[转载]高中物理中的图像问题

高中物理中的图像问题

一、选择题
1.质量为1 kg的物体沿光滑水平面向右运动，它的速度图像如图所示，则它在15s时所受的作用力的大小和方向是(    )
 
 A．2N向左                 B．2N向右     C．1 N向左                  D．1 N向右

C

2.(2009年海南卷)甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像如图所示，图中ΔOPQ和ΔOQT的面积分别为s₁和s₂( s₂ >s₁)。初始时，甲车在乙车前方s₀处。 

A．若s₀= s₁+s₂，两车不会相遇 
B．若s₀< s₁，两车相遇2次
C．若s₀= s₁，两车相遇1次
D．若s₀= s₂，两车相遇1次

ABC

3.在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于始终没有满足M》m(m为砂桶及砂桶中砂的质量) 的条件，结果得到的图像应是如右下图中的图(       ).
      

D(注意：与a-F图像区 分开来)

4.如图，在粗糙的水平面上，物体A 在水平向右的外力F作用下作直线运动，其v-t图像如右图所示，下列判断正确的是
A、在0-1s内，外力F不断变化
B、在1-3s内，外力F 的大小恒定
C、在3-4s内，外力F不断变化
D、在3-4s内，外力F的大小恒定

BC

5.质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的速度-时间图像，则下列说法中正确的是(  )
A、物体不受水平拉力时的速度图像一定是 b
B、物体受水平拉力时的速度图像可能是a
C、物体的摩擦力可能等于0.2N
D、水平拉力一定等于0.1N

BCD

6.如图所示，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心加速度随半径变化.由图像可以知道(      )
 (A)甲球运动时，线速度大小保持不变
(B)甲球运动时，角速度大小保持不变
(C)乙球运动时，线速度大小保持不变
(D)乙球运动时，角速度大小保持不变

AD

7.下图是作直线运动物体的速度-时间图像，其中表示物体作匀变速直线运动的是图(   )

BCD

8.如图所示为一质点作直线运动的速度-时间图像，下列说法中正确的是(       )

(A)整个过程中，CD段和DE段的加速度数值最大

(B)整个过程中，BC段的加速度最大

(C)整个过程中，D点所表示的状态，离出发点最远

(D)BC段所表示的运动通过的路程是34m

ACD

9.一物体作匀变速直线运动，速度图像如图所示，则在前4s内(设向右为正方向)(    ).

(A)物体始终向右运动

(B)物体先向左运动，2s后开始向右运动

(C)前2s物体位于出发点的左方，后2s位于出发点的右方

(D)在t=2s时，物体距出发点最远

BD

10.A、B两个物体在同一直线上作匀变速直线运动，它们的速度图像如图所示，则(        ).

(A)A、B两物体运动方向一定相反

(B)头4s内A、B两物体的位移相同

(C)t=4s时，A、B两物体的速度相同

(D)A物体的加速度比B物体的加速度大

C

11.在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达v₁后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其v－ t图像如图所示．设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W₁，克服摩擦力．做的功为W₂，那么W₁ : W₂应为      (    )
    A．1∶1         B．1∶2          
C．1∶3             D．1∶4 

A

12.在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到某一值时，立即关闭发动机后滑行至停止，其v-t图像如图5—22所示.汽车牵引力为F，运动过程中所受的摩擦阻力恒为f，全过程中牵引力所做的功为W₁，克服摩擦阻力所做的功为W₂，则下列关系中正确的是(      )

(A)F:f=1:3      (B)F:f=4:1

(C)W₁:W₂=1:1       (D)W₁:W₂=1:3

C

13.如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的是下图中的(     )

D

14.物体A、B的s-t图像如图所示，由图可知(    ).

(A)从第3s起，两物体运动方向相同，且v_A>v_B

(B)两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动

(C)5s内A、B的平均速度相等

(D)在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇

A

二、填空题
15.在验证牛顿第二定律的实验中，得到下边的图像，图线A的产生原因是____________；图线B的产生原因是____________。为使实验成功，对A的调整方法是____________，对B的调整方法是____________。

木板倾角过大， 木板倾角过小，减小倾角，增大倾角

三、解答题
16.如图17所示，水平传送带的长度L=5m，皮带轮的半径R=0.1m，皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动。现有一小物体(视为质点)以水平速度v₀从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为S。保持物体的初速度v₀不变，多次改变皮带轮的角速度ω，依次测量水平位移S，得到如图18所示的S—ω图像。回答下列问题：
(1)当0<ω<10rad/s时，物体在A、B之间做什么运动？
(2)B端距地面的高度h为多大？
(3)物块的初速度v₀多大？ 

 

(1)物体的水平位移相同，说明物体离开B点的速度相同，物体的速度大于皮带的速度，一直做匀减速运动。
(2)当ω=10rad/s时，物体经过B点的速度为.v_B=Rω=1m/s
平抛运动s=v_Bt   h=gt²/2：.解得：t=1s，h=5m.
(3)当ω>30rad/s时，水平位移不变，说明物体在AB之间一直加速，其末速度.v_B=s/t=3m/s
根据v_t²－v₀²=2as
当0≤ω≤10rad/s时，2μgL= v₀²－v_B²
当ω≥30rad/s时， 2μgL= v_B²－v₀²
解得： v₀=m/s

17.如图所示，质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ₁=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ₂=0.4，取g=10m/s²，试求：
(1)若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
(2)若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f₂随拉力F大小变化的图像。(设木板足够长)

(1)木块的加速度大小a₁=(F-μ₂mg)/m =4m/s²
铁块的加速度大小a₂=(μ₂mg －μ₁Mg－μ₁mg)/M =2m/s²
设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有a₁t²/2－a₂t²/2=L      解得：t=1s
(2)①当F≤ μ₁(mg+Mg)=2N时，A、B相对静止且对地静止，f₂=F
②设F=F₁时，A、B恰保持相对静止，此时系统的加速度 a=a₂=2m/s²
以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有
F－μ₁(M+m)g=(M+m)a      解得：F₁=6N
所以，当2N
a = (F－μ₁Mg－μ₁mg)/(M+m)=F/2－1  ,
以M为研究对象，根据牛顿第二定律有   f₂－μ₁(M+m)g=Ma,
解得： f₂=F/2 +1
③当F>6N，A、B发生相对运动，f₂=μ₂mg=4N画出f₂随拉力F大小变化的图像如下