此可知最大静摩擦力为7 N ，选项A 正确；再由图像可知，当F ＝7 N 时，加速度为0.5 m/s 2，当F ＝14 N 时，加速度为4 m/s 2，即F 1－μmg ＝ma 1，F 2－μmg ＝ma 2，可求得动摩擦因数及物体的质量，选项C 、D 正确；物体运动为变加速运动，且不知随时间如何变化，则不能算出拉力为14 N 时物体的速度，选项B 错误。

答案ACD

动力学图象问题

0 t 1 t 2 t 3 F t t 4 F 0 a A ′ O F 甲 a F O 乙 丙 李林中学高一年级物理导学案 班级 姓名 使用时间 第 周 课 题 主 备 审 核 使用教师 编号 编写时间 动力学图象问题 王 雄 例题1.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用,该力随时间变化的关系如图所示,则 ( ) A .物体将做往复运动 B .2 s 内的位移为零 C .2 s 末物体的速度最大 D .3 s 内,拉力做的功为零 针对练习 1.一电子在如图所示按正弦规律变化的外力作用下由静止释放，则物体将：( ) A 、作往复性运动 B 、t 1时刻动能最大 C 、一直朝某一方向运动 D 、t 1时刻加速度为负的最大。 例题2.地面上有一个质量为M 的重物，用力F 向上提它，力F 的变化将引起物体加速度的变化．已知物体的加速度a 随力F 变化的函数图像如图所示，则（ ） A ．当F 小于F 0时，物体的重力Mg 大于作用力F B ．当F ＝F 0时，作用力F 与重力Mg 大小相等 C ．物体向上运动的加速度与作用力F 成正比 D ．a ′的绝对值等于该地的重力加速度g 的大小 针对联系2.物体A 、B 、C 均静止在同一水平面上，它们的质量分别为m A 、m B 、m C ，与水平 面的动摩擦因力F 的关系图线如图4所对应的直线甲、乙、丙所示，甲、乙直线平行，则以下说法正确的是（ ） ①μ A ＜μB m A ＝m B ②μ B ＞μC m B ＞m C ③μ B ＝μC m B ＞m C ④μ A ＜μC m A ＜m C A ．①② B ．②④ C ．③④ D ．①④

动力学之图像问题

牛顿运动定律之图像问题 【基础知识】 （1）牛顿第一定律：任何物体都要保持直线运动或状态，直到外力迫使它运动状态为止。 力与运动的关系：力不是的原因， 力是的原因。 （2）牛顿第二定律：物体加速度的大小跟成正比，跟物体的成反比，加速度的方向跟的方向相同。 牛顿第二定律公式：= a。 牛顿第二定律的性质：①瞬时性②矢量性③因果性④同一性。 （3）牛顿第三定律：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是相等，方向，作用在同一条直线上。 牛顿第三定律公式：= F . 相互作用力的性质：同时性，同一性，异体性。 （3）物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的关系。因此物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位，根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导出其他物理量的单位。这些推导出来的单位叫做。基本单位和导出单位一起组成了。国际单位制中三个力学基本单位分别是：。 （4）超 重：。 失重：。 完全失重：。判断依据：。

1.质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v－t图像，则拉力和摩擦力之比为() A． 9∶8 B． 3∶2 C． 2∶1 D． 4∶3 2.(多选)如图(1)所示，在粗糙的水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其v－t图象如图(2)中实线所示．下列判断正确的是() A．在0～1 s内，外力F不断变化 B．在1～3 s内，外力F的大小恒定 C．在3～4 s内，外力F不断变化

D．在3～4 s内，外力F的大小恒定 3.(多选)如图甲所示，物体原来静止在水平面上，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变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据可计算出() A．物体的质量 B．物体与水平面间的滑动摩擦力 C．物体与水平面间的最大静摩擦力 D．在F为14 N时，物体的速度最小 4.如图甲所示，一物块质量为m＝2 kg，以初速度v0＝10 m/s从0点沿粗糙的水平面向右运动，同时受到一水平向左的恒力F作用，物块在运动过程中速度随时间变化的规律如图乙所示，求： 甲乙 (1)恒力F的大小及物块与水平面的动摩擦因数μ；

能力课2 动力学中的典型“模型”

能力课2动力学中的典型“模型” 一、选择题(1～3题为单项选择题，4～5题为多项选择题) 1．在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。 随后它们保持相对静止，行李随传送带一起前进。设传送带匀速前进的速度为0.25 m/s，把质量为5 kg的木箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，木箱以6 m/s2的加速度前进，那么这个木箱放在传送带上后，传送带上将留下的摩擦痕迹约为() 图1 A．5 mm B．6 mm C．7 mm D．10 mm 解析木箱加速的时间为t＝v/a，这段时间内木箱的位移为x1＝v2 2a ，而传送带的位移为x2＝v t，传送带上将留下的摩擦痕迹长为l＝x2－x1，联立各式并代入数据，解得l＝5.2 mm，选项A正确。 答案 A 2．(2019·山东日照模拟)如图2所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t ＝0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，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。在物块放到木板上之后，木板运动的速度－时间图象可能是下列选项中的() 图2 解析设在木板与物块未达到相同速度之前，木板的加速度为a1，物块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。对木板应用牛顿第二定律得： －μ1mg－μ2·2mg＝ma1 a1＝－(μ1＋2μ2)g

设物块与木板达到相同速度之后，木板的加速度为a2，对整体有－μ2·2mg＝2ma2 a2＝－μ2g，可见|a1|＞|a2| 由v－t图象的斜率表示加速度大小可知，图象A正确。 答案 A 3．(2019·山东潍坊质检)如图3所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ

高中物理：动力学中的图像问题

高中物理：动力学中的图像问题 1．常见的图像形式 在动力学与运动学问题中，常见、常用的图像是位移图像(x -t 图像)、速度图像(v -t 图像)和力的图像(F -t 图像)等，这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹． 2．图像问题的分析方法 遇到带有物理图像的问题时，要认真分析图像，先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息，再利用牛顿运动定律及运动学公式解题． [典例2] 如图，质量为M 的长木板，静止放在粗糙的水平地面上，有一个质量为m 、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块和木板的v -t 图像分别如图中的折线所示，根据v -t 图像(g 取10 m/s 2)，求： (1)m 与M 间动摩擦因数μ1及M 与地面间动摩擦因数μ2. (2)m 与M 的质量之比． (3)从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块m 、长木板M 各自对地的位移． [解析] (1)由图可知，线段ac 为m 减速时的速度—时间图像，m 的加速度为 a 1＝Δv 1Δt 1＝4－104 m /s 2＝－1.5 m/s 2 对m ，由牛顿第二定律可得：－μ1mg ＝ma 1，所以μ1＝a 1－g ＝0.15 由图可知，线段cd 为二者一起减速运动时的速度—时间图像，其加速度为 a 3＝Δv 3Δt 3＝0－48 m /s 2＝－0.5 m/s 2 对m 和M 组成的整体，由牛顿第二定律可得： －μ2(m ＋M )g ＝(m ＋M )a 3 所以μ2＝a 3－g ＝0.05. (2)由图像可得，线段bc 为M 加速运动时的速度—时间图像，M 的加速度为a 2＝Δv 2Δt 2 ＝4－04 m /s 2＝1 m/s 2

动力学动态问题的类型和分析技巧9

动力学动态问题的类型和分析技巧 一、动力学动态问题的类型 施加在物体上的力随着物体的速度变化、位置变化而变化，物体的加速度也随之变化，加速度的变化反过来影响速度、位置的变化，如此循环推进的问题，就是动力学动态问题。 根据物体受力的决定因素不同，可将高中物理中常见的动力学动态问题分为两大基本类型： 1、受力与速度有关的动态问题：机车恒定功率启动问题——牵引力与速度有关，雨滴收尾速度问题——空气阻力与速度有关，洛伦兹力相关动态问题——洛伦兹力以及其影响下弹力、摩擦力与速度有关，感应电路安培力相关动态问题——安培力与速度有关，等等。 2、受力与位置有关的动态问题：弹簧、库仑力、曲线约束类问题等，这类问题中，弹簧弹力、电荷之间库仑力、重力电场力沿曲线切向分量、弹力进而影响到的摩擦力，与物体的位置有关，等等。 根据物体的运动轨迹曲直不同，又可将之分为直线运动动态问题和曲线运动动态问题，其中直线运动是曲线运动分析的基础，而曲线运动则需要结合运动的分解与合成来进一步分析。 二、动力学动态问题的分析技巧 1、写出瞬间状态的动力学方程并据此分析：初态、转折点处动力学方程，以及各阶段动力学方程；

2、抓住运动、受力变化的转折点：加速度为0（速度出现极值）、速度为0或者弹力为0等； 3、借助v -t 图象、对称法、微元（积分）法、分解与合成等分析。 三、典型示例 1、直线运动中的动态问题 （1）受力与速度有关的问题 【例1】机车恒定功率启动问题 一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图像中，可能正确的是 【例2】雨滴收尾速度问题 从地面上以初速度v 0竖直上抛一质量 为m 的小球，若运动过程中受到的空气阻 力f 与其速率v 成正比，比例系数为k .球运动的速率随时间变化的规律如图2-4所示，t 1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v 1，且落地前小球已经做匀速运动．下列说法正确的是( ) A ．上升过程比下降过程所用时间长 B ．比例系数k ＝mg v 0

高考物理动力学的图像问题专题训练

专题1.7 动力学的图像问题 【专题诠释】 1．“两大类型” (1)已知物体在某一过程中所受的合力(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．“一个桥梁”：加速度是联系v -t 图象与F -t 图象的桥梁． 3．解决图象问题的方法和关键 (1)分清图象的类别：分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点． (2)注意图象中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等表示的物理意义． (3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与物体的运动情况相结合，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图象中得出的有用信息．这些信息往往是解题的突破口或关键点． （4）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． 【高考引领】 【2019·全国卷Ⅲ】如图a ，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t ＝0时，木板开始受到水平外力F 的作用，在t ＝4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图b 所示，木板的速度v 与时间t 的关系如图c 所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s 2 。由题给数据可以得出( ) A ．木板的质量为1 kg B ．2～4 s 内，力F 的大小为0.4 N C ．0～2 s 内，力F 的大小保持不变 D ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 【答案】 AB 【解析】 木板和实验台间的摩擦忽略不计，由题图b 知，2 s 后木板滑动，物块和木板间的滑动摩擦力大小F 摩＝0.2 N 。由题图c 知，2～4 s 内，木板的加速度大小a 1＝0.42 m/s 2＝0.2 m/s 2 ，撤去外力F 后的加速

专题强化练14 动力学图像问题

专题强化练14动力学图像问题 一、选择题 1.(2020陕西西安中学高一上月考,★★☆)刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。如图所示,图线1、2分别是甲、乙两辆汽车的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线,已知在紧急刹车过程中,车与地面间是滑动摩擦。据此可知,下列说法中正确的是() A.甲车与地面间的动摩擦因数较大,甲车的刹车性能好 B.乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好 C.以相同的车速开始刹车,甲车先停下来,甲车的刹车性能好 D.甲车的刹车距离s随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好 2.(2019北京海淀人大附中高一上期末,★★☆)(多选)如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动。将一物体轻轻放在皮带左端,以v、a、x、F表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列选项正确的是()

3.(2019吉林省实验中学高一上期末,★★☆)广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600米, 游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图所示(以竖直向上为正方向)。则下列相关说法正确的是() A.t=4.5s时,电梯处于失重状态 B.5~55s时间内,绳索拉力最小 C.t=59.5s时,电梯处于超重状态 D.t=60s时,电梯速度恰好为零 4.(2019湖北孝感高中高一上期中,★★☆)如图所示,一个m=3kg的物体放在粗糙 水平地面上,从t=0时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动,在0~3s 时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示。已知物体与地面间的动摩 擦因数处处相等。则()

专题突破电磁感应中的动力学问题课后练习上课讲义

专题突破电磁感应中的动力学问题 （答题时间：30分钟） 1. 如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2∶1。用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后（） A. 金属棒ab、cd都做匀速运动 B. 金属棒ab上的电流方向是由b向a C. 金属棒cd所受安培力的大小等于2F/3 D. 两金属棒间距离保持不变 2. 如图（a）所示为磁悬浮列车模型，质量M＝1 kg的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ1＝0.1的粗糙水平地面上。位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m＝1 kg， 边长为1 m，电阻为1 16Ω，与绝缘板间的动摩擦因数μ2＝0.4。OO′为AD、BC的中线。在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，OO′CD区域内磁场如图（b）所示，CD恰在磁场边缘以外；OO′BA区域内磁场如图（c）所示，AB恰在磁场边缘以内（g＝10 m/s2）。若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则金属框从静止释放后（）

A. 若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为3 m/s2 B. 若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为7 m/s2 C. 若金属框不固定，金属框的加速度为4 m/s2，绝缘板仍静止 D. 若金属框不固定，金属框的加速度为4 m/s2，绝缘板的加速度为2 m/s2 3. 如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时电键S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v与时间t的关系图象可能正确的是（） 4. 如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B＝1.0 T，质量为m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝5 Ω、n＝100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M＝0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同。当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1＝10 m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知（）

第三章 动力学中三种典型物理模型

专题强化四动力学中三种典型物理模型 专题解读 1.本专题是动力学方法在三类典型模型问题中的应用，其中等时圆模型常在选择题中考查，而滑块—木板模型和传送带模型常以计算题压轴题的形式命题． 2．通过本专题的学习，可以培养同学们的审题能力、建模能力、分析推理能力和规范表达等物理学科素养，针对性的专题强化，通过题型特点和解题方法的分析，能帮助同学们迅速提高解题能力． 3．用到的相关知识有：匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、相对运动的有关知识． 1．两种模型(如图1) 图1 2．等时性的证明 设某一条光滑弦与水平方向的夹角为α，圆的直径为d，如图1所示．根据物体沿光滑弦做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a＝g sin α，位移为x＝d sin α，所以运动时间为t0 ＝2x a＝ 2d sin α g sin α＝ 2d g. 即沿同一起点或终点的各条光滑弦运动具有等时性，运动时间与弦的倾角、长短无关． 例1(2019·安徽芜湖市期末)如图2所示，PQ为圆的竖直直径，AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道，分别与圆相交于A、B、C三点．现让三个小球(可以看作质点)分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止滑到Q点，运动的平均速度分别为v1、v2和v3.则有：() 图2 A．v2＞v1＞v3 B．v1＞v2＞v3 C．v3＞v1＞v2

D．v1＞v3＞v2 答案 A 解析设任一斜面的倾角为θ，圆槽直径为d.根据牛顿第二定律得到：a＝g sin θ，斜面的长 度为x＝d sin θ，则由x＝1 2at 2得t＝2x a＝2d sin θ g sin θ ＝2d g ，可见，物体下滑时间与斜面的 倾角无关，则有t1＝t2＝t3，根据v＝x t ，因x2＞x1＞x3，可知v2＞v1＞v3，故选A. 变式1如图3所示，竖直半圆环中有多条起始于A点的光滑轨道，其中AB通过环心O 并保持竖直．一质点分别自A点沿各条轨道下滑，初速度均为零．那么，质点沿各轨道下滑的时间相比较() 图3 A．无论沿图中哪条轨道下滑，所用的时间均相同 B．质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑，时间越短 C．质点沿着轨道AB下滑，时间最短 D．轨道与AB夹角越小(AB除外)，质点沿其下滑的时间越短 答案 A 1．水平传送带模型 项目图示滑块可能的运动情况 情景1 ①可能一直加速 ②可能先加速后匀速 情景2 ①v0>v，可能一直减速，也可能先减速再匀速 ②v0＝v，一直匀速 ③v0v，返回时速度为v，若v0

高一物理 动力学中的图象问题、临界问题牛顿运动定律的适用范围 典型例题解析

高一物理动力学中的图象问题、临界问题牛顿运动定律的 适用范围典型例题解析 【例1】如图25－1所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m．现施水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改用水平力F′拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过 [ ] A．2F B．F/2 C．3F D．F/3 解析：水平力F拉B时，A、B刚好不发生相对滑动，这实际上是将要滑动，但尚未滑动的一种临界状态，从而可知此时的A、B间的摩擦力即为最大静摩擦力．先用整体法考虑，对A、B整体：F＝(m＋2m)a： 再将A隔离可得A、B间最大静摩擦力：f m＝ma＝F/3； 若将F′作用在A上，隔离B可得：B能与A一起运动，而A、B不发生相对滑动的最大加速度：a′＝f m/2m；再用整体法考虑，对A、B整体：F′＝(m＋2m)a′＝F/2因而正确选项为B． 点拨：“刚好不发生相对滑动”是摩擦力发生突变(由静摩擦力突变为滑动摩擦力)的临界状态．由此求得的最大静摩擦力正是求解此题的突破口． 【例2】在光滑的水平面上，一个质量为0.2kg的物体在1.0N的水平力作用下由静止开始做匀加速直线运动，2.0s后将此力换为方向相反、大小仍为1.0N的力，再过2.0s将力的方向再换过来……，这样，物体受到的力的大小虽然不变，方向却每过2.0s变换一次，求经过半分钟物体的位移及半分钟末的速度分别为多大？ 解析：在最初2s内物体的加速度为a＝F/m＝1/0.2m/s2＝5m/s2，物体做初速度为零的匀加速直线运动，这2s内的位移为s＝at2/2＝1/2×5×22m＝10m 2s末物体的速度为v＝at＝5×2m/s＝10m/s 2s末力的方向改变了，但大小没变，加速度大小仍是5m/s2，但方向也改变了，物体做匀减速直线运动．到4s末，物体的速度为v t＝v0－at＝10m/s－5×2m/s＝0 故在第二个内的位移为＝＝＋·＝ 2s s vt(v v)/2t10m 20t 所以，物体在前4s内的位移为s1＋s2＝20m．

动力学的图象问题和连接体问题

重难强化训练(三) 动力学的图象问题和 连接体问题 (45分钟100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分.1～6题为单选，7～10题为多选) 1．一物块静止在粗糙的水平桌面上，从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图象是() A B C D C[设物块所受滑动摩擦力为f，在水平拉力F作用下，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F－f＝ma，F＝ma＋f，所以能正确描述F与a之间关系的图象是C.] 2．如图1所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体，跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角不变，下列说法中正确的是() 【导学号：84082159】 图1 A．车厢的加速度大小为g tan θ B．绳对物体1的拉力为m1g cos θ C．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g

D ．物体2所受底板的摩擦力为0 A [以物体1为研究对象进行受力分析，如图甲所示， 物体1受到重力m 1g 和拉力T 作用，根据牛顿第二定律得 m 1g tan θ＝m 1a ，解得a ＝g tan θ，则车厢的加速度也为g tan θ， 将T 分解，在竖直方向根据二力平衡得T ＝m 1g cos θ，故A 正确，B 错误；对物体2 进行受力分析如图乙所示，根据牛顿第二定律得N ＝m 2g －T ＝m 2g － m 1g cos θ ，f ＝m 2a ＝m 2g tan θ，故C 、D 错误．] 3．质量为2 kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F ，其运动的v -t 图象如图2所示．则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为(g 取10 m/s 2)( ) 图2 A ．0.2 6 N B ．0.1 6 N C ．0.2 8 N D ．0.1 8 N A [本题的易错之处是忽略撤去F 前后摩擦力不变．由v -t 图象可知，物体 在6～10 s 内做匀减速直线运动，加速度大小a 2＝|Δv Δt |＝|0－84| m/s 2＝2 m/s 2.设物 体的质量为m ，所受的摩擦力为f ，根据牛顿第二定律有f ＝ma 2，又因为f ＝μmg ，解得μ＝0.2.由v -t 图象可知，物体在0～6 s 内做匀加速直线运动，加速度大小 a 1＝Δv Δt ＝8－26 m/s 2＝1 m/s 2，根据牛顿第二定律有F －f ＝ma 1，解得F ＝6 N ，故只有A 正确．] 4．滑块A 的质量为2 kg ，斜面体B 的质量为10 kg ，斜面倾角θ＝30°，已知A 、B 间和B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.27，将滑块A 放在斜面B 上

动力学图像问题

动力学图像问题 1．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如下图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是( ) 2．如图所示，物块以初速度v0从底端沿足够长的光滑斜面向上滑行，不考虑空气阻力，则该物块在斜面上运动全过程的vt图象是( ) 3．(多选)如图所示，某人在地面上用体重计称得其体重为490N，他将体重计移至电梯 内称其体重，t0至t3时间段内，体重计的示数如图甲所示，电梯运动的vt图可能是图乙中的(取电梯向上运动的方向为正) ( ) 甲乙 4．利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况．实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h.计算机显示该同学受到地面支持力F N随时间变化的图象如图所示．根据图象提供的信息，以下判断错误的是 ( ) A．在0至t2时间内该同学处于失重状态 B．在t2至t3时间内该同学处于超重状态 C．t3时刻该同学的加速度为零 D．在t3至t4时间内该同学的重心继续下降

5．已知空气阻力与速率成正比，某小球在竖直上抛后运动的全过程中的速度—时间(vt)图可能正确的是( ) 6．（多选）在第11届全运会蹦床比赛中，三水籍运动员钟杏平以39分的高分摘得女子蹦床金牌。假设表演时运动员仅在竖直方向运动，通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间的变化规律在计算机上绘制出如图所示的曲线，当地重力加速度g取10m/s2，依据图象给出的信息可知，运动员的质量和运动员离开弹簧床上升的最大高度分别为：（） A．60kg B．50kg C．1.6m D．3.2m 7.在光滑的水平面上有一个物体同时受到两个水平力F1和F2的作用，在第1s内该物体保持静止状态。若两个力随时间变化情况如图所示，则下列说法中正确的是 ( ) A．在第5s内物体做变加速直线运动B．在第3s内物体做变加速直线运动 C．在第4s末物体的加速度方向改变D．在第6s末物体的速度为零

微专题20 动力学中的图像问题

1．两类问题，一类问题是从图像中挖掘信息，再结合题干信息解题；另一类是由题干信息判断出正确的图像． 2．两种方法，一是函数法：列出所求物理量的函数关系式，理解图像的意义，理解斜率和截距的物理意义；二是特殊值法：将一些特殊位置或特殊时刻或特殊情况的物理量值与图像对应点比较． 1．如图1甲所示，一质量m＝1 kg的物块静置在倾角θ＝37°的斜面上，从t＝0时刻开始对物块施加一沿斜面方向的拉力F，取沿斜面向上为正方向，F随时间t变化的关系如图乙所示，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.8，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中正确反映物块的速率v随时间t变化的规律的是() 图1

2．(2020·湖北宜昌市调研)如图2所示，水平轻弹簧左端固定，右端连接一物块(可以看作质点)，物块静止于粗糙的水平地面上，弹簧处于原长．现用一个水平向右的力F拉动物块，使其向右做匀加速直线运动(整个过程不超过弹簧的弹性限度)．以x表示物块离开静止位置的位移，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()

图2 3.(2019·湖北荆州市质检)如图3所示，一劲度系数为k 的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m 的物块A ，A 放在质量也为m 的托盘B 上，以N 表示B 对A 的作用力，x 表示弹簧的伸长量．初始时，在竖直向上的力F 作用下系统静止，且弹簧处于竖直自然状态(x ＝0)．现 改变力F 的大小，使B 以g 2 的加速度匀加速向下运动(g 为重力加速度，空气阻力不计)，此过程中N 、F 随x 变化的图像正确的是( )

动力学的两类基本问题

动力学的两类基本问题文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

4.6用牛顿运动定律解决问题（一）【学习目标】 知识与技能 1．知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。 2．掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 过程与方法 1．通过实例感受研究力和运动关系的重要性。 2．帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力。情感态度与价值观 1．初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响。 2．初步建立应用科学知识的意识。 【学习重点】应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 【学习难点】物体的受力分析及运动状态分析，解题方法的灵活选择和运用。正交分解法的应用。 【学习过程】 一、自主学习 1、理解牛顿第一定律的含义 揭示了力与运动的关系，力不是维持物体运动的原因，而 是。 对于牛顿第一定律，你还有哪一些理解？ 2、理解牛顿第二定律是力与运动联系的桥梁 牛顿第二定律确定了_______________的关系，使我们能够把物体的___________情况和_________情况联系起来。

类型一：从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的___________，再通过__________就可以确定物体的运动情况。 类型二：从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的___________。 3、能运用牛顿第三定律分析物体之间的相互作用 物体之间的作用力和反作用力总是 当一个物体的受力不容易分析的时候，我们能不能分析对它施加力的物体？ 分析的时候应该注意什么问题？ 跟踪练习 1．一个静止在水平面上的木箱，质量为2 kg，在水平拉力F=6 N的作用下从静止开始运动，已知木箱与水平面间滑动摩擦力是4N，求物体2 s末的速度及2 s内的位移。（g取10 m/s2） 2．如图所示，是电梯上升的v～t图象，若电梯的质量为100kg，则钢绳对电梯的拉力在0～2s之间、2～6s之间、6～9s之间分别为多大？（g取10m/s2） 二、课内探究 引言：牛顿第二定律确定了_______________的关系，使我们能够把物体的 ___________情况和_________情况联系起来。 类型一：从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的________，再通过_______规律确定物体的运动情况。 例题1：一个静止在水平地面上的物体，质量是 2 kg，在6.4 N的水平拉力作

第三章 专题强化 瞬时加速度问题和动力学图像问题

[学习目标] 1.会分析物体受力的瞬时变化，掌握瞬时变化问题的两种模型.2.会分析物体受力随时间的变化图像和速度随时间的变化图像，会结合图像解答动力学问题． 一、瞬时加速度问题 物体的加速度与合力存在瞬时对应关系，所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，解决此类问题时，要注意两类模型的特点： (1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，恢复形变几乎不需要时间，故认为弹力立即改变或消失． (2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，恢复形变需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力往往可以看成是不变的．

例 1如图1所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在烧断绳AO的瞬间，下列说法正确的是(重力加速度为g)()

图1 A．弹簧的拉力F＝mg cos θB．弹簧的拉力F＝mg sin θC．小球的加速度为零D．小球的加速度a＝g sin θ答案 A 解析烧断AO之前，小球受3个力，受力分析如图所示，此时弹簧弹力F＝ mg cos θ ，烧断绳 的瞬间，绳的张力消失，但由于轻弹簧形变的恢复需要时间，故烧断AO瞬间弹簧的弹力不变，A正确，B错误．烧断绳的瞬间，小球受到的合力与烧断AO前绳子的拉力等大反向，即F合＝mg tan θ，则小球的加速度a＝g tan θ，C、D错误．

针对训练1 (2019·长春市十一高中高一期末)如图2所示，A 、B 两木块间连一竖直轻质弹簧， A 、 B 的质量均为m ，一起静止放在一块水平木板上．若将此木板突然抽去，在此瞬间，A 、B 两木块的加速度分别是( ) 图2 A ．a A ＝0，a B ＝g B ．a A ＝g ，a B ＝g C ．a A ＝0，a B ＝2g D ．a A ＝g ，a B ＝2g 答案 C 解析 在抽出木板的瞬间，弹簧对A 木块的支持力和对B 木块的压力不变．A 木块受重力和 支持力，mg ＝F ，a A ＝0.B 木块受重力和弹簧向下的压力，根据牛顿第二定律得a B ＝F ＋mg m ＝mg ＋mg m ＝2g ，故选C. 二、动力学图像问题 1．常见的图像形式 在动力学与运动学问题中，常见、常用的图像是位移－时间图像(x －t 图像)、速度－时间图像(v －t 图像)和力－时间图像(F －t 图像)等，这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律，而不是代表物体的运动轨迹． 2．图像问题的分析方法 (1)把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像的物理意义，明确图像所反映的物理过程． (2)特别注意图像中的一些特殊点，如图线与横、纵坐标轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等所表示的物理意义．注意图线的斜率、图线与坐标轴所围图形面积的物理意义．

专题2 动力学中的典型“模型”

专题2动力学中的典型“模型” 模型一等时圆模型 1.模型特征 (1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等，如图1甲所示。 (2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等，如图乙所示。 (3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示。 图1 2.思维模板 【例1】如图2所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c、d 位于同一圆周上，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点，若每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，将两滑环同时从a、c处由静止释放，用t1、t2分别表示滑环从a到b、从c到d所用的时间，则()

图2 A.t1＝t2 B.t1＞t2 C.t1＜t2 D.无法确定 解析设光滑细杆与竖直方向的夹角为α，圆周的直径为D，根据牛顿第二定律 得滑环的加速度为a＝mg cos α m ＝g cos α，光滑细杆的长度为x＝D cos α，则根据x ＝1 2at 2得，t＝2x a＝2D cos α g cos α ＝2D g ，可见时间t与α无关，故有t1＝t2，因 此A项正确。 答案 A 1.如图3所示，位于竖直平面内的圆周与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A 点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻，甲、乙两球分别从A、B两点由静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点。丙球由C点自由下落到M点。则() 图3 A.甲球最先到达M点 B.乙球最先到达M点 C.丙球最先到达M点 D.三个球同时到达M点 解析设圆轨道的半径为R，根据等时圆模型有t乙>t甲，t甲＝2R g ；丙球做自 由落体运动，有t丙＝2R g ，所以有t乙>t甲>t丙，选项C正确。 答案 C 2.(2020·合肥质检)如图4所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于

高中物理运动学动力学问题的图像法详解赏析

运动学、动力学问题的图像法详解赏析 三原 王春生 许多运动学、动力学问题均可借助运动图像分析、解决，特别是涉及相对运动的力学问题，用图像法处理常能收到简捷、快速求解之效。本文仅以高中物理常见的传送带类问题为例来阐明应用图像法处理相关力学的一般思路、方法和步骤，希望对广大学子有所启迪、有所帮助。 【题目】1.将粉笔头A 轻放在以02m s υ=的恒定速度运动的足够长水平传送带上后，传送 带上留下一条长为4L m =的划线。若使该传送带改做加速度大小为20 1.5a m s =的匀减速 运动直至速度为零，并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一粉笔头B 轻放在传送带上，则粉笔头B 停在传送带上的位置与划线起点间的距离为多少？ 【解析】该题看似属于水平传送带类运动学问题，实质上是一道动力学综合题，题中涉及粉笔头受力情况分析及运动性质的判断。 （1）以传送带为参考系，粉笔头A 被轻放（初速为零）在传送带上后相对于传送带的运动方向与传送带对地的运动方向相反，粉笔头所受滑动摩擦力的方向与传送带对地运动方向相同；又粉笔头所受重力与带的支持力相互平衡，其合力等于滑动摩擦力，依据牛顿第二定律及物体直、曲线运动的条件可知：在开始阶段，粉笔头A 对地做初速为零的匀加速直线运动，与带同速后相对静止共同以带速对地做匀速运动。其速度图像如图所示.由“面积”含义知三角形M 的面积在数值上表示传送带相对于粉笔头 A 的位移，也表示粉笔头A 相对于传送带位移的大小， 即012L t =，又0t a υ=， 解之得加速度大小为20.5a m s =。 注意：从图像可直观看出传送带对地的位移是粉笔头A 对 地位移的2倍，二者间的相对位移等于粉笔头A 或传送带对地位移的一半。 （2）粉笔头B 在前一阶段的运动情况与粉笔头A 在开始阶段的运动情况相同，不同的是粉笔头B 与传送带同速后，因粉笔头B 对地的速度大于传送带对地的速度，它所受滑动摩擦力的方向与其运动方向相反（向后），所以粉笔头B 以加速度大小为20.5a m s =（隐含条件）对地做匀减速运动直到静止，传送带先停下，粉笔头B 后停下。其速度图像如图所示。 在1t 时刻以前粉笔头B 相对于传送带向后滑动， 在1t 时刻以后则相对于传送带向前滑动，即粉笔 头B 相对于传送带的运动有往复，所以粉笔头B 停在传送带上的位置与划线起点间的距离 013211()22 m s t t t =--……① 1001m at a t υυ==-……②

高一【动力学中的典型“模型” 】专题训练(带解析)

高一【动力学中的典型“模型” 】专题训练 一、选择题(1～3题为单项选择题，4～5题为多项选择题) 1．在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止，行李随传送带一起前进。设传送带匀速前进的速度为0.25 m/s，把质量为5 kg的木箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，木箱以6 m/s2的加速度前进，那么这个木箱放在传送带上后，传送带上将留下的摩擦痕迹约为( ) 图1 A．5 mm B．6 mm C．7 mm D．10 mm 解析木箱加速的时间为t＝v/a，这段时间内木箱的位移为x1＝v2 2a ，而传送 带的位移为x2＝vt，传送带上将留下的摩擦痕迹长为l＝x2－x1，联立各式并代入数据，解得l＝5.2 mm，选项A正确。 答案 A 2．如图2所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t＝0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，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。在物块放到木板上之后，木板运动的速度－时间图象可能是下列选项中的( ) 图2 解析设在木板与物块未达到相同速度之前，木板的加速度为a1，物块与木

板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。对木板应用牛顿第二定律得： －μ1mg－μ2·2mg＝ma1 a ＝－(μ1＋2μ2)g 1 设物块与木板达到相同速度之后，木板的加速度为a2，对整体有－μ2·2mg ＝2ma2 a ＝－μ2g，可见|a1|＞|a2| 2 由v－t图象的斜率表示加速度大小可知，图象A正确。 答案 A 3．如图3所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ

第三章 微专题20 动力学中的图象问题

1．两类问题，一类问题是从图象中挖掘信息，再结合题干信息解题；另一类是由题干信息判断出正确的图象． 2．两种方法，一是函数法：列出所求物理量的函数关系式，理解图象的意义，理解斜率和截距的物理意义；二是特殊值法：将一些特殊位置或特殊时刻或特殊情况的物理量值与图象对应点比较． 1．如图1甲所示，一质量m＝1 kg的物块静置在倾角θ＝37°的斜面上，从t＝0时刻开始对物块施加一沿斜面方向的拉力F，取沿斜面向上为正方向，F随时间t变化的关系如图乙所示，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.8，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图象中正确反映物块的速率v随时间t变化的规律的是() 图1 2．(2020·湖北宜昌市调研)如图2所示，水平轻弹簧左端固定，右端连接一物块(可以看作质点)，物块静止于粗糙的水平地面上，弹簧处于原长．现用一个水平向右的力F拉动物块，使其向右做匀加速直线运动(整个过程不超过弹簧的弹性限度)．以x表示物块离开静止位置的位移，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是() 图2

3.(2019·湖北荆州市质检)如图3所示，一劲度系数为k 的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m 的物块A ，A 放在质量也为m 的托盘B 上，以F N 表示B 对A 的作用力，x 表示弹簧的伸长量．初始时，在竖直向上的力F 作用下系统静止，且弹簧处于竖直自然状态(x ＝0)．现 改变力F 的大小，使B 以g 2 的加速度匀加速向下运动(g 为重力加速度，空气阻力不计)，此过程中F N 、F 随x 变化的图象正确的是( ) 图3 4．(2019·天津市河北区名校联考)如图4所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定．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 处，将弹簧压缩了x 0时，物块的速度变为零．在下列图象中，能正确反映物块从与弹簧接触开始，至运动到最低点加速度的大小随下降的位移x (弹簧原长为位移的零点)变化的图象是( ) 图4