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1、熱點3 物理圖象問題
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1.(2019·四川涼山州高三第三次診斷)A、B兩物體同時同地從靜止開始運動,其v-t圖象如圖所示,關(guān)于它們運動的描述正確的是( )
A.物體B在直線上做往返運動
B.物體A做加速度增大的曲線運動
C.A、B兩物體在0~1 s運動過程中距離越來越近
D.B物體在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的平均速度大小之比為1∶3∶2
2.一個面積為S的圓形金屬框置于水平桌面上,如圖甲所示(俯視圖),金屬框內(nèi)有一與線框平面垂直的磁場,磁感應(yīng)強度為B1,圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌(兩導(dǎo)軌相距L、電阻不計)相連接,導(dǎo)軌間有垂直導(dǎo)軌平面
2、豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B2,一電阻為r的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌良好接觸,當(dāng)磁感應(yīng)強度B1隨時間t按圖乙所示規(guī)律變化時,導(dǎo)體棒在水平外力F的作用下始終不動,規(guī)定外力水平向右為正,磁場方向垂直紙面向里(豎直向下)為正,不計一切摩擦,則在0~5 s內(nèi)外力F隨時間t變化的圖象正確的是( )
3.(2019·青島模擬)已知雨滴在空中運動時所受空氣阻力f=kr2v2,其中k為比例系數(shù),r為雨滴半徑,v為運動速率.t=0時,雨滴由靜止開始沿豎直方向下落.落地前雨滴已做勻速運動且速率為vm,用a表示雨滴的加速度,下列圖象不可能正確的是( )
4.(多選)(2019·湖南邵陽
3、高三模擬)質(zhì)量為M的足夠長的木板B放在光滑水平地面上,一個質(zhì)量為m的滑塊A(可視為質(zhì)點)放在木板上,設(shè)木塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,如圖甲所示.木板B受到隨時間t變化的水平拉力F作用時,用傳感器測出木板B的加速度a,得到如圖乙所示的a-F圖象,取g=10 m/s2,則( )
A.滑塊A的質(zhì)量m=1.5 kg
B.木板B的質(zhì)量M=1.5 kg
C.當(dāng)F=5 N時,木板B的加速度a=4 m/s2
D.滑塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1
5.(多選)在某電場中沿x方向上,電勢φ與x關(guān)系如圖所示,假想有一電子在該電場中僅受電場力作用而移動,則下列關(guān)于電場和電子能量說法正確
4、的是( )
A.x3到x4區(qū)域內(nèi)沿x軸方向上的電場為勻強電場
B.若電子從電勢為2 V的x1位置向右運動到電勢為2 V的x7位置,因為電子電勢能不變,電場力不做功,電子初動能大于零即可滿足要求
C.x6到x7區(qū)域內(nèi)沿x軸方向上的電場強度為零
D.若電子從電勢為2 V的x1位置向右運動到電勢為2 V的x7位置,為了通過x4處電勢為3 V的位置,電子至少具有初動能1 eV
6.(多選)如圖所示,電阻不計、間距為L的粗糙平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R,質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由
5、靜止開始運動,外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv(F0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ.下列關(guān)于金屬棒的速度v隨時間t變化的圖象和感應(yīng)電流的功率P隨v2變化的圖象可能正確的是( )
7.(多選)如圖甲所示,物塊的質(zhì)量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,方向水平向右,在一水平向左的恒力F作用下從O點沿粗糙的水平面向右運動,某時刻后恒力F突然反向,整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,g取10 m/s2.下列選項中正確的是( )
A.0~5 s內(nèi)物塊做勻減速運動
B.在t=1 s時刻,恒力F反向
6、C.恒力F大小為10 N
D.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3
8.(多選)(2019·濰坊模擬)如圖所示,在水平向右的勻強電場中,t=0時,帶負(fù)電的物塊以速度v0沿斜面向上滑動,然后滑回到原處.已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)不變,物塊所帶電荷量不變,用Ek表示物塊的動能,x表示位移,Ep表示電勢能,取斜面底端為零勢能面,規(guī)定v0的方向為正方向,則下列選項中的圖線正確的是( )
熱點3 物理圖象問題
1.解析:選D.在v-t圖象中,縱坐標(biāo)代表速度的大小和方向,斜率表示加速度,圖線與時間軸圍成的面積表示位移;由圖可知,B先做勻加速直線運動,再做勻減速直線運動,速度一直為正值,為
7、單向直線運動.物體A做加速度增大的直線運動;在0~1 s內(nèi),B物體在前,A物體在后,距離越來越遠;由于圖線與時間軸圍成的面積表示位移,可求得B物體在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的位移比為1∶3∶2,由v=,可知平均速度大小之比為1∶3∶2.綜上分析,D正確.
2.解析:選A.因?qū)w棒在水平外力F的作用下始終不動,所以施加的水平外力與安培力始終等大反向,即F=F安=B2IL,由題圖乙知0~1 s內(nèi)恒定,由楞次定律知回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時針方向,由左手定則知導(dǎo)體棒所受安培力是水平向左的,即外力水平向右,排除B和C;又由法拉第電磁感應(yīng)定律知I==·是恒定的,即水平外力大小恒定,由題圖乙知
8、在2~3 s內(nèi)是0~1 s內(nèi)的2倍,所以由電流的表達式及安培力表達式得A正確,D錯誤.
3.解析:選D.根據(jù)牛頓第二定律可得mg-kr2v2=ma,速度增大,加速度減小,當(dāng)加速度減為零,雨滴做勻速直線運動,mg=kr2v,選項A、B正確;當(dāng)最后勻速運動時,有kr2v=mg=πρgr3,可得最大速率與成正比,故選項C正確,D錯誤.
4.解析:選AC.由題圖乙知,當(dāng)F=4 N時,加速度為a=2 m/s2,對整體分析:F=(m+M)a,解得m+M=2 kg,當(dāng)F>4 N時,A、B發(fā)生相對滑動,對B有:a==F-,由題圖乙可知,圖線的斜率:k===2,解得M=0.5 kg,滑塊A的質(zhì)量m=1.5
9、kg,故A正確,B錯誤;A、B發(fā)生相對滑動后的圖線反向延長與橫軸交于點(3,0),代入解得μ=0.2,故D錯誤;根據(jù)F=5 N>4 N 時,滑塊與木板相對滑動,B的加速度為aB=F-μg=4 m/s2,故C正確.
5.解析:選AC.由x3到x4電勢均勻增大,則電場為勻強電場,故A正確;由x6到x7電勢不變,則沿x方向電場強度為零,故C正確;要電子能從x1運動到x7,對于x1到x2,電場力阻礙電子運動,電子的初動能要大于電場力做功的值,故B錯誤;電子只要能通過x2處,就可通過x4,則其具有的初動能至少為2 eV,故D錯誤.
6.解析:選ABD.由題意可知,感應(yīng)電動勢E=BLv,回路電流I=,
10、故所受安培力F安=BLI=,方向水平向左,分析金屬棒運動情況,由牛頓第二定律可得F0+kv-μmg-v=ma,即(F0-μmg)+v=ma,因為金屬棒從靜止開始運動,所以F0>μmg,若k=,金屬棒水平向右做勻加速直線運動,所以A正確;若k>,加速度a隨v增大而增大,說明金屬棒在做加速度增大的加速運動,所以B正確;若k<,加速度a隨v增大而減小,說明金屬棒在做加速度減小的加速運動,沒有符合的v-t圖象,而感應(yīng)電流的功率P=EI=v2,則C錯誤,D正確.
7.解析:選BD.物塊做勻減速直線運動的加速度大小為a1==m/s2=10 m/s2
物塊做勻加速直線運動的加速度大小為
a2== m/
11、s2=4 m/s2
根據(jù)牛頓第二定律得
F+f=ma1,F(xiàn)-f=ma2
聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得F=7 N,f=3 N
則物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為
μ===0.3
物塊做勻減速直線運動的時間為
t1== s=1 s,即在0~1 s內(nèi)物塊做勻減速直線運動,1 s后恒力F反向,物塊做勻加速直線運動.綜上可知B、D項正確,A、C項錯誤.
8.解析:選ABD.物塊先以速度v0沿斜面向上滑動,然后下滑回到原處的過程中,除摩擦力在上滑和下滑時方向相反外,受的其他力大小和方向均不變,故物塊先做勻減速運動(加速度較大),再做反向的勻加速運動(加速度較小),A正確;對物塊沿斜面上升過程由運動學(xué)公式有v2-v=-2ax,由數(shù)學(xué)知識可知B正確;沿斜面上升過程由動能定理有,-Fx=Ek-Ek0(F為物塊所受合外力,大小恒定),圖線應(yīng)為直線,可知C錯誤;取斜面底端為零勢能面,由于物塊帶負(fù)電,且沿斜面向上電勢逐漸降低,故物塊的電勢能隨位移的增大而增大,D正確.
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