人教高中物理4．动力学图像问题.docx

4．动力学图像问题
1．(2021·河北石家庄市一模)一辆汽车在平直公路上保持恒定功率P0以速度v0匀速行驶，t1时刻驾驶员立即将功率增大到2P0行驶一段时间，t2时刻遇到险情，驾驶员立即将功率减小到P0继续向前行驶。整个过程汽车所受阻力f恒定，则该过程中汽车的速度v随时间t变化的关系图像可能正确的是(　　)
答案　B
解析　原来以功率P0、速度v0匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F＝f，t1时刻，功率增大到2P0，由P＝Fv可知，牵引力变为原来的2倍，即2F，由牛顿第二定律可得2F－f＝ma，汽车开始做加速运动，之后随着速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，则加速度减小，当速度增大到2v0时，牵引力减小到与阻力相等；t2时刻，功率减小到P0，牵引力变为原来的一半，即F，由牛顿第二定律可得f－F＝ma，汽车开始做减速运动，之后随着速度逐渐减小，牵引力逐渐增大，则加速度减小，当速度减小到v0时，牵引力增大到与阻力相等，之后维持匀速运动，综上所述，只有B选项符合题意，故B正确。
2．(多选)[2021·广东省选择考模拟(一)]潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。我国南海舰队的某常规型潜艇，是目前世界上唯一的一艘遭遇到海底“掉深”后，还能自救脱险的潜艇，创造了世界潜艇发展史上的奇迹。如图1甲，某总质量为3.0×106 kg的潜艇，在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t＝0 s时，该潜艇“掉深”，之后在0～30 s时间内潜艇竖直方向的v－t
图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。取重力加速度为10 m/s2，不计水的粘滞阻力，则(　　)
图1
A．潜艇在“掉深”前的速度为20 m/s
B．潜艇在高密度海水区域受到的浮力为3.0×107 N
C．潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为100 m
D．潜艇“掉深”后在10～30 s时间内处于超重状态
答案　BD
解析　v－t图像表示潜艇“掉深”后的速度变化情况，“掉深”前在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行，所以不知道“掉深”前的速度，故A错误；因潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行，潜艇在高密度海水区域受到的浮力为F浮＝mg＝3.0×107 N，故B正确；根据v－t图像，潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为xmax＝ m＝300 m，故C错误；潜艇“掉深”后在10～30 s时间内，加速度方向向上，处于超重状态，故D正确。
3.(2021·山东省等级考试名校仿真模拟)纵跳是体育运动的基本动作之一，可分为原地纵跳和助跑纵跳。如图2甲所示，人光脚在原地纵跳时，快速下蹲后立即蹬伸，在起跳过程中，人受到地面的支持力随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　)
图2
A．人对地面的压力是由于地面发生微小形变引起的
B．人能原地纵跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力
C．在C点时人达到最大速度
D．曲线上的A点表示人下蹲至最低点
答案　C
解析　人对地面的压力是由于脚发生形变引起的，选项A错误；根据牛顿第三定律知，地面对人的支持力大小等于人对地面的压力大小，选项B错误；人处于C点时，加速起立结束，加速度为零，速度最大，选项C正确；人处于A点时，仍处于加速下蹲阶段，没有下蹲到最低点，选项D错误。
4.(2021·广东佛山市教学质检)随着运