专题11　图象问题.docxVIP

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1　a、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500m处，它们的v－t图象如图1所示，下列说法正确的是(　)图1A.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60s时，物体a在物体b的前方D.在第40s末，a、b两车相距900m解析　由图可知，a车加速度为a1＝1.5m/s2，b车加速度为a2＝2 m/s2，A错误；第20s时，a车位移为x1＝×20m＝500m，b车没动x2＝0m，则x1＝x0，a车追上b车；第60s时，a车位移为x1′＝x1＋40×40m＝2100m，b车位移为x2′＝m＝1600m，则x1′＝x2′＋x0，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40s末，a车位移x1″＝x1＋40×20m＝1300m，b车位移x2″＝m＝400m，则两车相距Δx＝x1″－(x2″＋x0)＝400m，则D错误.故选B.答案　B变式训练1.一个质量为1kg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3s.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3s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＝2N，当F＝5N时，a1＝＝3m/s2，当F＝3N时，a2＝＝1m/s2，当F＝1N时，a3＝＝－1m/s2.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3s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Ek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2A.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Ep＝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Epm＝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Ep＝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Epm＝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＝0.80m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＝0.50kg、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