牛顿运动定律综合应用（专题二图象专题学生版））.doc

牛顿运动定律综合应用（专题二 图象问题教师版）
题型一　与牛顿运动定律相关的v－t图象
【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图象可能正确的是(　　)

【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′＝kv。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象为(　　)

题型二　与牛顿运动定律相关的F－x图象问题
【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x之间关系的是(　　)

【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x之间关系图象正确的是(　　)

题型三　与牛顿运动定律相关的F－t、F－a图象
【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mA＝1 kg、mB＝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
【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变化的图象如图5所示，g＝10 m/s2，则可以计算出(　　)

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
练习：
1．(多选)如图6所示是甲、乙、丙、丁四个物体对应的物理量与时间的关系图象，下列说法中正确的是(　　)

图6
A．甲物体受到的合外力为零
B．乙物体受到的合外力越来越大
C．丙物体受到不为零且大小恒定的合外力
D．丁物体的加速度越来越大
2．(多选)(2014·广东六校联考)物体A、B原来静止于光滑水平面上。从t＝0时刻开始，A沿水平面做直线运动，速度随时间变化的图象如图8甲所示；B受到如图乙所示的水平拉力作用。则在0～4 s时间内(　　)
A．物体A所受合力保持不变
B．物体A的速度不断减小
C．2 s末物体B改变运动方向
D．2 s末物体B速度达到最大
3．(多选)如图9甲所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得物体A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度为g＝10 m/s2，由图线可知(　　)
A．物体A的质量mA＝2 kg
B．物体A的质量mA＝6 kg
C．物体A、B间的动摩擦因数μ＝0.2
D．物体A、B间的动摩擦因数μ＝0.6
4．(2014·昆明检测)一质量为m＝0.4 kg的电动遥控玩具车在水平地面上做直线运动，如图10所示为其运动的v－t 图象的一部分，已知0.4 s以前车做匀变速运动，之后做变加速运动直到速度最大，2 s时刻关闭发动机，玩具车开始做匀减速运动最终停止。小汽车全过程中所受阻力可视为恒定。

(1)关闭发动机后小车运动的时间；
(2)求匀加速阶段小汽车的驱动力；
(3)估算全过程小汽车行驶的距离。
5．如图2所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。下图中v、a、Ff和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。下图中正确的是(　　)

6．如图3所示，物块a放在竖直放置的轻弹簧上，物块b放在物块a上静止不动。当用力F使物块b竖直向上做匀加速直线运动时，在下面所给的四个图象中，能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间t变化规律的是(　　)

图3

7．(多选)(2014·河北省衡水中学调研)如图4甲所示，A、B两长方体叠放在一起放在光滑的水平面上，B物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止。则在0～2t0时间内，下列说法正确的是(　　)

图4
A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小
B．t0时刻，A、B的速度最大
C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大
D．2t0时刻，A、B离出发点最远，速度为0
能力提高练
8．(多选)如图5甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法中正确的是(　　)

图5
A．A的质量为0.5 kg
B．B的质量为1.5 kg
C．B与地面间的动摩擦因数为0.2
D．A、B间的动摩擦因数为0.2
9.如图甲所示，质量为m＝2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过A点时给物体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g＝10 m/s2。求：

(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)10 s末物体离A点的距离。

10．如图7甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可看做质点的物体A静止叠放在B的最左端。现用F＝6 N的水
平力向右拉物体A，经过5 s物体A运动到B的最右端，其v－t图象如图乙所示。已知A、B的质量分别为1 kg、4 kg，A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2。

图7
(1)求物体A、B间的动摩擦因数；
(2)若B不固定，求A运动到B的最右端所用的时间。

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