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专题 10 牛顿运动定律的图像
一、多选题
1．（2023·全国）用水平拉力使质量分别为 、 的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，
两物体与桌面间的动摩擦因数分别为 和 。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图
线如图所示。由图可知（ ）
A． B． C． D．
2．（2021·全国）水平地面上有一质量为 的长木板，木板的左端上有一质量为 的物块，如图（a）所
示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中 、 分别为 、
时刻F的大小。木板的加速度 随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 ，
物块与木板间的动摩擦因数为 ，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。
则（ ）
A． B．C． D．在 时间段物块与木板加速度相等
3．（2015·全国）如图（a），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（b）所示。若
重力加速度及图中的 、 、 均为已知量，则可求出（ ）
A．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
4．（2019·全国）如图（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=4s时撤去外力．细绳对物块的
拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示．木板与实验台之
间的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s2．由题给数据可以得出
A．木板的质量为1kg
B．2s~4s内，力F的大小为0.4N
C．0~2s内，力F的大小保持不变
D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
5．（2015·江苏）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上
为a的正方向，则人对地板的压力（ ）A．t=2s时最大 B．t=2s时最小
C．t=8.5s时最大 D．t=8.5s时最小
6．（2014·四川）如图所示，水平传送带以速度 匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻
绳相连， 时刻P在传送带左端具有速度 ，P与定滑轮间的绳水平， 时刻P离开传送带，不计定
滑轮质量和摩擦，绳足够长，正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2018·海南）如图（a），一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v 滑到长木板上，
0
图（b）为物块与木板运动的v-t图像，图中t、v、v 已知。重力加速度大小为g。由此可求得（ ）
1 0 1A．木板的长度
B．物块与木板的质量之比
C．物块与木板之间的动摩擦因数
D．从t=0开始到t 时刻，木板获得的动能
1
8．（2022·福建）一物块以初速度 自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体
的动能 随位移x的变化关系如图所示，图中 、 、 均已知。根据图中信息可以求出的物理量有（
）
A．重力加速度大小 B．物体所受滑动摩擦力的大小
C．斜面的倾角 D．沿斜面上滑的时间
二、单选题
9．（2022·北京）如图所示，质量为m的物块在倾角为 的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数
为 。下列说法正确的是（ ）
A．斜面对物块的支持力大小为 B．斜面对物块的摩擦力大小为
C．斜面对物块作用力的合力大小为 D．物块所受的合力大小为10．（2020·山东）一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所
受支持力的大小用F 表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（ ）
N
A．0~t 时间内，v增大，F >mg B．t~t 时间内，v减小，F mg
2 3 N 2 3 N
11．（2014·福建）如图，滑块以初速度v 沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。
0
对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，
则下列图像最能正确描述这一运动规律的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2018·全国）如图，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
竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复
原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（ ）A． B．
C． D．
13．（2018·浙江）如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化
的是
A． B． C． D．
14．（2016·海南）沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线
如图所示．已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F、F
1 2
和F，则
3
A．FF
1 2 2 3
C．F>F D．F=F
1 3 1 3
15．（2015·重庆）若货物随升降机运动的 图像如图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力 与时间 关系的图像可能是（ ）
A． B．
C． D．
16．（2023·浙江）如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出沿轨迹 运动，其中P
是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小（ ）
A．O点最大 B．P点最大
C．Q点最大 D．整个运动过程保持不变
17．（2022·广东）图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水
平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能
表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（ ）A． B．
C． D．
三、解答题
18．（2020·浙江）如图1所示，有一质量 的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、
匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的 时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的 图线如图
2所示， 末速度减为0时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力，求物件：
(1)做匀减速运动的加速度大小和方向；
(2)匀速运动的速度大小；
(3)总位移的大小。
19．（2015·全国）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右
端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。 时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至
t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始
终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的 图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，
重力加速度大小g取10m/s2。求：
（1）木板与地面间的动摩擦因数 及小物块与木板间的动摩擦因数 ；
（2）木板的最小长度；
（3）木板右端离墙壁的最终距离。20．（2014·全国）奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分
20秒到达距地面约1.5km的高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录．取重力加
速度的大小g＝10m/s2．
(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小．
(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为F＝kv2，其
f
中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间
内高速下落的v－t图象如图所示，若该运动员和所带装备的总质量m＝100kg，试估算该运动员在达到最
大速度时所受的阻力系数．(结果保留1位有效数字)
21．（2023·上海）如图（a），线框 位于倾斜角 的斜面上，斜面上有一长度为 的单匝矩形磁
场区域，磁场方向垂直于斜面向上，大小为 ，已知线框边长 ， ，总电阻
，现对线框施加一沿斜面向上的力 使之运动。斜面上动摩擦因数 ，线框速度随时间变
化如图（b）所示。（重力加速度 取 ）
（1）求外力 大小；
（2）求 长度 ；
（3）求回路产生的焦耳热 。
