十年(2014-2023)高考物理真题分项汇编专题10 牛顿运动定律的图像(学生版)-(全国通用)

2023-11-14 · U1 上传 · 10页 · 773.2 K

专题10牛顿运动定律的图像一、多选题1.(2023·全国)用水平拉力使质量分别为、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和。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. B. C. D.2.(2021·全国)水平地面上有一质量为的长木板,木板的左端上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )A. B.C. D.在时间段物块与木板加速度相等3.(2015·全国)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v—t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量,则可求出(  )A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度4.(2019·全国)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=4s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g=10m/s2.由题给数据可以得出A.木板的质量为1kgB.2s~4s内,力F的大小为0.4NC.0~2s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0.25.(2015·江苏)一人乘电梯上楼,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a的正方向,则人对地板的压力()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6.(2014·四川)如图所示,水平传送带以速度匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,时刻P在传送带左端具有速度,P与定滑轮间的绳水平,时刻P离开传送带,不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长,正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是( )A. B.C. D.7.(2018·海南)如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上,t=0时,小物块以速度v0滑到长木板上,图(b)为物块与木板运动的v-t图像,图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得( )A.木板的长度B.物块与木板的质量之比C.物块与木板之间的动摩擦因数D.从t=0开始到t1时刻,木板获得的动能8.(2022·福建)一物块以初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示,图中、、均已知。根据图中信息可以求出的物理量有( )A.重力加速度大小 B.物体所受滑动摩擦力的大小C.斜面的倾角 D.沿斜面上滑的时间二、单选题9.(2022·北京)如图所示,质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是( )A.斜面对物块的支持力大小为 B.斜面对物块的摩擦力大小为C.斜面对物块作用力的合力大小为 D.物块所受的合力大小为10.(2020·山东)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )A.0~t1时间内,v增大,FN>mg B.t1~t2时间内,v减小,FNmg11.(2014·福建)如图,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零。对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图像最能正确描述这一运动规律的是()A. B.C. D.12.(2018·全国)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )A. B.C. D.13.(2018·浙江)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是A. B. C. D.14.(2016·海南)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0~5s、5~10s、10~15s内F的大小分别为F1、F2和F3,则A.F1F3C.F1>F3 D.F1=F315.(2015·重庆)若货物随升降机运动的图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是( )A. B.C. D.16.(2023·浙江)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛出沿轨迹运动,其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小石子竖直方向分运动的加速度大小( )A.O点最大 B.P点最大C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变17.(2022·广东)图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )A. B.C. D.三、解答题18.(2020·浙江)如图1所示,有一质量的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的时开始计时,测得电机的牵引力随时间变化的图线如图2所示,末速度减为0时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力,求物件:(1)做匀减速运动的加速度大小和方向;(2)匀速运动的速度大小;(3)总位移的大小。19.(2015·全国)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求:(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离。20.(2014·全国)奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km的高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.取重力加速度的大小g=10m/s2.(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小.(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为Ff=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示,若该运动员和所带装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受的阻力系数.(结果保留1位有效数字)21.(2023·上海)如图(a),线框位于倾斜角的斜面上,斜面上有一长度为的单匝矩形磁场区域,磁场方向垂直于斜面向上,大小为,已知线框边长,,总电阻,现对线框施加一沿斜面向上的力使之运动。斜面上动摩擦因数,线框速度随时间变化如图(b)所示。(重力加速度取)(1)求外力大小;(2)求长度;(3)求回路产生的焦耳热。  

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