专题 1 牛顿运动定律的综合应用 动力学中的图象问题1
常见的动力学图象及问题类型2
解题策略——数形结合解决动力学图象问题(1)在图象问题中,无论是读图还是作图,都应尽量先建立函数关系,进而明确“图象与公式”“图象与规律”间的关系;然后根据函数关系读取图象信息或描点作图
(2)读图时,要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标轴包围的“面积”等所表示的物理意义,尽可能多地提取有效信息
考向 动力学中的 v-t 图象【例 1】 (多选)(2015·全国Ⅰ卷,20)如图 1 甲,一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面,其运动的 v-t 图线如图乙所示
若重力加速度及图中的 v0、v1、t1 均为已知量,则可求出( )图 1A
斜面的倾角B
物块的质量C
物块与斜面间的动摩擦因数D
物块沿斜面向上滑行的最大高度解析 由 v-t 图象可求物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为 a=,根据牛顿第二定律得mgsin θ+μmgcos θ=ma,即 gsin θ+μgcos θ=
同理向下滑行时 gsin θ-μgcos θ=,两式联立得 sin θ=,μ=,可见能计算出斜面的倾斜角度 θ 以及动摩擦因数,选项 A、C 正确;物块滑上斜面时的初速度 v0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为 0,那么平均速度为,所以沿斜面向上滑行的最远距离为 s=t1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为 ssin θ=t1×=,选项 D 正确;仅根据 v-t 图象无法求出物块的质量,选项 B 错误
答案 ACD考向 动力学中的 F-t 图象【例 2】 (多选)(2019·全国Ⅲ卷,20)如图 2(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平
t=0 时,木板开始受到水平外力 F 的作用,在 t=4 s 时撤去外力
细绳对物块的拉力