第四章 专题强化 动力学图像问题 学案(含答案)--2023-2024学年高中物理人教版(2019) 必修 第一册
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这是一份第四章 专题强化 动力学图像问题 学案(含答案)--2023-2024学年高中物理人教版(2019) 必修 第一册,共3页。
专题强化 动力学图像问题[学习目标] 1.会分析物体受到的力随时间变化的图像和速度随时间变化的图像,会结合图像解答动力学问题。2.熟练应用牛顿运动定律解决实际问题(重点)。 常见的图像形式:在动力学问题中,常见的图像是v-t图像、F-t图像、a-F图像等,这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律,而不是物体的运动轨迹。一、由运动学图像分析物体的受力情况 例1 给一物块一定的速度使其沿粗糙固定斜面上滑,上滑到斜面某一位置后,又自行滑下,该物块的v-t图像如图所示,则由此可知(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )A.斜面倾角为30°B.斜面倾角为53°C.动摩擦因数μ=0.5D.动摩擦因数μ=0.2例2 (2022·长沙市第一中学高一期末)建设房屋的起重机通过钢索将质量为m的建筑材料从地面竖直向上吊起,材料运动过程中的位移x随时间t的变化关系如图所示。材料受到的拉力大小为FT、速度大小为v。重力加速度为g,则( )A.0~t1内,v减小,FT<mgB.t1~t2内,v增大,FT>mgC.t2~t3内,v减小,FT>mgD.t2~t3内,v减小,FT<mg
二、由F-t(a-t)图像、F-x图像分析物体的运动情况例3 (2023·西安中学月考)质量为1 kg的物体只在力F的作用下运动,力F随时间t变化的图像如图所示,在t=1 s时,物体的速度为零,则物体运动的v-t图像、a-t图像正确的是( )例4 如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置的物体(物体与弹簧不连接)处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示。不计空气阻力,g取10 m/s2,下列判断正确的是( )A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC.物体的质量为2 kgD.物体的加速度大小为10 m/s2三、由a-F图像分析物体的受力或运动情况例5 如图甲所示,水平地面上有一质量为M的物体,用竖直向上的力F向上提它,力F变化引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,重力加速度大小为g,则下列说法不正确的是( )A.当F小于图乙中A点横坐标表示的值时,物体的重力Mg>F,物体不动B.图乙中A点的横坐标等于物体的重力大小C.物体向上运动的加速度与力F成正比D.图线延长线和纵轴的交点B的纵坐标为-g图像问题的解题策略1.把图像与具体的题意、情景结合起来,明确图像的物理意义,明确图像所反映的物理过程。2.特别注意图像中的一些特殊点,如图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等所表示的物理意义。注意图线的斜率、图线与坐标轴所围图形面积的物理意义。3.应用物理规律列出与图像对应的函数关系式,进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断。