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
为零、加速度（用右下图中的直线ＯＤ的斜率表示）a ＝2020v v t t --=2030--m/s 2≈s 2的匀加速直线运动. 因为v －ｔ图线和时间轴ｔ之间包围的面积表示位移，在第３s 末，图线甲和图线乙相交、所围面积差值最大（等于△OAB 的面积），表
示两物体速度相等时物体乙落
后于物体甲的距离最大.在第
６s 末，图中△BDE 和△OAB 面积相等，使得代表物体乙位移的△ODF 的面积和代表物体甲位移的矩形OAEF 面积相等，说明甲、乙此刻完成了相同的位移，物体乙追上了物体甲.
【例２】家用电热灭蚊器中电热部
分的主要元件是 PCT 元件.PCT 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，
t
6 0 t 1
其电阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性，因此PCT元件具有发热、控温双重功能.
请分析元件消耗电功率的变化规律以及何时温度能够达到稳定
解析根据图像，开始时，PCT元件温度较低，通电后，元件产生的热量比散发的热量多，温度t升高，电阻率ρ下降，电流增大，元件消耗的功率随之增加，产生的热量更多，温度t继续上升，元件的电阻率ρ继续下降，电流更强，功率再增，等温度升到t1时，元件的电阻率ρ不再下降，温度t再升高，其电阻率ρ反而增大，使通过元件的电流减小，消耗的功率也减少，发热量随之减少.此时，温度越高，电阻率ρ增加的越快，电流减小得越多，发热量也减少得越多，直到发热量与散热量相等，电阻率ρ不再变化，元件的温度便稳定
了.
总之，电热元件消耗的电功率先增
加后减少，稳定温度ｔ是介于ｔ１和ｔ２之间某一值.
【例３】如图所示，一宽
40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里.一边长为ｌ
＝20cm 的正方形导线框abcd 位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度ｖ＝20cm/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行.取它刚进入磁场的时刻t =0，试画出穿过导线框的磁通量Φ随时间ｔ变化的曲线、导线框中感应电流i 随时间ｔ变化的曲线以及垂直作用在ab 边的、牵引导线框通过磁场区域的外力Ｆ随时间ｔ变化的曲线.
解析 设导线框以恒定速度v 进入
磁场区域后，经过时间ｔ后，它的
ab
边到磁场区域的左边界的距离为x ，则x =vt .那么，穿过导线框的磁通量Φ1=BS =Blx =Blvt ，与时间t 成正比，当导线框完全进入磁场区域，穿过导线框的磁通量达到最大值Φ2=Bl 2，此过程经历
时间t 1=2020
l v s=1s.在整个导线框通过磁场区域的t 2=1s 时间里，穿过导线框的磁通量保持为Φ2=Bl 2.然后ab 边离开磁场区域，穿过导线框的磁通量随时间减小：Φ3=Bl 2－Blvt ，经历时间ｔ3＝１s.根据以上分析画出的穿过导线框的磁通量Φ随时间t 变化的曲线如图甲所示：
当正方形导线框刚进入匀强磁场区
域时，其ab 边开始切割磁感线，产生t 5 t 5 5 甲 丙
感应电动势E=vBl，方向由指b向a.由于导线框边切割磁感线的速度v不变，
也恒定不所以线框中感应电流大小为vBl
R
变，感应电流沿逆时针方向.经过时间t1=1s后，线框的cd边进入磁场区域，穿过导线框的磁通量保持不变，在cd 边穿过磁场区域t2=1s的时间里，线框中没有感应电流，即i=0.接着ab边穿出磁场，只有cd边切割磁感线，线框中又
的感应电流，但方向相反，产生大小为vBl
R
为顺时针方向，经历时间t3=1s.最后cd 边穿出磁场区域.线框中不再产生感应电流.
根据以上分析，并规定沿逆时针的电流方向为正方向，则可得出导线框中感应电流i随时间t变化的曲线如图乙所示：
当正方形导线框刚进入匀强磁场区域时，其ab边开始切割磁感线，产生
感应电流大小为I=vBl
恒定不变，沿逆时
R
针方向，根据左手定则，他受到的安培力大小为F A=BlI、方向向左，恒定不变，因此，由二力平衡条件，对ab边所施外力大小也为F=BlI、方向向右.经过1s 后，导线框完全进入磁场区域，感应电流消失，导线框不受安培力作用，因此不需外力：F=0也能继续做匀速直线运动.再过1s时间，只有cd边切割磁感线，
恒定不产生的感应电流大小仍为I=vBl
R
变，沿顺时针方向，根据左手定则，它受到的安培力大小为F A=BlI，方向仍旧向左，恒定不变，因此，由二力平衡条件，对所施外力大小也为F=BlI，方向还是向右.规定向左为力F的正方向，由此画出的垂直作用在ab边的、牵引导线框通过磁场区域的外力F随时间t变化的曲线如图丙所示.
二、利用图像解决物理问题探索物
理规律
利用我们掌握的物理知识和描绘物理图像的方法，在解决某些物理问题时往往比用“解析法”简单、快捷、直观，常常可以达到事半功倍的效果.
【例４】一物体放在光滑水平面上，初速度为零.先对物体施加一向东的水平恒力Ｆ，历时１s；随即把此力方向改为向西，大小不变，历时１s；接着又把此力改为向东，大小不变，历时１s.如此反复，只改变力的方向，不改变力的大小，共历时１min，在此1min内物体的运动情况是：
A.物体时而向东运动，时而向西运动，在１min末静止于初始位置以东.
B.物体时而向东运动，时而向西运动，在１min末静止于初始位置.
C.物体时而向东运动，时而向西运动，在１min末继续向东运动.
C.物体一直向东运动，从不向西运动，在１min末静止于初始位置以东.
解析规定向东为正
方向.由于物体受力大
小不变、方向改变，因
此加速度也是大小不变、方向改变，所以能够画出如图所示的v－ｔ图像，据此立即可确定选项Ｄ是正确的.
探索物理规律，更是图像法的重要功能.物理学中的弗兰克－赫兹实验就是着名的一例.
在20世纪初，从一些实验
中知道：如果给原子足够的
能量，就可以使电子从原子
的束缚中脱离出来而使原子
电离，这个能量称之为“电
离能”.当原子和入射的电子
碰撞获得能量而电离时，就
可以通过测量使电子加速的电压进而测t
v/
弗兰克－赫兹实验在此使
定原子的电离能.
1914年，在德国柏林大学工作的科学家弗兰克(1882－1964)和赫兹(1887－1975)为测量电离能设计了如图所示的实验：在玻璃真空管内充入少量水银蒸气，由灯丝发射出来的热电子被灯丝和栅极之间的电压Ｕ加速，然后又被加在集电极和栅极之间的反向电压减速.电压Ｕ可以调节和测量.由于有反向电压，电子在任何时候都不会到达集电极.设想在栅极和集电极之间的电子和汞原子碰撞，就会使一些汞原子电离成为汞离子，电场便将汞离子向集电极方向加速，于是在电流表Ｇ上可测出电流来.
用这个装置做实验，他们可得到如图所示的曲线.
图线显示，随着栅极和灯丝之间的加速电压Ｕ由零开始增加，集电极的电流逐渐上升.当Ｕ＝４.9V时，集电极电流
突然下降；继续增大加速电压U，集电极电流随之回升，当U=时，集电极电流第二次突然下降；再继续增大加速电压U，集电极电流又随之回升，当U=时，集电极电流第三次突然下降.图线表现出一个明显的周期性：加速电压在增大的过程中，每隔４.9V集电极电流就下降一次.也就是说，在加速电压和集电极电流之间，存在着一种因果关系.
分析这个因果关系，他们做出的判断是：用电子轰击汞原子并没有使汞原子电离，而是使电子损失一份特定的能量，即电子在和汞原子相碰时，电子只能损失４.9eV的能量，换句话说，汞原子在改变能量状态时，只能吸收的能量.根据这个分析，弗兰克和赫兹又重新设计了实验，测定汞蒸气受到电子轰击时辐射的谱线波长.其结果是：当加速电压大于时，汞蒸气才产生辐射，而且只辐射能
量为、波长为2536×10－１０ｍ的谱线，相当精确地证实了他们的判断.
这个实验结果揭示了在原子尺度的范围内，能量的改变是以某种最小单元一份一份地改变的.也就是说，原子只能处于一系列不连续的能量状态中，它只能从一个状态变到另一个状态，变化的能量一定是某一个确定值.这个实验成功地证实了1913年丹麦科学家玻尔提出的原子理论，并因此获得了1925年诺贝尔物理学奖.
三、高考对图像法的考查
图像在中学物理中有着广泛应用，所以有关以图像及其运用为背景的命题，成为历届高考考查的热点，它要求考生能做到三会：⑴会识图：认识图像，理解图像的物理意义；⑵会做图：依据物理现象、物理过程、物理规律作出图像，且能对图像变形或转换；⑶会用图：
能用图像分析实验，用图像描述复杂的物理过程，用图像法来解决物理问题.
通常我们遇到的图像问题可以分为
几大类：
⑴物理图像的选择
⑵物理图像的描绘（可称之为“作
图题”）
⑶利用物理图像转换问题机制
⑷明确并理解图像的各数学特征的
物理意义
⑸利用图像法求解物理问题（可称
之为“用图题”）
⑹运用物理图像处理实验数据，分析
实验误差
【例5】太原直飞昆明的航班由波
音737飞机执行.右
面的上、下两图分别
给出了某次飞行全过
程中飞机的竖直分速
/min
/min
度和水平分速度的速度图象.根据图象求：⑴飞机在途中匀速飞行时的巡航高度（离地面的高度）是多高⑵从太原到昆明的水平航程为多远
解题思路飞机只有在起飞和降落期间才有竖直方向的分速度.速度曲线和横轴间的面积大小可表示位移大小答案⑴8400m ⑵1584km
思维诊断本题易出现的错误有⑴不熟悉速度图像，总以为速度图像就是物体的运动轨迹，把下图当成飞机的运动轨迹，220当成飞行高度，130当成水平航程⑵不注意单位的统一，图中的横轴单位是min，应转换成s.⑶部分学生不会求曲线下的面积.应该利用梯形面积公式：（上底+下底）×高÷2.
18）质点所受的力F随时
间变化的规律如图所示,
力的方向始终在一条直线上, 已知t=0时质点的速度为零.在图示的t1、t2、、t 3
和t4 各时刻中,那一时刻质点的动能最大
B .t2 3
命题立意考查学生对图线（函数图线）的认识能力和依据图线进行分析、推理和判断的能力.
解题思路首先可看出，试题给出了力随时间的变化图线，就不难想到它就是加速度随时间的变化图线；已知初速度为零，所以凡是加速度为正时，速度增大，从而动能一定不断增大；当加速度为负时，速度减小从而动能一定不断减小.由图可看出力是周期性的，而且正、负对称，由此可做出正确的判断. 答
案是B
【例7】（河南、广东2001-20）
如图所示，一
F
对平行光滑轨道放置的水平面上，两轨道间距ｌ＝ｍ，电阻R=Ω.有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻均可不计，整个装置处于磁感强度Ｂ＝Ｔ的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得外力与时间的关系如图所示.求杆的质量和加速度a.
命题立意要求学生把理论推导与实验结果相结合，找出所要求的有关物理量.对一个具体的物理问题，一方面进行理论上的推导；另一方面又进行实验测量（得出某些数据或曲线），然后把两者结合起来，做出某些判断.这是研究工作中常经历的过程，也一种常用的方法.本题是这种研究方法的体现.
解题思路导体杆从静止起，经时间t后的速度v=at，这时导体杆受的安
培力为22/B l at R .由牛顿第二定律得22/F B l at R ma
-=.从图像中取两个方便的点：10t =s 时1
1F =N 和t 2=20s 时F 2=3N ，代入以上方程即可解得质量m 和加速度a . 答案10a =m/s 2 m =
思维诊断 考生不会利用题目所给的
F t -图像，不会充分利用图像所给的信息.本题中不要想推导出F t -间的关系式.
【例8】（2003-7）一弹簧振子沿x 轴
振动，振幅为
x 位置，黑点上的箭头表示运动的方向.
图2给出的①、②、③、④四条振动图线可用于表示振动图像
图1 图2
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
高中物理解题技巧：图像法2
高物理解题技巧：图像法2 图象法能简明形象地反映某物理量随另一物理量变化的规律，故图象法在物理有广泛的应用，在定性或定量讨论分析某些物理问题时，应用图象比例解析方程求解，会容易、简明得多 不论是解图象问题或利用图象求解物理问题，都要求： 1 认识坐标轴的意义（包括其正、负号的意义），这是认识图象的开始，是区别图象性质的关键 2 会写图象所表示的函数（如：正比例函数、一次函数、二次函数等），会画已知函数的图象，这是解答图象问题或利用图象求解物理问题的关键 3 清楚图象斜率的意义 4 知道图象在坐标轴上截距的意义 5 理解图线下所围“面积”的意义 全面理解物理图象的意义，熟练应用图象处理物理问题，是同们应该掌握的一个基本技能 一、利用图象解题 例1 某物体从静止开始匀加速直线运动，一段时间后做匀速直线运动直至停止，已知物体共用时间10s，总位移为20m，求物体在运动过程的最大速度 解析：作物体运动的图象，如图1所示，根据图线下所围“面积”表示 位移，可得
图1 即 点评：本题还可以运用求解，若引入加速度分析求解会更麻烦， 借助图象，使物体运动过程更形象、直观地表现了，简捷明快，有着曲径通幽之妙 二、利用图象解题 例2 质量为2g的物体在恒力F作用下，从静止开始运动，已知物体所受恒力F与 位移s的关系是，那么，当位移为2m时，物体的速度多大？ 解析：作物体的图象，如图2所示，根据图线下所围“面积”表示F做的功， 可知 由动能定理得 图2 点评：本题物体受力及运动加速度都是变化的，可以利用平均力计算F的功，也可以利用平均加速度求解，但显然没有利用图象求解得直接、直观 三、利用图象解题
高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题
高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题 一、图示法图像法解决物理试题 1．甲乙两图中，某时刻绳子AB 与水平方向的夹角均为θ，绳子上端以速度v 0匀速拉动，在两车运动过程中，下列说法正确的是（ ） A ．甲、乙两车运动速度大小之比cos 1cos θ θ + B ．甲车运动速度大小为 cos v θ C ．相同时间t ?内乙车速度增量大于甲车速度增量 D ．此刻若将速度v 0改成拉力F ，则两车加速度大小之比1:1 【答案】AC 【解析】 【详解】 ABC ．由甲图可知，甲车的速度 11cos v v θ = + 乙车的速度 2cos v v θ = 所以，甲、乙两车运动速度大小之比cos 11cos θ θ <+，相同时间t ?内乙车速度增量大于甲车 速度增量．故AC 正确，B 错误； D ．改成拉力F ，甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上，汽车甲的合力大小为 22cos 2 F θ ，汽车乙的合力大小为cos F θ，因此合力不相等，加速度不相等，故D 错误． 2．如图所示，将一劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O ′处(O 为球心)，弹簧另一端与质量为m 的小球相连，小球静止于P 点。已知容器半径为R ，与水平面间的动摩擦因数为μ，OP 与水平方向的夹角为θ＝30°。下列说法正确的是 A ．容器相对于水平面有向左运动的趋势
B．轻弹簧对小球的作用力大小为 mg C．容器对小球的作用力竖直向上 D．弹簧原长为R＋ 【答案】BD 【解析】 【分析】 对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力，由胡克定律求出弹簧的压缩量，即可求得原长．【详解】 由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，故A 错误；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，故B正确；对小球受力分析，如图所示 由可知，支持力和弹簧的弹力之间的夹角为120°，则由几何关系可知，小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，故C错误；图中弹簧长度为R，压缩量 为，故原长为，故D正确。故选BD。 【点睛】 本题考查共点力的平衡条件应用，要注意明确共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象，本题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论．同时注意几何关系的正确应用． 3．一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶．已知快艇在静水中的速度图象如（图甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如（图乙）所示．则（） A．快艇的运动轨迹一定为直线 B．快艇的运动轨迹一定为曲线 C．快艇最快到达岸边，所用的时间为20s D．快艇最快到达岸边，经过的位移为100m 【答案】BC 【解析】
高一物理--运动学图像(s-t图像v-t图像a-t图像)
1.5图像 一、s-t图像：（涉及概念：时间与时刻、位置、位移与路程、平均速度与瞬时速度、加速度、斜率） 1、如图所示，描述物体各种情况下的运动情况： 2、如图所示，描述物体在各个 阶段的运动情况： 3、如图所示，描述物体在各个阶段 的运动情况：
4、如图所示，描述物体在各个阶段的运动情况： 5、甲、乙两物体 的位移随时间变 化如图所示，下 列说法正确的是 （） A、甲乙的运动方 向相反； B、3s末甲乙相遇； C、甲的速度比乙的速度大； D、0-3s内甲的位移比乙的位移多3m； 5、如图所示，甲、乙两物体的运动情况，下列说法正确的是（） A、甲、乙两物体的距离越来越近； B、0-3s内甲、乙的位移相等； C、甲、乙两物体的速度相同； D、取向右为正方向，4s末甲在乙的左边； 6、如图所示，甲、乙两物体的运动情况，下列说法正确的是（） A、甲比乙提前2s出发； B、0-3s内甲、乙两物体的位移相同； C、甲比乙物体的速度大； D、3s后乙还能追上甲； 7、如右图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图象，下面说法正确的是( ) A．甲、乙两物体的出发点相距x B．甲、乙两物体都做匀速直线运动 C．甲物体比乙物体早出发的时间为t1 D．甲、乙两物体向同方向运动
8、下图是做直线运动的甲、乙两个物体的位移—时间图象，由图象可知( ) A．乙开始运动时，两物体相距20 m B．在0～10 s这段时间内，两物体间的距离逐渐增大 C．在10～25 s这段时间内，两物体间的距离逐渐变小 D．两物体在10 s时相距最远，在25 s时相遇 9、如图所示为甲、乙两物体的运动情况，下列说法错误的是（） A、0-3s内甲、乙两物体的位移相同； B、0-3s内甲、乙两物体的平均速度相同； C、乙一直在甲的前面； D、甲、乙都做匀速直线运动； E、3s末甲、乙两物体相遇； 10、一汽车先向右做匀速直线运动，运动了3s，位移为10m，然后停下休息了2s后继续做匀速直线运动，经过2s的位移为10m，然后立即返回做匀减速直线运动，经过5s回到出发点，画出该汽车运动的x-t图象。并求出该汽车的平均速率。 二、v-t图像：（涉及概念：时间与时刻、位置、位移与路程、平均速度与瞬时速度、加速度、斜率） 1、如图所示，描述物体各种情 况下的运动情况：
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
高中物理平抛运动经典例题
[例1] 如图1所示，某人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过的壕沟，沟面对面比A处低，摩托车的速度至少要有多大？ 图1 解析：在竖直方向上，摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上，摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说，如果知道了某一时刻的速度方向，则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示，以9.8m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是（） A. B. C. D. 图2 解析：先将物体的末速度分解为水平分速度和竖直分速度（如图2乙所示）。根据平抛运动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的，所以；又因为与斜面垂直、与水平面垂直，所以与间的夹角等于斜面的倾角。再根据平抛运动的 分解可知物体在竖直方向做自由落体运动，那么我们根据就可以求出时间了。则 所以 根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出
所以 所以答案为C。 3. 从分解位移的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说，如果知道了某一时刻的位移方向（如物体从已知倾角的斜面上水平抛出，这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角），则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向，然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题（这种方法，暂且叫做“分解位移法”） [例3] 在倾角为的斜面上的P点，以水平速度向斜面下方抛出一个物体，落在斜面上的Q点，证明落在Q点物体速度。 解析：设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是，所用时间为，则由“分解位移法”可得，竖直方向上的位移为；水平方向上的位移为。 又根据运动学的规律可得 竖直方向上， 水平方向上 则， 所以Q点的速度 [例4] 如图3所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右 抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为和，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为多少？ 图3 解析：和都是物体落在斜面上后，位移与水平方向的夹角，则运用分解位移的方法可以得到 所以有
高考物理专题复习--21运动学图像专题知识要点
运动学图像专题 主标题：运动学图像专题 副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。 关键词：匀变速直线运动，图像 难度：3 重要程度：3 内容： 1、考点剖析：运动图像是高考中的热点，多以选择题出现（在计算题中也有应用），难度中等。高考较注重学生对图像的理解，有些题目利用图像分析求解能使问题简化，深刻理解运动图像的物理意义，能从图像中获得有效信息，灵活运用运动学规律公式是解决此类问题的关键。 2、知识点：利用图像法可直观地反映物理规律，分析物理问题。图像法是物理研究中常用的一种重要方法，运动学中常用的图像为v－t图像。在理解图像物理意义的基础上，用图像法分析解决有关问题（如往返运动、定性分析等）会显示出独特的优越性，解题既直观又方便。 3、题型分类：（主要讨论v-t图像和s-t图像，其他图像的意义在例题中说明） 点：即图像的各种交点；v-t图像中表示该时刻两物体的速度相同；s-t图像中表示该时刻两物体的位移相同 线：即图像的斜率；v-t图像中表示该时刻物体的加速度；s-t图像中表示该时刻物体的速度 面：即图像的面积；v-t图像中表示一段时间内的位移；s-t图像中无意义； 例1、如图所示是某质点做直线运动的v－t图像，由图可知这个质点的运动情况是( ) A、前5s做的是匀速运动 B、5s～15s内做匀加速运动，加速度为1m/s2 C、15s～20s内做匀减速运动，加速度为3.2m/s2 D、质点15s末离出发点最远，20秒末回到出发点 【解析】由图像可知前5s做的是匀速运动，选项A正确；5～15s内做匀加速度运动，加速度为0.8m/s2，选项B错误；15s～20s做匀减速运动，加速度为－3.2m/s2，选项C错，质点一直做单方向的直线运动，在20s末离出发点最远，选项D错误。 【答案】A 例2、如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移－时间(x－t)图像，由图像可以看出在0～4s这段时间内( )
高中物理精典例题解析专题(运动学专题)
高中物理精典例题解析专题(运动学专题) 直线运动规律及追及问题 一 、 例题 例题1.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s ，1s 后速度的大小变为10m/s ，在这1s 内该物体的 () （ ） A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s 析：同向时2201/6/14 10s m s m t v v a t =-=-= m m t v v s t 71210 4201=?+=?+= 反向时2202/14/14 10s m s m t v v a t -=--=-= m m t v v s t 312 10 4202-=?-=?+= 式中负号表示方向跟规定正方向相反 答案：A 、D 例题2：两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木快每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知 （ ） A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 B 在时刻t1两木块速度相同 C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同 D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同 解析：首先由图看出：上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量，可以判定其做匀变速直线运动；下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。由于t 2及t 3时刻两物体位置相同，说明这段时间内它们的位移相 等，因此其中间时刻的即时速度 相等，这个中间时刻显然在t 3、t 4之间 答案：C 例题3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起，举双臂直立身体离开台面，此时中心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m 达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）从离开跳台到手触水面，他可用于完成 空中动作的时间是多少？（g 取10m/s 2 结果保留两位数字） t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7
高中物理教案示例[简谐运动的图像].
教案示例 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1、知道振动图像的物理含义。 2、知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线。 3、能根据图象知道振动的振幅、周期和频率。 （二）能力训练点 1、学会用图象法、列表法表示简谐运动位移随时间变化规律，提高运用工具解决物理问题的能力。 2、分析简谐运动图像所表示的位移，速度、加速度和回复力等物理量大小及方向变化的规律，培养抽象思维能力。 （三）德育渗透点 1、描绘简谐运动的图像，培养学生认真、严谨、实事求是的科学态度。 2、从图像了解简谐运动的规律，培养学生分析问题的能力，以及审美能力（逐步认识客观存在着简洁美、对称美等）。 二、重点、难点、疑点及解决办法 1、重点 （二）简谐运动图像的物理意义。 （2）简谐运动图像的特点。 2、难点 （1）用描点法画出简谐运动的图像。 （2）振动图像和振动轨迹的区别。 （3）由简谐运动图像比较各时刻的位移、速度、加速度和回复力的大小及方向。 3、疑点 能用正弦（或余弦）图像判定一个物体的振动是否是简谐运动。 4、解决办法 （1）通过对颗闪照相的分析，利用表格，通过作图比较，认识简谐运动的特点。 （2）复习数学中的正弦（或余弦）图像知识；比较几种典型运动（匀速直线运动，匀加速、匀减速直线运动）的图像与简谐运动图像的区别。
三、课时安排 1课时 四、教具、学具准备 自制幻灯片、幻灯机（或多媒体课件）、音叉（带共鸣箱）（附小槌、灵敏话筒、示波器）。 五、学生活动设计 1、学生观看多媒体课件，观察振子的简谐运动情况及其频闪照片、位移一时间变化表格。 2、学生根据表格画出s-t图 3、学生分组讨论，确定振子在各时刻的位移、速度、回复力和加速度的方向。 六、教学步骤 （一）明确目标 （略） （二）整体感知 理解简谐运动图像的物理意义是认识简谐运动规律的关键。 （三）重点、难点的学习与目标完成过程 ［导入新课］ 提问 1、在匀速直线运动中，设开始计时的那一时刻位移为零，则运动的位移图像是一条什么线？ （是一条过原点的直线） 2、在匀变速直线运动中，设开始计时的那一时刻位移为零，则运动的位移图像是一条什么线？ （根据s＝at2,运动的位移图像是一条过原点的抛物线） 那么，简谐运动的位移图像是一条什么线？ ［新课教学］ 多媒体课件（或幻灯）显示。观察气垫导轨上弹簧振子的振动情况，这是典型的简谐运动。 观察振子从离平衡位置最左侧20mm处向右运动的1/2周期内频闪照片，以及接
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：
高考物理高考物理图像法解决物理试题解题技巧讲解及练习题
高考物理高考物理图像法解决物理试题解题技巧讲解及练习题 一、图像法解决物理试题 1．图甲为某电源的U I -图线，图乙为某小灯泡的U I -图线，则下列说法中正确的是（ ） A ．电源的内阻为5Ω B ．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小 C ．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3W D ．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.4W 【答案】D 【解析】 【详解】 A ．根据闭合电路欧姆定律变形： U E Ir =- 可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为： 1.5V E = 内阻为： 1.0 1.5 5ΩΩ0.33 r -== A 错误； B ．根据乙图可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得： U R I = 可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B 错误； C ．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起：
-曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数： 两U I U≈ 0.125V I≈ 0.28A 所以，小灯泡的功率为： ==?≈ P UI 0.1250.28W0.035W C错误； D．回路中的总功率为： ==?≈ 1.50.28W0.42W P EI 总 D正确。 故选D。 2．如图是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是 A．0～1 s内的平均速度是2 m/s B．0～2 s内的位移大小是4 m C．0～1 s内的运动方向与2 s～4 s内的运动方向相反 D．0～1 s内的加速度大小大于2 s～4 s内加速度的大小 【答案】D 【解析】0～1s内质点做匀加速直线运动，其平均速度为初末速度之和的一半即： ，故A错误；在v-t图象中，图线与坐标轴所围的面积大小等于位移：，故B错误；速度的正负表示速度的方向，则知0～1s 内的运动方向与2～4s内的运动方向相同，故C错误；速度图象的斜率等于加速度，则知0～1s内的加速度大于2～4s内的加速度，故D正确。所以D正确，ABC错误。 3．将质量为m＝0.1 kg的小球从地面竖直向上抛出，初速度为v0＝20 m/s，小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为f＝kv，已知k＝0.1 kg/s．其在空气的速率随时间的变化规律
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10０v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
高中物理图像法解决物理试题解题技巧(超强)及练习题
高中物理图像法解决物理试题解题技巧(超强)及练习题 一、图像法解决物理试题 1．如图所示，分别为汽车甲的位移-时间图象和汽车乙的速度-时间图象，则( ) A ．甲的加速度大小为25/m s B ．乙的加速度大小为25/m s C ．甲在4s 内的位移大小为40 m D ．乙在4 s 内的位移大小为20 m 【答案】B 【解析】 A 、在x t -图象中，斜率表示速度，由图象可知：甲做匀速直线运动，加速度为0，故A 错误； B 、在速度-时间图象中，斜率表示加速度，乙的加速度大小为 a 2220/5/4 v a m s m s t = ==，故B 正确； C 、甲在4s 内的位移大小为20020x m m =-=，故C 错误； D 、由v t -图象与时间轴围成的面积表示位移可知：乙在4s 内的位移大小为 204 402 x m m ?= =，故D 错误． 点睛：本题的关键要明确x t -图象与v t -图象的区别，知道v-t 图象的斜率表示加速度， x t -图象的斜率表示速度，两种图象不能混淆． 2．一质点t =0时刻从原点开始沿x 轴正方向做直线运动，其运动的v -t 图象如图所示．下列说法正确的是（ ） A ．t =4s 时，质点在x =1m 处 B ．t =3s 时，质点运动方向改变 C ．第3s 内和第4s 内，合力对质点做的功相同 D ．0~2s 内和0~4s 内，质点的平均速度相同 【答案】B
【解析】 【详解】 A 、0?4s 内质点的位移等于0?2s 的位移，为12 2m 3m 2 x += ?=，0t =时质点位于0x =处，则4s t =时，质点在3m x =处，故选项A 错误； B 、在2s-3s 内速度图象都在时间轴的上方，在3s-4s 内速度图象都在时间轴的下方，所以 3s t =时，质点运动方向改变，故选项B 正确； C 、第3s 内质点的速度减小，动能减小，合力做负功；第4s 内速度增大，动能增加，合力做正功，由动能定理知第3s 内和第4s 内，合力对质点做的功不等，故选项C 错误； D 、根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0～2s 内和0～4s 内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故选项D 错误。 3．两个质点A 、B 放在同一水平面上，从同一位置沿相同方向做直线运动，其运动的v-t 图象如图所示.对A 、B 运动情况的分析，下列结论正确的是 A ．在6s 末，质点A 的加速度大于质点 B 的加速度 B ．在0-12s 时间内，质点A 的平均速度为 7 6 ms C ．质点A 在0－9s 时间内的位移大小等于质点B 在0－3s 时间内的位移大小 D ．在12s 末，A 、B 两质点相遇 【答案】A 【解析】 【详解】 A 、根据v-t 图象中图线的斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度越大，可知质点A 在 6 s 末的加速度是 13 m/s 2，质点B 在6 s 时末的加速度是2431 a /1239B m s -= =-，所以A 的加速度较大，故A 正确； B 、在0～12s 时间内，质点A 的位移为1614 310.522 x m m m ?+= +?=，平均速度为10.57 //128 x v m s m s t = ==，故B 错误； C 、质点A 在0－9s 时间内的位移大小16 32 A x m m ?= =，质点B 在0－3s 时间内的位移
高中物理题库-运动图像
母题01 运动图像 【母题来源一】2019年普通高等学校招生全国统一考试物理（浙江卷） 【母题原题】（2019·浙江）一辆汽车沿平直道路行驶，其v –t 图像如图所示。在t =0到t =40 s 这段时间内，汽车的位移是 A ．0 B ．30 m C ．750 m D ．1 200 m 【答案】C 【解析】在v –t 图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，故在40 s 内的位移为 ()()1 104030m 750m 2 x =?+?=，C 正确。 【母题来源二】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III 卷） 【母题原题】（2019·新课标全国Ⅲ卷）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 =4 s 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 =10 m/s 2。由题给数据可以得出 A ．木板的质量为1 kg B ．2 s~4 s 内，力F 的大小为0.4 N C ．0~2 s 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 【答案】AB
【解析】结合两图像可判断出0~2 s 物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F 等于f ，故F 在此过程中是变力，即C 错误；2~5 s 内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对2~4 s 和4~5 s 列运动学方程，可解出质量m 为1 kg ，2~4 s 内的力F 为0.4 N ，故A 、B 正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ，故D 错误。 【命题意图】本类题通常主要考查对位移、路程、速度、速率、平均速度、时间、时刻、加速度等基本运动概念的理解以及对牛顿第二定律、直线运动规律、功、功率等物理概念与规律的理解与简单的应用。 【考试方向】这类试题在考查题型上，通常基本以选择题的形式出现，极个别情况下会出现在计算题中以考查识图、读图的能力，难度一般不大；在考查内容上一般以x -t 图像、v -t 图像的形式出现，少数情况下会出现a -t 图像、x -v 图像等不常见的运动图像，着重考查对基本概念和基本规律的理解与应用，以及读图、识图、画图、用图的能力。 【得分要点】在中学教材中出现了x -t 图像、v -t 图像两种运动图像，因此要对这两种运动图像有深刻的理解： （1）x -t 图像和v -t 图像都是对物体运动的一种描述，分别反映了做直线运动时的物体的位移（位置）x 和速度v 随时间t 变化的关系，并不表示物体的运动轨迹； （2）通过x -t 图像可以知道某时刻运动物体的位置，以及在这一位置的运动情况，通过v -t 图像可以知道某时刻运动物体的速度，以及在这一时刻的运动情况； （3）在x -t 图像中，若图线为平行于时间轴的直线，则表示物体处于静止状态，若图线为倾斜直线，则表示物体做匀速直线运动，直线的斜率表示了物体的运动速度，若图线为曲线，则表示物体做变速直线运动，曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻的运动速度； （4）在v -t 图像中，若图线为平行于时间轴的直线，则表示物体做匀速直线运动，若图线为倾斜直线，则表示物体做匀变速直线运动，直线的斜率表示了物体的运动的加速度，若图线为曲线，则表示物体做变加速直线运动，曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻运动的加速度。 （5）几种特殊、相同形状的x -t 图像与v -t 图像的比较。 x -t 图像 v -t 图像 ①表示从参考点开始的匀速直线运动（斜率表示速度v ） ①表示初速为零的匀加速直线运动（斜率表示加速 度a ） ②表示物体处于静止状态 ②表示物体做匀速直线运动 ③表示物体向与规定的正方向相反的方向做匀速直线运动 ③表示物体做匀减速直线运动 ④交点横坐标表示三个运动质点相遇的时刻，纵坐标表示三个运动质点相遇时相对参考点的位移 ④交点表示三个运动质点速度相同的时刻 ② ① ③ ④ ⑤ ② ① ③ ④ ⑤
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
高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题
高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题 一、图像法解决物理试题 1．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v ﹣t 图象如图所示，图中△OPQ 和△OQT 的面积分别为s 1和s 2（s 1＜s 2）．初始时，甲车在乙车前方s 0处．下列判断错误的是（ ） A ．若s 0＝s 1+s 2，两车不会相遇 B ．若s 0＜s 1，两车相遇2次 C ．若s 0＝s 1，两车相遇1次 D ．若s 0＝s 2，两车相遇1次 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 由图线可知：在T 时间内，甲车前进了s 2，乙车前进了s 1+s 2；在t =T 时，两车速度相同，若s 0=s 1+s 2，则s 0＞s 1，两车不会相遇，故A 正确；若s 0+s 2＜s 1+s 2，即s 0＜s 1，在T 时刻之前，乙车会超过甲车，但甲车速度增加的快，所以甲车还会超过乙车，则两车会相遇2次，故B 正确；若s 0=s 1，则s 0+s 2=s 1+s 2，即两车只能相遇一次，故C 正确．若s 0=s 2，由于s 1＜s 2，则s 1＜s 0，两车不会相遇，故D 错误；本题选错误的，故选D. 2．一质点t =0时刻从原点开始沿x 轴正方向做直线运动，其运动的v -t 图象如图所示．下列说法正确的是（ ） A ．t =4s 时，质点在x =1m 处 B ．t =3s 时，质点运动方向改变 C ．第3s 内和第4s 内，合力对质点做的功相同 D ．0~2s 内和0~4s 内，质点的平均速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】 A 、0?4s 内质点的位移等于0?2s 的位移，为12 2m 3m 2 x += ?=，0t =时质点位于0x =处，则4s t =时，质点在3m x =处，故选项A 错误；