1、高中同步测试卷(十二)专题四物理图象问题(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1如图，为一质点从t0起做初速度为零的匀加速直线运动的位移时间图象，图中虚线为经过t4 s时图线上该点的切线，交时间轴于t2 s处，由此可知该质点的加速度大小为()A.3 m/s2B. m/s2C. m/s2D. m/s22a、b、c三个质点在一条直线上运动，它们的位移时间图象如图所示，下列说法错误的是()A在0t3时间内，三个质点位移相同B在0t3时间内，质点c的路程比质点b的路程大C质点a在时刻t2改变运动方向，质点c在时刻
2、t1改变运动方向D在t2t3这段时间内，三个质点运动方向相同 1题图 2题图3题图4题图3A、B两辆汽车从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度时间图象如图所示，则在6 s内()AA、B两辆汽车运动方向相反 BA车的加速度大于B车的加速度Ct4 s时，A、B两辆汽车相距最远 Dt4 s时，A、B两辆汽车刚好相遇4如图甲所示，一个物体放在粗糙的水平地面上，从t0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到t0时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等则()A在0到t0时间内，物体的速度逐渐变小 Bt0时刻，物体速度增加到最大值C在0到
3、t0时间内，物体做匀变速直线运动 D在0到t0时间内，力F大小保持不变5.利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，实验时让质量为m的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，其重心又下降了h，计算机显示该同学受到地面支持力F随时间变化的图象如图所示，根据图象提供的信息，以下判断不正确的是()A从0至t1时间内该同学处于失重状态B在t1至t2时间内该同学处于超重状态Ct2时刻该同学加速度为零D在t2到t3时间内该同学的加速度在逐渐减小6汽车由静止开始在平直的公路上行驶，060 s内汽车的加速度随时间变化的图象如图甲所示则该汽车在060 s内的速度时间图象(即vt图象)为图乙中
4、的()7.质量为0.3 kg的物体在水平面上做直线运动，其在水平方向只受摩擦力作用时和水平方向受到摩擦力、水平力F两个力共同作用时的速度时间图象如图所示，则下列说法中正确的是(g10 m/s2)()A水平力F可能等于0.3 N B物体的摩擦力一定等于0.1 NC水平力F一定等于0.1 N D物体的摩擦力可能等于0.3 N二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)8.近年来，“奥的斯电梯”在北京、上海、深圳、惠州等地频出事故，致使大家“谈奥色变”，为此某省质监局派出检修人员对电视塔的观光电梯做了检修，如图是检修人员搭乘电梯的vt图象，下列说法
5、正确的是()A6 s末电梯离出发点最远B24 s电梯做匀速直线运动C在45 s和56 s内电梯的加速度方向相反D在45 s和56 s内电梯的运动方向相反9.一质量为m的滑块，以初速度v0从倾角为的斜面底端滑上斜面，当其速度减为0后又沿斜面返回底端已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，若滑块所受的摩擦力为Ff、所受的合外力为F合、加速度为a、速度为v，选沿斜面向上为正方向，在滑块沿斜面运动的整个过程中，这些物理量随时间变化的图象大致正确的是()10下列给出的四组图象中，能够反映同一直线运动的是()11如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示
6、，则以下说法中正确的是()A当F小于图中A点值时，物体的重力MgF，物体不动B图中A点值即为物体的重力值C物体向上运动的加速度和力F成正比D图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度12放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如图甲所示；物块的运动速度v与时间t的关系如图乙所示，6 s后的速度图象没有画出，g取10 m/s2.下列说法正确的是()A物块滑动时受到的摩擦力大小是3 N B物块的质量为1.5 kgC物块在69 s内的加速度大小是6 m/s2 D物块前6 s内的平均速度大小是4.5 m/s题号123456789101112答案三、实验题
7、(按题目要求解答)13(8分)(1)利用如图甲所示的装置可以测量滑块和滑板间的动摩擦因数将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上，倾角37，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速率时间(vt)图象(取重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的vt图象如图乙所示利用该图象可算出滑块A上滑时加速度的大小为_m/s2；从图线可得滑块与滑板之间的动摩擦因数_(2)甲、乙、丙、丁四位同学在探究加速度与力、质量的关系的实验时(使用如图所示的装置)，设小车质量和车上砝码质量之和为
8、M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图中甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是aF图线，图丁是a图线，则下列说法中正确的是_A甲和乙较好地把握了实验条件M远大于mB丙和丁没有把握好实验条件M远大于mC甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板的倾角太大D甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了平衡摩擦力的操作四、计算题(本题共3小题，共34分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10分)如图甲所示，水平传送带顺时针方向匀速运动从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C，物体A经tA9.5 s到达传送带另一
9、端Q，物体B经tB10 s到达传送带另一端Q，若释放物体时刻作为t0时刻，分别作出三物体的速度图象如图乙、丙、丁所示，求：(1)传送带的速度v0；(2)传送带的长度l；(3)物体A、B、C与传送带间的摩擦因数各是多大？(4)物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间tc.15.(10分)具有我国自主知识产权的“歼10”飞机的横空出世，证实了我国航空事业的飞速发展而航空事业的发展又离不开风洞试验，简化模型如图a所示，在光滑的水平轨道上停放相距s010 m的甲、乙两车，其中乙车是风力驱动车在弹射装置使甲车获得v040 m/s的瞬时速度向乙车运动的同时，乙车的风洞开始工作，将风吹向固定在甲车上的挡风板，
10、从而使乙车获得了速度，测绘装置得到了甲、乙两车的vt图象如图b所示，设两车始终未相撞(1)若甲车的质量与其加速度大小的乘积等于乙车的质量与其加速度大小的乘积，求甲、乙两车的质量比；(2)求两车相距最近时的距离16(14分)如图甲所示，质量为m的物体以初速度v0沿倾角为的斜面向上滑行，它沿斜面向上滑行的最大距离s与斜面倾角的关系如图乙所示取g10 m/s2，求：(1)物体的初速度；(2)物体与斜面间的动摩擦因数；(3)为多大时s有最小值？最小值为多大？参考答案与解析1导学号27630178解析：选C.由vv0at得，其中v3 m/s，v00，t4 s，解得a m/s2，故选C.2导学号27630
11、179解析：选D.从xt图象可知，0t3时间内，三个质点位移大小与方向均相同，选项A正确；0t3时间内，质点c的路程比质点b的路程大，选项B正确；质点a在t2时刻向负方向运动，质点c在时刻t1向正方向运动，选项C正确；在t2t3时间内，质点b、c运动方向相同向正方向运动，质点a向负方向运动，故选项D错误3导学号27630180解析：选C.从vt图象中知A、B两辆汽车的运动方向相同，选项A错误；由vt图线的斜率表示加速度的大小知A车的加速度小于B车的加速度，选项B错误；由vt图象中图线与t轴所围面积表示位移可知，在t4 s时，A、B两辆汽车相距最远，选项C正确，选项D错误4导学号27630181
12、解析：选B.根据题图乙，物体在0到t0时间内做加速度逐渐减小的变加速直线运动，其速度逐渐变大，到t0时刻，物体速度增加到最大值，选项A、C错误，B正确；设摩擦力的大小恒为Ff，根据牛顿第二定律有FFfma，所以FFfma，可见，在0到t0时间内，力F的大小会随着加速度a的减小而减小，选项D错误本题答案为B.5导学号27630182解析：选C.0t1时间内该同学加速度方向向下，处于失重状态，t1t2时间内，该同学的加速度方向向上处于超重状态，选项A、B正确；t2时刻受地面支持力最大，加速度最大，选项C错误；t2t3时间内支持力逐渐减小，合力逐渐减小，选项D正确6导学号27630183解析：选B.
13、在加速度a与时间t图象中，前10 s加速度为2 m/s2，表示物体在做匀加速运动；中间30 s加速度为零，说明物体在做匀速直线运动；最后20 s加速度为1 m/s2，说明物体在做匀减速运动A、D图象中，中间时间段速度为零，不符合题意，所以是错误的；C图象中，最后时间段速度为负值，不符合题意，所以也是错误的，故选B.7导学号27630184解析：选C.由图象容易判断，两种情况下物体均在做匀减速运动，其加速度大小分别为 m/s2、 m/s2，则根据牛顿第二定律容易得到两种情况下的合外力分别为0.1 N、0.2 N物体受到的水平力F和摩擦力的方向关系存在两种情况：当水平力F跟摩擦力方向一致时，摩擦力
14、为0.1 N，故此时水平力F0.2 N0.1 N0.1 N；当水平力F跟摩擦力方向相反时，摩擦力为0.2 N，故水平力F0.2 N0.1 N0.1 N，故容易判断选项A、B、D均错误而选项C正确8导学号27630185BD9导学号27630186解析：选AD.滑块在上滑过程中滑动摩擦力方向沿斜面向下，大小恒定为mgcos ，滑块下滑时滑动摩擦力方向沿斜面向上，大小仍为mgcos ，A正确；在滑块上滑、下滑过程中，加速度始终沿斜面向下，为负，所受合力也为负，所以B、C错误；上滑过程做正向的匀减速运动，加速度a1(gsin gcos )，下滑过程做负向的匀加速运动，加速度a2gsin gcos ，
15、小于a1，vt图象斜率减小，D正确10导学号27630187解析：选BC.A、B选项中的左图表明03 s内物体匀速运动，位移正比于时间，加速度为零，3 s5 s内物体匀加速运动，加速度大小a2 m/s2，A错，B对；C、D选项中左图03 s位移不变，表示物体静止(速度为零，加速度为零)，3 s5 s内位移与时间成正比，表示物体匀速运动，v2 m/s，a0，C对，D错11导学号27630188解析：选ABD.当0FMg时，物体静止，即A正确；当FMg时，即能将物体提离地面，此时，FMgMa，ag，A点表示的意义即为FMg，所以B正确；直线的斜率为，故B点数值为g，故D正确故选ABD.12导学号2
16、7630189解析：选BD.由题图乙可以判断物块在前3 s内的加速度是2 m/s2，在36 s内物块做匀速运动，则物块滑动时受到的摩擦力大小是6 N，A错误；根据牛顿第二定律得，物块的质量m1.5 kg，B正确；物块在前6 s内的位移大小等于图中梯形的面积S6 m27 m，则平均速度的大小是4.5 m/s，D正确；物块在69 s内的加速度大小是a2 m/s2，C错误13解析：(1)导学号27630190根据vt图象容易求得滑块A上滑时加速度的大小为a1 m/s28.0 m/s2.滑块A沿滑板B向下滑时的加速度a2 m/s24.0 m/s2，此过程中，根据牛顿第二定律，滑块A向下滑动时，有mgs
17、in mgcos ma2，而滑块A向上滑动时，则有mgsin mgcos ma1，解得0.25.(2)导学号27630191因为图象甲和乙中都是直线，说明满足小车质量和车上砝码质量之和M远远大于砂及砂桶的总质量m，图象丙经过坐标原点，说明平衡摩擦力比较到位答案：(1)8.00.25(2)ACD14导学号27630192解析：(1)传送带速度为：v04 m/s.(1分)(2)以B的图象为例，lt1v0t2(2分)即：l36 m(2分)(3)mgmaagA：a14 m/s210.4(1分)B：a22 m/s220.2(1分)C：ltc得：tc24 s(1分)a3 m/s230.012 5.(1分)
18、(4)tc24 s(1分)答案：(1)4 m/s(2)36 m(3)0.40.20.012 5(4)24 s15导学号27630193解析：(1)由题图b可知：a甲m/s2，a乙m/s2(2分)因甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积，所以有：m甲|a甲|m乙|a乙|，解得.(2分)(2)在t1时刻，甲、乙两车的速度相等，均为v10 m/s，此时两车相距最近对乙车有：va乙t1(1分)对甲车有：va甲(0.4t1)(1分)可解得t10.3 s(1分)到速度相等时甲车的位移s甲t17.5 m(1分)乙车的位移s乙t11.5 m(1分)两车相距最近的距离为smins0s乙s甲4.0 m(1分)答案：(1)13(2)4.0 m16导学号27630194解析：(1)当90时，s11.25 m，v05 m/s.(4分)(2)当0时，s01.25 m，a m/s2(2分)Ffmgma(1分)ag(1分).(1分)(3)当斜面倾角为时，有mgsin mgcos ma(1分)s(1分)令tan ，则30s(2分)当60时，s有最小值，smin1.08 m(1分)答案：见解析
