高中物理专题复习：图像问题
高中物理专题复习：图像问题
考题一图象的识别
1.会识图：理解图象的意义,斜率、截距、面积的意义,并列出公式.
2.会作图：依据物理现象、物理过程、物理规律作出图象.
3.会用图：能结合物理公式和图象解决物理问题.
例1a、b两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t＝0时刻,b车在a车前方500 m处,它们的v－t图象如图1所示,下列说法正确的是()
图1
A.a、b加速时,物体a的加速度等于物体b的加速度
B.在整个运动过程中,a、b两车可以相遇两次
C.在第60 s时,物体a在物体b的前方
D.在第40 s 末,a 、b 两车相距900 m
解析 由图可知,a 车加速度为a 1＝1.5 m/s 2,b 车加速度为a 2＝2 m/s 2,A 错误；第20 s 时,a 车位
移为x 1＝40＋102×20 m ＝500 m,b 车没动x 2＝0 m,则x 1＝x 0,a 车追上b 车；第60 s 时,a 车位移为x 1′＝x 1＋40×40 m ＝2 100 m,b 车位移为x 2′＝40×802 m ＝1 600 m,则x 1′＝x 2′＋x 0,b 车
追上a 车,即在整个运动过程中两车相遇两次,B 正确,C 错误；在第40 s 末,a 车位移x 1″＝x 1＋40×20 m ＝1 300 m,b 车位移x 2″＝
40×202 m ＝400 m,则两车相距Δx ＝x 1″－(x 2″＋x 0)＝400
m,则D 错误.故选B.
答案 B
变式训练
1.一个质量为1 kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,对物体施加一个大小变化但方向不变的水平拉力F ,使物体在水平面上运动了3 s.若要使物体在3秒内运动产生的内能最大,则力F 随时间t 变化的图象应为( )
答案 B
解析 由题意可知,物体在3 s 内运动的位移最大时,产生的内能最大.物体受到的最大静摩擦力
为μmg ＝2 N,当F ＝5 N 时,a 1＝F －μmg m ＝3 m/s 2,当F ＝3 N 时,a 2＝F －μmg m
＝1 m/s 2,当F ＝1 N 时,a 3＝F －μmg m ＝－1 m/s 2.根据四个图象的情况,作出对应的v —t 图象如图所示,可知B 图在3 s 内的面积最大,即物体位移最大,故内能最大.故选B.
2.在“蹦床”娱乐活动中,从小朋友下落到离地面高h1处开始计时,其动能E k与离地高度h的关系如图2所示.在h1～h2阶段图象为直线,其余部分为曲线,h3对应图象的最高点,小朋友的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力和一切摩擦.下列有关说法正确的是()
图2
A.整个过程中小朋友的机械能守恒
B.从小朋友的脚接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中,其加速度先减小后增大
C.小朋友处于h＝h4高度时,蹦床的弹性势能为E p＝mg(h2－h4)
D.小朋友从h1下降到h5过程中,蹦床的最大弹性势能为E pm＝mgh1
答案BC
解析小朋友接触蹦床后,蹦床对小朋友的弹力做功,故整个过程中小朋友的机械能不守恒,A错误；从小朋友的脚接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中,蹦床对小朋友的弹力先小于重力,后大于重力,随着弹力的增大,合力先减小后反向增大,故加速度先减小后增大,B正确；由题图知,小朋友在h2处和h4处动能相等,根据蹦床和小朋友组成的系统机械能守恒得,小朋友处于h4高度时,蹦床的弹性势能为E p＝mg(h2－h4),C正确；小朋友从h1下降到h5过程中,蹦床的最大弹性势能为E pm＝mg(h1－h5),D错误.
3.如图3所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起,给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I＝kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象,可能正确的是()
图3
答案BD
解析从t＝0时刻起,金属棒通以I＝kt的电流,由左手定则知,安培力方向垂直纸面向里,使其紧压导轨,导致棒在运动过程中,受到的摩擦力增大,加速度减小,因速度与加速度方向相同,做加速度减小的加速运动.当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零,速度最大,当安培力继续增大时,滑动摩擦力大于重力,加速度方向竖直向上,与速度方向相反,做加速度增大的减速运动,v—t图象的斜率表示加速度的大小.
考题二图象的综合应用
1.物理图象不仅能够直接反映物理量的大小、方向,而且图线的斜率、线与坐标轴围成的面积也有特定的物理意义.在解题时要充分理解图象反映的信息,挖掘图象中隐含的条件.
2.通过分析图象,能够根据相应的物理知识来建立物理量间的函数关系式,可以直接读出或求出某些待求的物理量,还可以探究某些物理规律,或测定某些物理量,分析某些复杂的物理过程.
3.掌握用物理图象解决问题的方法,通过对物理图象的分析来提高对物理知识的理解和记忆能力.
例2如图4甲所示,在距离地面高度为h＝0.80 m的平台上有一轻质弹簧,其左端固定于竖直挡板上,右端与质量m＝0.50 kg、可看成质点的物块相接触(不粘连),OA段粗糙且长度等于弹簧原
长,其余位置均无阻力作用.物块开始静止于A 点,与OA 段的动摩擦因数μ＝0.50.现对物块施加一个水平向左的外力F ,大小随位移x 变化关系如图乙所示.物块向左运动x ＝0.40 m 到达B 点,到达B 点时速度为零,随即撤去外力F ,物块在弹簧弹力作用下向右运动,从M 点离开平台,落到地面上N 点,取g ＝10 m/s 2,则下列说法正确的是( )
图4
A.弹簧被压缩过程中外力F 做的功为6.0 J
B.弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6.0 J
C.整个运动过程中克服摩擦力做功为4.0 J
D.MN 的水平距离为1.6 m
解析 根据F －x 图象与坐标轴所围的面积表示力F 做的功,则弹簧被压缩过程中外力F 做的功为 W F ＝6＋18
2 J ×0.2＋18×0.2 J ＝6.0 J,A 正确；物块向左运动的过程中,克服摩擦力做功W f
＝μmgx ＝1.0 J,根据能量守恒可知,弹簧被压缩过程中最大弹性势能为 E p ＝W F －W f ＝5.0 J,B 错误；整个运动过程中克服摩擦力做功为 W f 总＝2μmgx ＝2.0 J,C 错误；设物块离开M 点时的速
度为v ,对整个过程由能量守恒得：12m v 2＝W F －W f 总,解得v ＝4 m/s,物块离开M 点后做平抛运动,
则有h ＝12gt 2,x ＝v t ,解得x ＝1.6 m,D 正确.
答案 AD
变式训练
4.一摩托车在t ＝0时刻由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的a —t 图象如图5所示,根据已知的信息,可知( )
图5
A.摩托车的最大动能
B.摩托车在30 s末的速度大小
C.在0～30 s的时间内牵引力对摩托车做的功
D.10 s末摩托车开始反向运动
答案 B
解析由图可知,在0～10 s摩托车做匀加速运动,10 s～30 s做减速运动,故10 s末速度最大,动能最大,由v＝at可求出最大速度,但摩托车的质量未知,故不能求最大动能,A错误；根据a—t 图象与t轴所围的面积表示速度变化量,可求出30 s内速度的变化量,由于初速度为0,则可求摩托车在30 s末的速度大小,B正确；在10～30 s内牵引力是变力,由于不能求出位移,也不知道摩托车的质量,故不能求出牵引力对摩托车做的功,C错误；根据“面积”表示速度变化量可知,30 s内速度变化量为零,所以摩托车一直沿同一方向运动,D错误.故选B.
5.如图6所示,两个等量异种点电荷,关于原点O对称放置,下列能正确描述其位于x轴上的电场或电势分布随位置x变化规律正确的是()
图6
答案 A
解析 由两个等量异号电荷的电场线分布图,结合“沿电场线方向电势降低”的原理,可知从左侧无穷远处向右,电势从零逐渐升高,正电荷所在位置处最高,然后电势再减小,O 点处电势为零,故O 点右侧电势为负,同理到达负电荷时电势最小,且电势为负,从负电荷向右,电势开始升高,直到无穷远处电势为零,A 正确,B 错误；根据电场线的疏密表示场强的大小可知,从正电荷到负电荷,电场强度先减小后增大,但O 点的电场强度不为零,故C 、D 错误.
6.如图7所示,abcd 为一边长为l 的正方形导线框,导线框位于光滑水平面内,其右侧为一匀强磁场区域,磁场的边界与线框的cd 边平行,磁场区域的宽度为2l ,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里.线框在一垂直于cd 边的水平恒定拉力F 作用下沿水平方向运动,直至通过磁场区域.cd 边刚进入磁场时记为x ＝0,线框开始匀速运动.线框中电流沿逆时针时为正,则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,a 、b 两端的电压U ab 及导线框中的电流i 随cd 边的位置坐标x 变化的图线可能是( )
图7
答案 C
解析 线框进入磁场的过程做匀速运动,感应电动势E ＝Bl v 恒定,线框中的电流大小恒定,方向
沿逆时针方向,a 、b 两端的电压U ab ＝Bl v 4
；线框完全在磁场中运动时,穿过闭合电路的磁通量不变,线框中感应电流为零,做匀加速运动,ab 边两端的电压 U ab ＝Bl v 不断增大,U ab 与位移x 不是线性关系；线框离开磁场,做减速运动,加速度逐渐减小,线框刚好完全离开磁场时,速度大于或等于匀速运动时的速度,不可能为零,故此时电流也不可能为零,故C 正确,A 、B 、D 错误.
专题规范练 1.一质点做直线运动,其运动的位移x 跟时间t 的比值x t 与时间t 的关系图线为一条过原点的倾斜
直线,如图1所示.由图可知,t ＝2 s 时质点的速度大小为( )
图1
A.2 m/s
B.4 m/s
C.6 m/s
D.8 m/s
答案 B
解析 由图得x t ＝t ,由位移公式x ＝v 0t ＋12at 2得x t ＝v 0＋12at ,对比两式得v 0＝0,a ＝2 m/s 2,即质点做
匀加速直线运动.故t ＝2 s 时的速度大小为v ＝at ＝4 m/s.故选B.
2.如图2所示,一劲度系数为k 的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量为m 的物块A ,A 放在质量也为m 的托盘B 上,以F N 表示B 对A 的作用力,x 表示弹簧的伸长量.初始时,在竖直向上的力F 作
用下系统静止,且弹簧处于自然状态(x ＝0).现改变力F 的大小,使B 以g 2的加速度匀加速向下运动
(g 为重力加速度,空气阻力不计),此过程中F N 或F 随x 变化的图象正确的是( )
图2
答案 D
解析当弹簧的弹力增大到mg
2时,物块和托盘间的压力为零,在此之前,二者之间的压力由开始
运动时的mg
2线性减小到零,力F由开始运动时的mg线性减小到
mg
2；此后托盘与物块分离,力F
保持mg
2不变,故D正确.
3.图3甲是张明同学站在压力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,点P是他的重心位置.图乙是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图线.两图中a～g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g＝10 m/s2.根据图象分析可知()
图3
A.张明的重力为1 500 N
B.c点位置张明处于失重状态
C.e点位置张明处于超重状态
D.张明在d点的加速度小于在f点的加速度
答案 C
解析 开始时人处于平衡状态,人对传感器的压力是500 N,故人的重力也是500 N,A 错误；c 点时人对传感器的压力大于重力,处于超重状态,B 错误；e 点时人对传感器的压力大于重力,处于
超重状态,C 正确；人在d 点：a 1＝F d －G m ＝20 m/s 2.在f 点：a 2＝G －0m ＝10 m/s 2,可知d 点的加速
度大于f 点的加速度,D 错误.
4.(多选)如图4甲所示,小物块静止在倾角θ＝37°的粗糙斜面上.现对物块施加一个沿斜面向下的推力F ,力F 的大小随时间t 的变化情况如图乙所示,物块的速率v 随时间t 的变化规律如图丙所示,取sin 37°＝0.6、cos 37°＝0.8,重力加速度取g ＝10 m/s 2,下列说法正确的是( )
图4
A.物块的质量为1 kg
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7
C.0～3 s 内力F 做功的平均功率为0.32 W
D.0～3 s 内物体克服摩擦力做的功为5.12 J
答案 AD
解析 由速度图象知,在1～3 s 内F ＝0.8 N,物块做匀加速运动,且a ＝0.4 m/s 2,由牛顿第二定律有F ＋mg sin θ－μmg cos θ＝ma ,在3～4 s 内F ＝0.4 N,物块匀速运动,受力平衡有F ＝μmg cos θ－mg sin θ,联立得m ＝1 kg,μ＝0.8,故A 正确,B 错误；在0～1 s 内物块静止F 不做功,在1～3 s
内F ＝0.8 N,位移x ＝12at 2＝0.8 m,在0～3 s 内F 做功的平均功率为：P ＝W t ＝Fx t ＝0.8×0.83
W ≈0.213 W,C 错误；在0～3 s 内物块克服摩擦力做的功W f ＝μmg cos θ·x ＝5.12 J,D 正确.
5.如图5所示,在边长为a 的正方形区域内有以对角线为边界,垂直于纸面的两个方向相反的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小相等.纸面内一边长为a 的正方形导线框沿着x 轴匀速穿过磁场区域,在t ＝0时,导线框运动到原点O 处且恰好开始进入磁场区域.取顺时针方向为导线框中
感应电流的正方向,则下列图象中能够正确表示从t＝0时刻开始感应电流与导线框位移关系的是()
图5
答案 B
解析x在0～a范围内,线框右边切割磁感线产生感应电流,感应电流大小i＝B(a－x)v－Bx v
R＝
B v
R(a－2x),其中x在0～a
2范围内感应电流为顺时针,为正方向；x＝
a
2时,i＝0；x在
a
2～a范围内,
感应电流方向沿逆时针,为负方向；x在a～2a内,感应电流大小i＝B[a－(x－a)]v－B(x－a)v
R＝
B v
R(3a－2x),其中,x在a～3
2a感应电流方向沿逆时针,为负方向.x＝
3
2a时,i＝0；x在
3
2a～2a范围内,
感应电流沿顺时针,为正方向,故B正确,A、C、D错误.故选B.
6.某空间区域的竖直平面内存在电场,其中竖直的一条电场线如图6甲中虚线所示.一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动.以O为坐标原点,取竖直向下为x轴的正方向,小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示,不计空气阻力.则()
图6
A.电场强度大小恒定,方向沿x轴负方向
B.从O到x1的过程中,小球的速率越来越大,加速度越来越小
C.从O到x1的过程中,相等的位移内,小球克服电场力做的功相等
D.到达x1位置时,小球速度的大小为2(E1－E0＋mgx1)
m
答案 D
解析物体的机械能逐渐减小,电场力对小球做负功,故电场强度方向向上,即沿x轴负方向,由机械能的变化关系知,相等位移内电场力做功越来越小,说明电场力减小,故电场强度不断减小,A错误；由牛顿第二定律知,物体受重力与电场力作用,电场力向上,重力向下,开始时重力大于电场力,因电场力越来越小,故合力越来越大,加速度越来越大,速度越来越大,B错误；因电场力越来越小,在相等的位移内小球克服电场力做功越来越小,C错误；由动能定理mgx1＋E1－E0
＝1
2m v
2－0,得到达x1位置时,小球速度v＝
2(E1－E0＋mgx1)
m,D正确.故选D.
7.(多选)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图7甲所示,一个电荷量为2×10－3 C、质量为0.1 kg的小物块(可视为质点)从C点静止释放,其运动的v －t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是()
图7
A.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
B.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E＝100 V/m
C.由C点到A点电势逐渐降低
D.B、A两点间的电势差U BA＝5 V
答案BC
解析由C点到A点的过程中,由v－t图可知带电粒子的速度增大,电场力做正功,电势能减小,A 错误；由v－t图可知带电粒子在B点的加速度最大为2 m/s2,所受的电场力最大为0.2 N,由E
＝F
q知,B点的场强最大为100 N/C,B正确；因两个等量的同种正电荷其连线的中垂线上电场强
度方向由O点沿中垂线指向外侧,故由C点到A点的过程中电势逐渐减小,C正确；由v－t图
得A、B两点的速度,由动能定理得W BA＝1
2m v
2
A
－
1
2m v
2
B
＝1 J,电势差U BA＝
W BA
q＝500 V,D错误.
故选B、C.
8.(多选)如图8所示,半圆形固定轨道AO段光滑,OB段粗糙且各处粗糙程度相同.一质量为m的滑块从半圆形轨道左侧最高点A处由静止下滑,到达最低点O以后再冲上轨道右侧高度为H的B处.取O点重力势能为零,在滑块从O到B,再从B回到O的过程中,滑块的机械能E、动能E k 随高度h的关系可能是()
图8
答案AC
解析在滑块从O到B,再从B回到O的过程中,由于滑块要克服摩擦力做功,所以滑块的机械能不断减小,经过同一点时,向上运动的速度大于向下运动的速度(除B点以外),由向心力知识可知,经过同一点向上运动时,滑块所受的轨道支持力大,则滑块向上运动时对轨道的压力较大,摩擦力较大,由功能关系知：F fΔh＝ΔE,可知E－h图象切线的斜率表示摩擦力大小,则A图是可能
Δh＝ΔE k,可知E k－h图象切线的斜率表的,B图不可能,故A正确,B错误；由动能定理得：F
合
示合力大小,滑块在同一点(B点除外)向上运动时受到的合力大于向下运动时受到的合力大小,因此C图可能正确,D不可能,故C正确,D错误.
9.如图9(a)所示,平行且光滑的长直金属导轨MN、PQ水平放置,间距L＝0.4 m.导轨右端接有阻值R＝1 Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒接入电路的电阻r＝1 Ω,导轨电阻不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示；同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1 s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v＝1 m/s做直线运动,求：
图9
(1)棒进入磁场前,电阻R中电流的大小和方向；
(2)棒通过abcd区域的过程中通过电阻R的电量；
(3)棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式. 答案(1)0.02 A Q到N(2)0.02 C
(3)i＝1
2(t－1) A(1.0 s ≤t≤1.2 s)
解析(1)棒进入磁场前,正方形区域abcd的磁场均匀增大,由楞次定律可知,通过R的电流方向为Q到N
由法拉第电磁感应定律得：E＝ΔBS
Δt＝0.04 V
流过R的电流为：I＝
E
R＋r
＝0.02 A.
(2)由题得：通过R的电量为
q＝IΔt＝
E
R＋r
Δt＝
ΔΦ
R＋r
＝0.02 C.
(3)由题可得：i＝
E
R＋r
＝
BL有效v
R＋r
＝
1
2(t－1)A(1.0 s≤t≤1.2 s).
10.足够长光滑斜面BC的倾角α＝53°,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m＝2 kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成α＝53°的恒力F,如图10(a)所示,小物块在AB段运动的速度—时间图象如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F(已知sin 53°＝0.8,cos 53°＝0.6).求：
图10
(1)小物块所受到的恒力F 的大小；
(2)小物块从B 点沿斜面向上运动,到返回B 点所用的时间； (3)小物块能否返回到A 点？若能,计算小物块通过A 点时的速度；若不能,计算小物块停止运动时离B 点的距离.
答案 (1)11 N (2)0.5 s (3)不能 0.4 m
解析 (1)由题图(b)可知,AB 段的加速度
a 1＝Δv Δt ＝0.5 m/s 2
由牛顿第二定律有：F cos α－μ(mg －F sin α)＝ma
得F ＝ma ＋μmg cos α＋μsin α
＝11 N (2)在BC 段有：mg sin α＝ma 2
得a 2＝g sin α＝8 m/s 2.
小物块从B 到C 所用时间与从C 到B 所用时间相等,有t ＝2v B a 2
＝0.5 s (3)小物块从B 向A 运动过程中,
有：μmg ＝ma 3
得a 3＝μg ＝5 m/s 2
滑行的距离s ＝v 2B 2a 3
＝0.4 m高中物理-简谐运动的图像和公式教学设计
高中物理-简谐运动的图像和公式教学设计 教学目标 1．理解振动图象的物理意义。 2．通过利用图象得到的信息,例如判断物体的位移、速度、加速度等物理量的大小与方向的变化规律,培养学生的抽象思维能力。 3．理解简谐运动的表达式,进一步使学生掌握解决物理问题的两种方法：公式法和图象法。 4．通过实验法得到简谐运动的图象,培养学生认真、严谨、实事求是的科学态度。 重点难点 重点：简谐运动图象的物理意义和特点；运用简谐运动的图象解决有关位移、周期、频率、加速度、回复力等问题。 难点：用实验法描绘出简谐运动的图象；运用简谐运动的图象求解实际问题。 设计思想 在高考中对本节的考查重点在于由振动图像获得振动的信息,并能理解振动方程,学生学习过程中重点在于理解振动图像的物理意义,并能很好得寻找出图像中包含的信息。这些重点知识,重要方法的学习,本课采用了学习自主探究的方式,培养学生的观察习惯,提高学生处理图像的能力。 教学资源《简谐运动的图像和公式》多媒体课件、、 实验器材：沙漏,悬挂支架,可拖动的长板,单摆 教学设计 【课堂引入】 质点做直线运动时,x-t图象能形象地说明质点的位移随时间变化的规律。物体做简 谐运动时,它的位移随时间变化的规律又是什么样的呢？ 问题1：思考能否也用x-t图象来形象的描述简谐运动,还是你有其他的想法,并说明如 何获得你想要的图像？ （学生分析、讨论：可以仍然作x-t图像,但此处的x与以往的位移不同,是指相对于平衡位置的位移；可以用拍照的方式,记下很多时刻做简谐运动的物体的位置,再用测量、描点的方式得到图像。） 老师引导： 老师小结：这位同学提的方案非常好,我们就以他的想法来画简谐运动的x-t图像,不过课堂上实验条件有限,下面我们就用最简便的装置来描绘x-t图像。 实验仪器介绍、分析：如图所示,沙摆装置,漏斗相对于绳子的长度是比较小的,并且摆动时角度较小,所以它的摆动近似可以看成是简谐运动,当它摆动时在沙漏的下方有一块可以拖动的薄板,薄板匀速拖动时接收漏下的沙子,就可以在板上留下一张图。下面我们就进行实验。 【课堂学习】 学习活动一：探究描述简谐运动的图像 实验演示：让砂摆振动,同时沿着与振动垂直的方向匀速拉 动摆下的长木板（即平板匀速抽动,如图所示）。 实验现象：砂子在长木板上形成一条曲线。现以板拖动的 反方向为横轴,以垂直于拖动方向为纵轴,得到了如图所示的图 像。 问题1：如图这样建立了坐标那么图线的横、纵坐标分别表 示什么物理量？ （学生答案：横坐标表示时间,纵坐标表示质点在不同时刻相对
高中物理图象问题分析
高中物理图象问题分析《高考考试大纲》对学生物理学科的能力要求中明确指出，要求学生具有阅读图象、描述图象、运用图象解决问题的能力。物理图象能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系，是分析物理问题的有效手段之一，是当今高考出题的热点。 高考对图象考查的内容及命题形式主要有以下几个方面：①通过对物理过程的分析找出与之对应的图象并描绘出来；②通过对已知图象的分析寻找其内部蕴含的物理规律；③图象的转换——用不同的图象描述同一物理规律或结论；④综合应用物理图象分析解决问题。 图象问题的处理策略有两条途径：一是根据图象反映的函数关系，找到图象所反映的两个物理量间的关系，分析其物理意义和变化规律。二是既能根据图象的定义把图象反映的规律对应到实际过程中去，又能将实际过程的抽象规律对应到图象中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断。这样，才抓住了解决图象问题的根本。 一、图象所反映出的物理意义： 1．坐标轴的物理意义 弄清两个坐标轴表示的物理量及单位．注意坐标原点是否从零开始；注意纵轴物理量为矢量情况时，横轴以上表示此物理量为正，横轴以下表示此物理量为负． 2．图线形状 注意观察图象形状是直线、曲线还是折线等，从而弄清图象所反映的两个物理量之间的关系，明确图象反映的物理意义． 3．斜率
图线上某点的斜率表示两物理量增量的比值，反映该点处一个量随另一个量变化的快慢． 几种常见图象斜率的物理意义：(1)变速直线运动的x－t图象，纵坐标表示位移，横坐标表示时间，因此图线中某两点连线的斜率表示平均速度，图线上某一点切线的斜率表示瞬时速度；(2)v －t图线上两点连线的斜率和某点切线的斜率，分别表示平均加速度和瞬时加速度；(3)线圈的Φ－t图象(Φ为磁通量)，斜率表示感应电动势；(4)恒力做功的W－l图象(l为恒力方向上的位移)，斜率表示恒力的大小；(5)沿电场线方向的φ－x图象(φ为电势，x为位移)，其斜率的大小等于电场强度；(6)用自由落体运动测量重力加速度实验的v2－h图象(v为速度，h为下落位移)，其斜率为重力加速度的2倍． 4．面积的物理意义 图线与横轴所围的面积常代表一个物理量，这个物理量往往就是纵、横轴所表示的物理量的乘积的物理意义． 几种常见图象面积的物理意义：(1)在直线运动的v－t图象中，图线和时间轴之间的面积，等于速度v与时间t的乘积，因此它表示相应时间内质点通过的位移；(2)在a－t图象中，图线和时间轴之间的面积，等于加速度a与时间t的乘积，表示质点在相应时间内速度的变化量；(3)线圈中电磁感应的E－t图象(E为感应电动势)，图线跟t坐标轴之间的面积表示相应时间内线圈磁通量的变化量；(4)力F移动物体在力的方向上产生一段位移x，F －x图象中图线和l坐标轴之间的面积表示F做的功，如果F是静电力，此面积表示电势能的减小量，如果F是合力，则此面积表示物体动能的增加量；(5)静电场中的E－x图象(E为电场强度，
高中物理电场图像专题
场强图像 1．如图所示，两个带电荷量分别为2q和－q的点电 荷固定在x轴上，相距为2L。下列图象中，两个点电荷连线上场强大小E与x关系的图象可能是( ) 2．一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点 O为坐标原点，则下列关于电场强度E、粒子动能E k、粒子电势能E p、粒子加速度a与位移x的关系图象可能的是( ) 3如图所示x轴上各点的电场强度如图所示，场强方 向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动，点电荷到达x2位置速度第一次为零，在x3位置第二次速度为零，不计粒子的重力。下列说法正确的是( ) A．O点与x2和O点与x3电势差U Ox2＝U Ox3 B．点电荷从O点运动到x2，再运动到x3的过程中， 加速度先减小再增大，然后保持不变 C．点电荷从O点运动到x2，再运动到x3的过程中，速度先均匀减小再均匀增大，然后减小再增大D．点电荷在x2、x3位置的电势能最小 4．如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，在t＝0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为v0，t＝T时刻粒子刚好沿MN 板右边缘射出电场。则( ) A．该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的 B．在t＝ T 2 时刻，该粒子的速度大小为2v0 C．若该粒子在 T 2 时刻以速度v0进入电场，则粒子会打在板上 D．若该粒子的入射速度变为2v0，则该粒子仍在t＝T 时刻射出电场 5.在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E－x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点，下列结论正确的是( ) A.两点场强相同，c点电势更高 B.两点场强相同，d点电势更高 C.两点场强不同，两点电势相 等，均比O点电势高 D.两点场强不同，两点电势相等，均比O点电势低 6.(多选)静电场在x轴上的 场强E随x的变化关系如图所 示，x轴正方向为场强正方向， 带正电的点电荷沿x轴运动， 则点电荷( )
高中物理-运动图像 追及、相遇问题练习
高中物理-运动图像追及、相遇问题练习 一、选择题(本大题共10个小题,共70分,每小题至少有一个选项正确,全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分) 1．如图1所示的x－t图象和v－t图象中,给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是() 图1 A．图线1表示物体做曲线运动 B．x－t图象中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度 C．v－t图象中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度D．两图象中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动 解析：运动图象只能用来描述直线运动,A错；x－t图象中,t1时刻物体1的斜率大于物体2,故B对；v－t图象,0至t3时间内由速度——时间图象所围的面积可知v4＞v3,C对；t2时刻物体2开始反向,t4时刻物体4的速度方向不变,加速度开始反向,D错． 答案：BC 2.某物体的位移图象如图2所示,则下列 叙述正确的是() A．物体运动的轨迹是抛物线 图2 B．物体运动的时间为8 s C．物体运动所能达到的最大位移为80 m D．在t＝4 s时刻,物体的瞬时速度为零 解析：位移随时间的变化关系曲线并非为物体运动的轨迹．由图象可知,在0～4 s内物体沿正方向前进80 m,非匀速；4 s～8 s内物体沿与原来相反的
方向运动至原点．在t＝4 s时,图线上该点处切线的斜率为零,故此时速度为零．由以上分析知A错,B、C、D均正确． 答案：BCD 3.小球从空中自由下落,与水平地面 相碰后弹到空中某一高度,其速度 随时间变化的关系如图3所示,取 g＝10 m/s2.则() A．小球下落的最大速度为5 m/s 图3 B．小球第一次反弹的初速度的大小为3 m/s C．小球能弹起的最大高度为0.45 m D．小球能弹起的最大高度为1.25 m 解析：结合题给v－t图,可以确定是以竖直向下为正方向的．由题图知0～0.5 s过程为下落过程,最大速度为5 m/s,A正确；0.5 s～0.8 s过程为反弹过程,初速度大小为3 m/s,B正确；由v－t图线与坐标轴所围面积为位移可得反弹 的最大高度为h＝1 2(0.8－0.5)×3 m＝0.45 m,C正确,D错． 答案：ABC 4．一质点自x轴原点出发, 沿x轴正方向以加速度a加速,经过t0 时间速度变为v0,接着以－a加速度运动, 当速度变为－v0 2时,加速度又变为a,直 至速度为v0 4时,加速度再变为－a,直到图4 速度变为－v0 8…,其v－t图象如图4所示, 则下列说法正确的是() A．质点一直沿x轴正方向运动 B．质点将在x轴上一直运动,永远不会停止 C．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0 D．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0
高中物理解题技巧：图像法
高物理解题技巧：图像法1 物理规律可以用文字描述，也可以用数函数式表示，还可以用图象描述。图象作为表示物理规律的方法之一，可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系，形象地描述物理规律。在进行抽象思维的同时，利用图象视觉感知，有助于对物理知识的理解和记忆，准确把握物理量之间的定性和定量关系，深刻理解问题的物理意义。应用图象不仅可以直接求或读某些待求物理量，还可以用探究某些物理规律，测定某些物理量，分析或解决某些复杂的物理过程。 图象的物理意义主要通过“点”、“线”、“面”、“形”四个方面体现，应从这四方面入手，予以明确。 1、物理图象“点”的物理意义：“点”是认识图象的基础。物理图象上的“点”代表某一物理状态，它包含着该物理状态的特征和特性。从“点”着手分析时应注意从以下几个特殊“点”入手分析其物理意义。 （1）截距点。它反映了当一个物理量为零时，另一个物理的值是多少，也就是说明确表明了研究对象的一个状态。如图1，图象与纵轴的交点反映当I=0时，U=E即电的 电动势；而图象与横轴的交点反映电的短路电流。这可通过图象的数表达式 得。 （2）交点。即图线与图线相交的点，它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量。如图2的P点表示电阻A接在电B两端时的A两端的电压和通过A的电流。
（3）极值点。它可表明该点附近物理量的变化趋势。如图3的D点表明当电流等于时，电有最大的输功率。 （4） 拐 点。通常反映物理过程在该点发生突变，物理量由量变到质变的转折点。拐点分明拐点和暗拐点，对明拐点，生能一眼看其物理量发生了突变。如图4的P点反映了加速度方向发生了变化而不是速度方向发生了变化。而暗拐点，生往往察觉不到物理量的突变。如图5P点看起是一条直线，实际上在该点速度方向发生了变化而加速度没有发生变化。 2、物理图象“线”的物理意义：“线”：主要指图象的直线或曲线的切线，其斜率通常 具有明确的物理意义。物理图象的斜率代表两个物理量增量之比值，其大小往往 代表另一物理量值。如-t图象的斜率为速度，v-t图象的斜率为加速度，Φ-ｔ图象的斜率为感应电动势（n=1的情况下），电U-I图象（如图1）的斜率 为电的内阻（从图象的数表达式也一目了然）等。 3、物理图象“面”的物理意义：“面”：是指图线与坐标轴所围的面积。有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值常代表另一个物理量的大小．习图象时，有意识地利用求面积的方法，计算有关问题，可使有些物理问题的解答变得简便，如v-t图象所围面积 代表位移，F-图象所围面积为力做的功，P-V图象所围面积为 气体压强做的功等。 4、物理图象“形”的物理意义：“形”：指图象的形状。由图线的形状结合其斜率找其隐含的物理意义。例如在v-t图象，如果是一条与时间轴平行的直线，说明物体做匀速直线运动；若是一条斜的直线，说明物体做匀变速直线运动；若是一条曲线，则可根据其斜率变化情况，判断加速度的变化情况。在波的图象，可通过微小的平移能够判断各质点在该时刻的振动方向；在研究小电珠两端的电压U与电流I关系时，通过实验测在
高一物理运动图像专题练习附答案
直线运动期中考试复习（图像） 班级 姓名 选择题（1、10单选，2-9双选） 1、在下面的图像中描述匀加速直线运动的有 A ．甲、乙 B ．乙、丁 C ．甲、丁 D ．丙、丁 2、甲、乙、丙、丁四个物体在沿同一条直线上运动，规定统一的正方向，建立统一的X 坐标轴，分别画出四个物体的位移图像或速度图像，如图所示，以下说法正确的是 A ．甲与乙的初位置一定不同，丙与丁的初位置可能相同 B ．在t 1时刻，甲与乙相遇，丙与丁相遇 C ．甲与丙的运动方向相同 D ．若丙与丁的初位置相同，则在t 1时刻丙在丁的前面 3、图为P 、Q 两物体沿同一直线作直线运动的s-t 图，下列说法中正确的有 A. t1前，P 在Q 的前面 B. 0～t1，Q 的路程比P 的大 C. 0～t1，P 、Q 的平均速度大小相等， 方向相同 D. P 做匀变速直线运动，Q 做非匀变速直线运动 4、 a 和b 两个物体在同一直线上运动, 它们的v －t 图像分别如图中的a 和b 所示. 在t1时刻： X t 乙 t 甲 V t 丁t 丙
A . 它们的运动方向相反 B. 它们的加速度方向相反 C. a的速度比b的速度大 D. b的速度比a的速度大 5、物体从原点出发，沿水平直线运动，取向右 的方向为运动的正方向，其V—t图象如图所示， 则物体在最初的4S内 A、物体始终向右运动 B、物体做匀变速直线运动，加速度方向始终向右 C、前2S内物体在原点的左边，后2S内在原点的右边 D、t=2s时刻，物体与原点的距离最远 6、如图为一物体沿直线运动的速度图象，由此可知 A. 2s末物体返回出发点 B. 4s末物体运动方向改变 C. 3s末与5s末的加速度大小相等，方向相反 D. 8s内物体的位移为零 7、如图是某物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是 A. t=1s时物体的加速度大小为1.0 m/s2 B. t=5s时物体的加速度大小为0.75 m/s2 C. 第3s内物体的位移为1.5 m D. 物体在加速过程的位移比减速过程的位移小 8、小球由空中某点自由下落,与地面相碰后,弹至某一高度,小 球下落和弹起过程的速度图象如图所示,不计空气阻力, 则
高中物理-电学图像专题
电学图像专题 电磁感应中常常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I随时间的变化的图像，即B-t图、Φ-t图、E-t图、I-t图。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E-x图和I-x图。 这些图像问题大体可分为两类： 一、由给出的电磁感应过程选出或画出正确的图像 例1、如图甲所示，由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R1,ab=bc=cd=da=l,现将线框以与ab 垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行．令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=O，电流沿abcda流动的方向为正． (1)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象． (2)在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Uab随时间t变化的图象． 分析：本题是电磁感应知识与电路规律的综合应用，要求我们运用电磁感应中的楞次定律、法拉第电磁感应定律及画出等效电路图用电路规律来求解，是一种常见的题型。 解答：(1)令I0=Blv／R，画出的图像分为三段(如下图所示) t=0～l/v,i=-I0 t= l/v～2l/v,i=0 t=2l/v～3l/v,i=-I0 (2)令U ab=Blv，面出的图像分为三段(如上图所示)
小结：要求我们分析题中所描述的物理情景,了解已知和所求的，然后将整个过程分成几个小的阶段,每个阶段中物理量间的变化关系分析明确,最后规定正方向建立直角坐标系准确的画出图形 例2、如图所示，一个边长为a ，电阻为R 的等边三角形，在外力作用下以速度v 匀速的穿过宽度均为a 的两个匀强磁场，这两个磁场的磁感应强度大小均为B ，方向相反，线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向为电流的正方向，试通过计算，画出从图示位置开始，线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象 分析：本题研究电流随位移的变化规律，涉及到有效长度问题. 解答：线框进入第一个磁场时，切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到a/2过程中，切割有效长度由0增到23a ；在位移由a/2到a 的过程中，切割有效长度由23a 减到0．在x=a/2时，，I=R avB 23，电流为正．线框穿越两磁场边界时，线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向，切割的有效长度也在均匀变化．在位移由a 到3a/2 过程中，切割有效长度由O 增到23a 。；在位移由3a/2到2a 过程中，切割有效长度由23a 减到0.在x=3a/2时，I=R avB 3电流为负．线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场相似,I 一x 图象如右图所示． 例3、如图所示电路中，S 是闭合的，此时流过线圈L 的电流为i 1，流过灯泡A 的电流为i 2，且i 1>i 2．在 t 1，时刻将S 断开，那么流过灯泡 的电流随时间变化的图象是图中的哪一个? ( ) 分析: 本题是自感现象中的图像问题,相对于前面的两道例题要精确的画出图像有一定的难度. 解答:t 1时刻将s 断开,L 中会产生自感电动势与灯泡A 构成闭合回路。L 中的电流会在i 1的基础上减小。方向与i 1一致，而A 中的电流与原方向相反，最终减小为零． 因断开的S 的瞬间。灯泡A 中的电流比断开前大，故会闪亮一下再熄灭．答案选D 二、由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量 例4、（2001年全国物理）如图甲所示，一对平行光滑导轨，放在水平面上，两导轨间的距离l =0.20m ，
高中物理v-t,s-t图像专题
S-t图像 1.图像描述的是： 不表示物体的实际运动轨迹。 2.图像是倾斜的直线表示： 3.图像与时间轴平行是表示： 4.图像的斜率的大小表示： 图像的斜率正负表示： 5.两图像交点表示： 6.图像与时间轴交点表示： 7.图像与时间轴交点表示： 8.图像与纵轴的交点表示： 9.从图像中我们可以看出物体在某时刻的和某段时间内的并能计算出该段时间内物体的，可以看出物体从什么时刻开始运动和开始运动的。 1.物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示，则这两个 物体的运动情况是（） A．甲在整个t=6s时间内有 来回运动，它通过的总位移 为零 B．甲在整个t=6s时间内运 动方向一直不变，它通过的 总位移大小为4 m C．乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零D．乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m E.甲在第三秒末速度为0 F.乙在第三秒末速度为0 G.甲在3s内位移为负值H.乙在3s内位移为负值 V-t图像 1.图像描述的是： 不表示物体的实际运动轨迹。 2.图像是倾斜的直线表示： 3.图像与时间轴平行是表示： 4.图像的斜率大小表示： 图像的斜率正负表示： 5.两图像交点表示： 6.图像与时间轴交点表示： 7.图像与时间轴交点表示： 8.图像与纵轴的交点表示： 9.从图像中我们可以看出物体在某时刻的和某段时间内的 并能计算出该段时间内物体的，可以看出物体从什么时刻开始运动和开始运动的。 2.右图是甲、乙两物体相对同一原点的 s-t图像，则（） A.甲、乙都做变速直线运动 B.甲、乙运动的出发点相距s1 C. 甲比乙晚出发t1时间 D. 乙比甲的运动要快些 E.甲乙在t1后相遇 F.甲乙的运动方向相同 3.A、B两个物体在同一直线上作匀变速 -精品-
高一物理运动图像问题专题讲解
运动图像问题专题 位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用位移-时间图象（s-t 图象）和速度-时间图象（v-t 图象） 一、 匀速直线运动的s-t 图象 s-t 图象表示运动的位移随时间的变化规律。匀速直线运动的s-t 图象是一条 。速度的大小在数值上等于 ，即v ＝ ，如右图所示。 二、 直线运动的v t -图象 1． 匀速直线运动的v t -图象 ⑴匀速直线运动的v t -图象是与 。 ⑵从图象不仅可以看出速度的大小，而且可以求出一段时间内的位移，其位移为 2． 匀变速直线运动的v t -图象 ⑴匀变速直线运动的v t -图象是 ⑵从图象上可以看出某一时刻瞬时速度的大小。 ⑶可以根据图象求一段时间内的位移，其位移为 ⑷还可以根据图象求加速度，其加速度的大小等于 即a ＝ ， 越大，加速度也越大，反之则越小 三、区分s-t 图象、v t -图象 ⑴如右图为v t -图象， A 描述的是 运动；B 描述的是 运动；C 描述的是 运动。 图中A 、B 的斜率为 （“正”或“负”），表示物体作 运动；C 的斜率为 （“正”或“负”），表示C 作 运动。A 的加速度 （“大于”、“等于”或“小于”）B 的加速度。 图线与横轴t 所围的面积表示物体运动的 。 ⑵如右图为s-t 图象， A 描述的是 运动；B 描述的是 运动；C 描述的是 运动。 图中A 、B 的斜率为 （“正”或“负”），表示物体向 运动；C 的斜率为 （“正” 1 v s S S
⑶如图所示，是A、B两运动物体的s—t图象，由图象分析 A图象与S轴交点表示：，A、B两图象与t轴交点表示：，A、B两图象交点P表示：，A、B两物体分别作什么运动。、。 四、图象与图象的比较： 图象图象 示加速度 1. 下图中表示三个物体运动位置和时间的函数关系图象,下列说法正确的是: （） . B. 运动速率相同,3秒内经过路程相同,起点位置不同. C. 运动速率不同,3秒内经过路程不同,但起点位置相同. D. 均无共同点.
高一物理运动图像问题 专题复习
高一物理运动图象问题专题复习 位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用位移-时间图象（s t -图象）和速度-时间图象（v t -图象） 一 匀速直线运动的s t -图象 s t -图象表示运动的位移随时间的变化规律。匀速直线运动的s t -图象是一条 倾斜的直线 。速度的大小在数值上等于 直线的斜率 ，即2121 tan s s v t t α-==-，如左下图①所示。 注意：斜率的正负表示速度的方向。 二 直线运动的v t -图象 1. 匀速直线运动的v t -图象，如左下图②。 ⑴ 匀速直线运动的v t -图象是与 时间轴平行的一条直线 。 ⑵ 从图象不仅可以看出速度的大小，而且可以求出一段时间内的位移，其位移为s vt =. 2. 匀变速直线运动的v t -图象（如右上图③） ⑴ 匀变速直线运动的v t -图象是 倾斜的直线 。 ⑵ 从图象上可以看出某一时刻瞬时速度的大小。 ⑶ 可以根据图象求一段时间内的位移，其位移为02 t v v s t +=。 ⑷ 还可以根据图象求加速度，其加速度a 的大小等于直线的斜率，即2121tan v v a t t α-== -， 直线线的斜率 越大，加速度也越大，反之则越小。注意：斜率的正负表示加速度的方向。 三、区分s t -图象、v t -图象 ⑴ 如右图为v t -图象，A 描述的是 初速度为零的匀加速直线 运
动；B 描述的是 初速度不为零的匀加速直线 运动；C 描述的是 匀减速直线 运动（速度减为零之后又反向加速）。 图中A 、B 的斜率为 正 （“正”或“负”），表示物体作 匀加速 运动；C 的斜率为 负 （“正”或“负”），表示C 作 匀减速 运动。A 的加速度 大于（“大于”、“等于”或“小于”）B 的加速度。 注意：图线与横轴t 所围的面积表示物体运动的 位移 。 时间轴以上的位移为 正 ，时间轴以下的位移为 负 。 ⑵ 如左下图为s t -图象，A 描述的是 在原点出发的向正方向的匀速直线 运动；B 描述的是 在原点正方向为1s 开始的向正方向的匀速直线 运动；C 描述的是 在原点正方向为2s 开始的向负方向的匀速直线 运动。 图中A 、B 的斜率为 正 （“正”或“负”），表示物体向 正方向 运动；C 的斜率为 负 （“正”或“负”），表示C 向 负方向 运动。A 的速度 大于 （“大于”、“等于”或“小于”） B 的速度。 ⑶ 如右上图所示，是A 、B 两运动物体的s —t 图象，由图象分析： A 图象与s 轴交点表示： 初始时刻在原点正方向8m 处 ，A 、 B ；两图象与t 轴交点表示： 此时刻在原点 ，A 、B 两图象交点P 表示： 此时刻两者相遇，距原点位移相等 ，A 、B 两物体分别作什么运动。A 在1s 末开始朝正方向做匀速直线运动 ；B 在距原点8m 处朝负反向做匀速直线运动 ；即A 、B 相向运动，在2s 末相遇。 四 s t - 图象与v t -图象的比较：
高中物理：动力学中的图像问题
高中物理：动力学中的图像问题 1．常见的图像形式 在动力学与运动学问题中，常见、常用的图像是位移图像(x -t 图像)、速度图像(v -t 图像)和力的图像(F -t 图像)等，这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹． 2．图像问题的分析方法 遇到带有物理图像的问题时，要认真分析图像，先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息，再利用牛顿运动定律及运动学公式解题． [典例2] 如图，质量为M 的长木板，静止放在粗糙的水平地面上，有一个质量为m 、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块和木板的v -t 图像分别如图中的折线所示，根据v -t 图像(g 取10 m/s 2)，求： (1)m 与M 间动摩擦因数μ1及M 与地面间动摩擦因数μ2. (2)m 与M 的质量之比． (3)从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块m 、长木板M 各自对地的位移． [解析] (1)由图可知，线段ac 为m 减速时的速度—时间图像，m 的加速度为 a 1＝Δv 1Δt 1＝4－104 m /s 2＝－1.5 m/s 2 对m ，由牛顿第二定律可得：－μ1mg ＝ma 1，所以μ1＝a 1－g ＝0.15 由图可知，线段cd 为二者一起减速运动时的速度—时间图像，其加速度为 a 3＝Δv 3Δt 3＝0－48 m /s 2＝－0.5 m/s 2 对m 和M 组成的整体，由牛顿第二定律可得： －μ2(m ＋M )g ＝(m ＋M )a 3 所以μ2＝a 3－g ＝0.05. (2)由图像可得，线段bc 为M 加速运动时的速度—时间图像，M 的加速度为a 2＝Δv 2Δt 2 ＝4－04 m /s 2＝1 m/s 2
(word完整版)高一物理必修一运动图像专题
S-T,V-T图像练习 1．（单选）某物体的位移图象如图所示，则下列叙述正确的是（） A．物体运动的轨迹是抛物线 B．物体运动的时间为8s C．物体运动的总位移为80 m D．在t =4s时刻，物体的瞬时速度最大 2(多选)．如图所示为甲乙两质点作直线运动的位移时间图像，由图像可知 A．甲乙两质点在1s末时相遇 B．甲乙两质点在1s末时的速度大小相等 C．甲乙两质点在第1s内反方向运动 D．在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大 3．如图所示是甲乙丙三个物体相对同一位置的位移图像，它们向同一方向开始运动，则在t内，下列说法正确的是 时间 A．它们的平均速度相等 B．甲的平均速度最大 C．它们的平均速率相等 D．乙和丙的平均速率相等 4．如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x﹣t图象，则下列说法正确的是（）
A ． B 质点做曲线运动 B ．A 质点2s 时的速度为20m/s C ．B 质点前4s 做加速运动，4秒后做减速运动 D ．前4s 内B 的位移比A 要大 5．甲、乙两汽车在一平直公路上行驶，在0t =到1t t =时间内，它们的x t -图像如图所示，在这段时间内（ ） A 、汽车甲的平均速度比乙的大 B 、甲、乙两汽车都做减速运动 C 、甲、乙两汽车的位移相同 D 、甲、乙两汽车的平均速度相同 6．物体A 、B 的s-t 图像如图所示，由图可知 A ．从第3s 起，两物体运动方向相同，且v A >v B B ．两物体由同一位置开始运动，但物体A 比B 迟3s 才开始运动 C ．在5s 内物体的位移相同，5s 末A 、B 相遇 D ．5s 内A 、B 的平均速度相等 7．如图是一物体的s ﹣t 图象，则该物体在6s 内的位移是（ ） A ．0 B ．2m C ．4m D ．12m 8．一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是（ ） A ．在0～6s 内，物体离出发点最远为30m B ．在0～6s 内，物体经过的路程为40m C ．在0～4s 内，物体的平均速率为10m/s D ．5～6s 内，物体所加速度为正值 9(多选)．如图所示为一物体做直线运动的v - t 图象，根据图象做出的以下判断中，正确的是（ ）
高中物理电学实验图象问题归纳
电学实验图象问题归纳 物理图象是物理知识重要的组成部分，利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。对于图象获取信息主要有这样几方面：一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面（积）。在电学实验中对图象的考查尤为突出。 一.I U 图象 此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义 例1．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V ，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干． （1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）． （2）根据图a ，在图b 中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。 （3）若某次连接时，把AB 间的导线误接在AC 之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是 W 。（电压表和电流表均为理想电表） 答案：（1）增大……2分 （2）如图……3分（3）0.32W （0.30~0.34都对）…… U 图a A B C － + 图b U 图a A B C － +
二.I I -图象 此类图象多为I U -图象的变式,需认清斜率和截距的含义 例2.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V 的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材： A ．电流表G （滿偏电流10mA ，内阻10Ω） B ．电流表A （0～0.6 A ～3A ，内阻未知） C ．滑动变阻器R 0（0～100Ω，1A ） D ．定值电阻R （阻值990Ω） E ．开关与导线若干 （1）该同学根据 现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线． （2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I 1-I 2图线（I 1为电流表G 的示数，I 2为电流表A 的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E ＝ V ，内阻r = Ω。 答案：图略，10.02 , 1.02 三. R U 1 1-图象 根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义 例3.某同学利用DIS ，定值电阻0R 、电阻箱1R 等实验器材测量电池a 的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R ，用电压传感器测得端电压U ，并在计算机上显示出如图2所示的1/1/U R -关系图线a ，重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻，得到图2中的图线b.
高中物理运动图象经典习题带答案
一．选择题（共16小题） 1．（2015?上海模拟）将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔2s，它们运动的图象分别如直线甲乙所示．则（） A．t=2s时，两球的高度相差一定为40m B．t=4s时，两球相对于各自的抛出点的位移相等 C．两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D．甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等 2．（2015?江苏校级模拟）物体A、B的s﹣t图象如图所示，由图可知（） A．从第3s起，两物体运动方向相同，且v A＞v B B．两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动 C．在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇 D．5s内A、B的平均速度相等 3．（2015?莲湖区校级模拟）甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始制动，此后两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是（） A．当t=4s时两车相遇B．当t=4s时两车间的距离最大 C．两车有两次相遇D．两车有三次相遇 4．（2015?湖南一模）某跳伞运动训练研究所，让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，定性画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示，则对运动员的运动，下列说法正确的是（） A．0～15s末都做加速度逐渐减小的加速运动 B．0～10s末做自由落体运动，15s末开始做匀速直线运动 C．10s末打开降落伞，以后做匀减速运动至15s末
D．10s末～15s末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小 5．（2015?遂宁模拟）在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象，以下说法正确的是（） A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾 B．在t=5s时追尾 C．在t=3s时追尾 D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾 6．（2015?东湖区校级模拟）﹣质点沿x轴做直线运动，其v﹣t图象如图所示．质点在t=0时位于x=3m处，开始沿x轴正方向运动．当t=7s时，质点在轴上的位置坐标为（） A．x=3.5m B．x=6.5m C．x=9m D．x=11.5m 7．（2015?醴陵市模拟）在空气阻力大小恒定的条件下，小球从空中下落，与水平地面相碰（碰撞时间极短）后弹到空中某一高度．以向下为正方向，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2，则以下结论正确的是（） A．小球弹起的最大高度为1.0m B．小球弹起的最大高度为0.45m C．小球弹起到最大高度的时刻t2=0.80s D．空气阻力与重力的比值为1：5 8．（2015?淄博一模）甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v﹣t图象如图所示．下列判断正确的是（） A．乙车启动时，甲车在其前方50m处
(完整版)高中物理图像法解题方法专题指导
高中物理图像法解题方法专题指导 一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图像直观、形像、简明的特点，来分析解决物理问题，由此达到化难为易、化繁为简的目的． 高中物理学习中涉及大量的图像问题，运用图像解题是一种重要的解题方法．在运用图像解题的过程中，如果能分析有关图像所表达的物理意义，抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点，常常就可以方便、简明、快捷地解题． 二、典型应用 1．把握图像斜率的物理意义 在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度，在s-t图像中斜率表示物体运动的速度，在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻，不同的物理图像斜率的物理意义不同． 2．抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方，常常是题目中的隐含条件．例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中，根据得出 的一组数据作出U-I图像，如图所示，由图像得出电池的 电动势E=______ V，内电阻r=_______ Ω. 3．挖掘交点的潜在含意 一般物理图像的交点都有潜在的物理含意，解题中往 往又是一个重要的条件，需要我们多加关注．如：两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”． 例2、A、B两汽车站相距60 km，从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车，行驶速度为60 km／h．(1)如果在A站第一辆汽车开出时，B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A 站，问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出，要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多，那么B站汽车至少应在A 站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出，那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车? 例3、如图是额定电压为100伏的灯泡由实验得到的伏安特 曲线，则此灯泡的额定功率为多大?若将规格是“100 v、100 W”的定值电阻与此灯泡串联接在100 v的电压上，设定值电 阻的阻值不随温度而变化，则此灯泡消耗的实际功率为多大? 4．明确面积的物理意义 利用图像的面积所代表的物理意义解题，往往带有一定的综合性，常和斜率的物理意义
高中物理利用图像解决问题方法
专题二图像方法在物理学中的应用不论是检验理论正确与否，还是研究事物发展规律，或是探索事物的本质特征，都必须找到一种适当的方式或方法，对所研究问题的结果做出明确的回答.物理学的研究同样如此.在物理学的研究中，除去用数学表达式表达物理规律这个基本方法（解析法）外，我们还常常使用图像描述物理状态、物理过程以及物理量之间的关系，在实验中也常常将得到的数据画成图像以帮助我们去探索未知的物理现象及其规律. 用图像表示物理状态和物理规律，往往比用解析法要形象直观；对有些问题的分析和解决，图像方法比用其他数学方法要简便直接；在探索新的物理规律时，借助图像进行分析也是一种重要手段.总之，图像方法在物理学中是一种常用的研究、处理问题的方法.下面通过对具体问题的分析说明图像方法如何用在物理学中. 一、通过图像理解物理图景 中学物理中的图像一般是在二维直角坐标系中画出的，所以从图像中直接得到的是两个物理量之间的关系的信息.在图像中，一个点表示一个物理状态；从一个状态过渡到另一个状态，在图像中画出的点连成了一条曲线，这条曲线反映的是一个物理过程；从表示物理过程的曲线显示出的函数关系，我们就可以确定物理过程遵循的规律. 我们解读物理图像的一般方法是： 首先，应该分别看横、纵坐标各代表什么物理量，它们的单位是什么.这样，图线上的每个点的坐标表示的物理状态便可确定了，物理图像描述的是什么过程就明确了. 然后看图线属于那种函数曲线.如果是某个物理量与时间关系的函数曲线（如速度－时间图像、磁通量—时间图像等），便可确定该物理量随时间变化的过程所遵循的规律.如果是关于两个物理参量的函数曲线（如导体的伏—安特性曲线、气体的压强—体积图像等），则说明的是这两个参量之间相互依存的规律.整个高中教材中有很多不同类型的图像，按图形可分为以下几类：⑴直线型：如匀速直线运动位移与时间关系s-t图像，匀变速直线运动速度与时间关系v-t图像；恒定电路中标准电阻的电压与电流关系U-I 图像等⑵正弦曲线型：如振动的s-t图像；波动的y-x图像,交变电流的e-t图像等⑶其他线型：机械在额定功率下，牵引力随速度变化的图像；共振曲线A-f图线；电磁感应中的有关图像等. 通过图像分析物理规律，还要研究图线的斜率、图线包围的面积、图线和横、纵坐标交点的坐标（截距）、起点、终点、拐点、渐近线等几何要素的物理意义，从而可以对图像反映的物理状态、物理过程和物理图景有更深入的理解. 【例１】从同一地点开始，甲乙两物体同时沿同一方向作直线运动的图像如右上图所示，试问：⑴在ｔ=3s时刻，两物体的速度各是多大？⑵在前6s内，两物体的运动情况如何？ 解析图像的横坐标轴表示时间ｔ，单位为ｓ；纵坐标轴表示速度v，单位为m/s.这是速度—时间图像. ⑴由图像可知，在t=3s时刻甲物体的速度v甲＝２m/s,乙物体的速度v乙＝２m/s. ⑵在前6ｓ内，甲物体一直做速度为的v甲＝２m/s的匀速直线运动.乙物体做初速度
高中物理专题复习：图像问题
高中物理专题复习：图像问题 考题一图象的识别 1.会识图：理解图象的意义,斜率、截距、面积的意义,并列出公式. 2.会作图：依据物理现象、物理过程、物理规律作出图象. 3.会用图：能结合物理公式和图象解决物理问题. 例1a、b两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t＝0时刻,b车在a车前方500 m处,它们的v－t图象如图1所示,下列说法正确的是() 图1 A.a、b加速时,物体a的加速度等于物体b的加速度 B.在整个运动过程中,a、b两车可以相遇两次 C.在第60 s时,物体a在物体b的前方
D.在第40 s 末,a 、b 两车相距900 m 解析 由图可知,a 车加速度为a 1＝1.5 m/s 2,b 车加速度为a 2＝2 m/s 2,A 错误；第20 s 时,a 车位 移为x 1＝40＋102×20 m ＝500 m,b 车没动x 2＝0 m,则x 1＝x 0,a 车追上b 车；第60 s 时,a 车位移为x 1′＝x 1＋40×40 m ＝2 100 m,b 车位移为x 2′＝40×802 m ＝1 600 m,则x 1′＝x 2′＋x 0,b 车 追上a 车,即在整个运动过程中两车相遇两次,B 正确,C 错误；在第40 s 末,a 车位移x 1″＝x 1＋40×20 m ＝1 300 m,b 车位移x 2″＝ 40×202 m ＝400 m,则两车相距Δx ＝x 1″－(x 2″＋x 0)＝400 m,则D 错误.故选B. 答案 B 变式训练 1.一个质量为1 kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,对物体施加一个大小变化但方向不变的水平拉力F ,使物体在水平面上运动了3 s.若要使物体在3秒内运动产生的内能最大,则力F 随时间t 变化的图象应为( ) 答案 B 解析 由题意可知,物体在3 s 内运动的位移最大时,产生的内能最大.物体受到的最大静摩擦力 为μmg ＝2 N,当F ＝5 N 时,a 1＝F －μmg m ＝3 m/s 2,当F ＝3 N 时,a 2＝F －μmg m ＝1 m/s 2,当F ＝1 N 时,a 3＝F －μmg m ＝－1 m/s 2.根据四个图象的情况,作出对应的v —t 图象如图所示,可知B 图在3 s 内的面积最大,即物体位移最大,故内能最大.故选B.