高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.22与速度图象相关的加速问题（含解析）

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1、专题3.22与速度图象相关的加速问题一．选择题1.（2019高考兰州实战训练）（6分）如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动，通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示（取g＝10m/s2）。则下列判断不正确的是（　　）A．物体的质量m＝0.5kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.40C．0﹣3s内物体所受摩擦力的冲量大小为4N•sD．0﹣3s内物体所受合力做的功为1J【参考答案】C【命题意图】本题以速度图像和力图像给出解题信息，考查对图像的理解、牛顿运动定律、冲量、动能定理及其相关知识点。【解题思路】】由图甲和图

2、乙可知，在0~1s时间内，推力F1=1N，物体静止；在1~2s时间内，推力F2=3N，物体加速度a=2m/s2，由牛顿运动定律，F2-μmg=ma；在2~3s时间内，推力F3=2N，物体匀速运动，F3=μmg；联立解得：m=0.5kg，μ=0.40，选项AB正确；在0~1s时间内，物体静止，所受摩擦力f1=1N，摩擦力的冲量I1=f1t1=1N·s；1~3s时间内，物体滑动，所受摩擦力f2=μmg=2N，物体所受摩擦力的冲量I2=f2t2=4N·s；在0~3s时间内，物体所受摩擦力的冲量I=I1+I2=1N·s+4N·s=5N·s，选项C不正确；由动能定理，在0~3s时间内

3、，物体所受合力做的功为W=mv2=×0.5×22J=1J，选项D正确。【解题方法】对于图像信息问题，可结合题述情景，找出各个时间段内的推力和速度、加速度的对应关系，分别应用牛顿运动定律、动量定理、动能定理列方程解答。2.（2018山西省阳泉市联考）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，另一个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图象是（）【参考答案】C【名师解析】空气阻力不计时，物体只受重力，是竖直上抛运动，做匀变速直线运动，v-t图象是向下倾斜的直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有

4、：mg+f=ma，故a=g+，由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg-f=ma，故a=g-，由于阻力随着速度而增大，故加速度减小；v-t图象的斜率表示加速度，故图线切线的斜率不断减小，图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；故ABD错误，C正确．故选C.3.（2018贵州省贵阳名校月考）如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止．斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是(　　)A．在0～t1时间内，N增大，

5、f减小B．在0～t1时间内，N减小，f增大C．在t1～t2时间内，N增大，f增大D．在t1～t2时间内，N减小，f减小【参考答案】D【名师解析】在0～t1时间内，由图可知，物体做加速运动，加速度逐渐减小，设斜面倾角为θ，对物体受力分析，在竖直方向上有Ncosθ＋fsinθ－mg＝ma1，在水平方向上有Nsinθ＝fcosθ，因加速度减小，则支持力N和摩擦力f均减小．在t1～t2时间内，由图可知，物体做减速运动，加速度逐渐增大，对物体受力分析，在竖直方向上有mg－(Ncosθ＋fsinθ)＝ma2，在水平方向上有Nsinθ＝fcosθ，因加速度增大，则支持力N和摩擦力f均减小

6、，故选D.4．(2018洛阳联考)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上．一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．观察小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程，下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是(　　)【参考答案】A【名师解析】小球先做自由落体运动，接触弹簧后小球做加速度减小的加速运动，直至重力和弹力相等，即mg＝kΔx，此时a＝0，小球速度达到最大值vmax，此后小球继续下降，小球重力小于弹力，加速度方向向上，小球向下做加速度增大的减速运动直至最低点，小球速度为0，加速度最大，A正确，

7、B错误．设小球到达最低点时，弹簧的形变量为x，由能量关系得mg(h＋x)＝kx2，则2mg(h＋x)＝kx·x，由h＋x>x得kx>2mg，所以在最低点kx－mg＝ma>mg，即a>g，C错误．弹簧形变量x与t不是线性关系，则a与t也不是线性关系，D错误．5.（2018豫西名校联考）如图所示，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