《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题3.9 与力图象（加速度图象）相关的动力学问题（基础篇）（解析版）

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2021 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练
第三部分 牛顿运动定律
专题 3．9与力图象（加速度图象）相关的动力学问题（基础篇）
一．选择题
1．（2020 天津 12 区县重点学校联考）—质量为 2kg 的物体受水平拉力 F作用，在粗糙水平面上做加速直
线运动时的 a - t 图象如图所示，t=0 时其速度大小为 2m/s，滑动摩擦力大小恒为 2N， 则（ ）
A．t=2s 时，水平拉力 F的大小为 4N
B．在 0〜6s 内，合力对物体做的功为 400J
C．在 0〜6s 内，合力对物体的冲量为 36N·s
D． t=6s 时，拉力 F的功率为 180W
【参考答案】C
【名师解析】
由图象可知，t=2s 时，加速度 a= m/s2，由牛顿第二定律 F-f=ma，得 F= N，故 A错误。
根据△v=a△t可知，在 a-t 图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在 0-6s 时间内速度增量为
△v= ×6=18m/s，所以 t=6s 时刻，物体的速度 v6=v0+△v=2+18=20m/s，在 0～6s 内，根据动能定理得：
，代入数据解得 W 合=396J，故 B错误；根据动量定理得：I合=mv6-mv0，得合
力对物体的冲量 I 合=36N•s，故 C正确。t=6s 时，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，得 F=ma+f=2×4+2=10N，
则在 t=6s 时刻，拉力 F的功率 P=Fv6=10×20=200W，故 D错误。
1
2.（2020 年3月武汉质检）如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统处于静止
状态，现用一竖直向下的力 F作用在 P上，使其向下做匀加速直线运动，在弹簧的弹性限度内，下列表示
力F和运动时间 t之间关系的图像正确的是
【参考答案】D
【命题意图】 本题以竖直轻弹簧上物块受到向下压力为情景，考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、
胡克定律及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点、用图线表示物理量的变化。
【解题思路】分析物块 P受力，受到竖直向下的重力 mg，竖直向下的力 F和弹簧竖直向上的力 kx，根据
牛顿第二定律，F+mg-kx=ma，由匀变速直线运动规律，x-x0=at2，由胡克定律和平衡条件，mg=kx0，联
立解得：F=ma+ kat2，所以表示力 F和运动时间 t之间关系的图像正确的是图 D。
【科学思维】
分析物块 P受力→由牛顿第二定律和匀变速直线运动规律、胡克定律列方程 →联立解得并变化成 F——t2
形式。
3.（2020 湖南长沙期末）某同学在开展研究性学习的过程中，利用加速度传感器研究质量为 5kg 的物体由
静止开始做直线运动的规律，并在计算机上得到了前 4s 内物体加速度随时间变化的图象，如图所示，下列
关于物体在前 4s 内的情况说法正确的（　　）
A. 1s 末物体的速度最大 B. 3s 末物体离出发点最远
C. 4s 末物体离出发点最远D. 前4s 内合力对物体做的功等于前 2s 内合力对物体做的功
【参考答案】CD
2
【名师解析】分析物体的运动情况：在 0-3s 内物体沿正方向做加速运动，在 3-4s 内沿正方向做减速运动，
故在第 3s 末物体的速度最大，在第 4s 末距离出发点最远，故 AB 错误，C正确；òa-t 图象的“面积”大
小等于速度变化量，则在前 4s 内物体速度的变化量△v等于前 2s 内速度变化量，由动能定理得，前 4s 内
合外力做的功等于前 2s 内合外力做的功，故 D正确；ò
【关键点拨】。
由牛顿第二定律知：加速度方向与合外力方向相同，当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；
否则做减速运动。根据加速度图象，分析物体的运动情况，即可判断速度最大、位移最大的时刻。根据 a-t
图象的“面积”大小等于速度变化量。本题关键有两点：一要正确分析物体的运动情况；二抓住a-t 图象
的“面积”求出速度的变化量。
4、（2020·安徽省砀山县二中高三第四次月考）如图所示，一个m=3kg 的物体放在粗糙水平地面上，从
t=0 时刻起，物体在水平力 F作用下由静止开始做直线运动，在 0～3s 时间内物体的加速度 a随时间 t的变
化规律如图所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则( )
A. 在0～3s 时间内，物体的速度先增大后减小
B. 3s 末物体的速度最大，最大速度为
C. 2s 末F最大，F的最大值为12N
D. 前2s 内物体做匀变速直线运动，力 F大小保持不变
【参考答案】B
【名师解析】
由图可知，在 0～3s 内始终加速，3s 末速度最大，最大为图象围成“面积”，即 ，A错误，
B正确；动摩擦因素未知，不能计算动摩擦力大小，因而不能确定拉力 F的大小，C错误；但滑动摩擦力
不变，0～2s 加速度变大，则拉力大小变大，D错误．
5.（2019 湖南师大附中二模）如图甲所示，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
3
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