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专题04 热学图像模型计算-2021年高考物理一轮复习基础夯实专练1.一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V 图像如图所示。
已知该气体在状态A 时的温度为27 ℃。
求: ①该气体在状态B 时的温度;②该气体从状态A 到状态C 的过程中与外界交换的热量。
【答案】 (1)BCE (2)①100 K ②200 J【解析】(1)由于r=r 0时,分子之间的作用力为零,当r>r 0时,分子间的作用力为引力,随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增加,当r<r 0时,分子间的作用力为斥力,随着分子间距离的减小,分子力做负功,分子势能增加,故r=r 0时,分子势能最小。
综上所述,选项B 、C 、E 正确,选项A 、D 错误。
(2)①A →B 过程,由查理定律有BBA A T p T p = 解得TB =100 K②B →C 过程,由盖—吕萨克定律有:CCB B T V T V = 解得TC =300 K 所以t C =27 ℃由于状态A 与状态C 温度相同,气体内能相等,而A →B 过程是等容变化,气体对外不做功,B →C 过程中气体体积膨胀对外做功,即从状态A 到状态C 气体对外做功,故气体应从外界吸收热量。
Q=p ΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3)J=200 J 。
2.(多选)(2018·山东泰安一模)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上。
则________(填正确答案标号)。
A．由状态A变到状态B过程中，气体吸收热量B．由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加C．C状态气体的压强小于D状态气体的压强D．D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少E．D状态与A状态，相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等【答案】：ADE【解析】：由状态A变到状态B为等容变化，W＝0，温度升高，ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体吸收热量Q>0，气体吸热，A正确；由状态B变到状态C过程中，内能不变，B错；C状态气体的压强大于D状态气体的压强，C错；D状态与A状态压强相等，D状态体积大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少，D、E正确。
专题复习2：v-t图像1.小明同学利用传感器绘出了一个沿直线运动的物体在不同运动过程中加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象，如图所示．若该物体在t＝0时刻，初速度为零，则表示该物体沿单一方向运动的图象是( )2．一汽车沿直线运动的速度—时间(v－t)图象如图所示，则下列关于该汽车运动情况的说法中正确的是( )A．第4 s末，汽车的运动方向发生变化B．6～10 s内，汽车一直处于静止状态C．汽车在0～6 s内的位移大小为24 mD．第12 s末，汽车的加速度为－1 m/s23．甲、乙两辆汽车在一条平直的单行道上同向行驶，乙在前、甲在后．t＝0时刻，两车同时刹车，结果发生了碰撞．如图所示为两车刹车后的v－t图象，下列说法正确的是( )A．两车刹车时的距离一定小于90 mB．两车刹车时的距离一定等于112.5 mC．两车一定是在t＝20 s之前的某时刻发生相撞的D．两车一定是在t＝20 s之后的某时刻发生相撞的4.从塔顶由静止释放一个小球A的时刻为计时零点，t0时刻，在与A球t0时刻所在位置的同一水平高度，由静止释放小球B ，若两球都只受重力作用，设小球B 下落时间为t ，在A 、B 两球落地前，A 、B 两球之间的距离为Δx ，则Δx tt 0的图线为( )5.一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示。
取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v t 图像正确的是( )6．如图甲、乙所示为某物体在0～t 时间内运动的x t 图线和v t 图线，由图可知，在0～t 时间内( )甲 乙A ．物体做的是曲线运动B ．物体做加速度越来越小的运动C ．图甲中t 12时刻，图线的斜率为v 02D ．x 1－x 0>v 02t 17.某质点做直线运动，运动速率的倒数1v与位移x 的关系如图所示，关于质点的运动，下列说法正确的是( )A ．质点做匀加速直线运动B.1v－x 图线斜率等于质点运动加速度 C ．四边形AA ′B ′B 的面积可表示质点从O 到C ′所用的运动时间D ．四边形BB ′C ′C 的面积可表示质点从C 到C ′所用的运动时间8．(多选)a 、b 、c 三辆汽车在同一平直公路上行驶，它们的v t 图象如图所示，由图象可知( )A ．a 汽车做匀速直线运动B ．c 汽车做匀速直线运动C ．0～4 s 内a 、b 两汽车运动方向相同D ．第3 s 末，b 、c 两汽车的加速度相同9.(多选)甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动，其速度—时间图象如图所示，下列说法正确的是( )A ．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B ．两物体两次相遇的时刻分别是在2 s 末和6 s 末C ．乙在前2 s 内做匀加速直线运动，2 s ～6 s 做匀减速直线运动D ．2 s 后，甲、乙两物体的速度方向相反10．(多选)如图所示为一物体沿南北方向(规定向北为正方向)做直线运动的vt 图象，图象为正弦曲线，由图可知( )A．物体沿南北方向做周期性的往复运动B．t2时刻物体的加速度方向发生变化C．物体一直向北做加速度变化的直线运动D．t1到t3时间内速度变化率先变大后变小11．如图甲所示，在平直的道路上，依次有编号为A、B、C、D、E五根标志杆，相邻两杆之间的距离是相等的．一辆汽车以v0＝20 m/s的速度匀速向标志杆驶来，当司机经过O 点时开始刹车，由于司机有反应时间，汽车先匀速运动一段距离再做匀减速运动，直到停止．开始刹车后的0～7.5 s内汽车的v－t图象如图乙所示，其中如t B＝5.5 s、t C＝7.5 s 分别是司机经过B、C杆的时刻．求(1)司机的反应时间t1；(2)A杆距O点的距离x OA.参考答案1.答案 C解析 选项A 所描述的运动在0～2 s 内，位移先增大再减小，知运动的方向发生改变，故A 错误；选项B 所描述的运动在0～2 s 内速度为正值，向正方向运动，在2 s ～4 s 内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变，故B 错误；对于选项C,0～1 s 内加速度不变，做匀加速直线运动，1 s ～2 s 内加速度方向改变，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2 s 末速度为零，在一个周期内速度的方向不变，故C 正确；对于选项D ，在0～1 s 内，向正方向做匀加速直线运动，1 s ～2 s 内加速度方向改变，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2 s 末速度为零，2 s ～3 s 内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化，故D 错误．2.答案D解析由v －t 图象可以看出，4 s 末，汽车的速度由6 m/s 开始减小，但汽车的运动方向并没有发生变化，选项A 错误；6～10 s 内，汽车的速度为4 m/s ，选项B 错误；汽车在0～6 s 内的位移为22 m ，选项C 错误；汽车在10 s ～14 s 内做匀减速直线运动，减速运动的加速度为a ＝－1 m/s 2，选项D 正确．3.答案C解析v －t 图象给定了两车的初速度和加速度，不确定值是刹车前两车间距离．由两车的v －t 图象可知，两车不相撞的最小距离Δx min ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫5＋252－5＋152×20 m＝100 m ，即当Δx ＜100 m 时两车必相撞，A 、B 均错误；两车相撞一定发生在甲车速度大于乙车速度时，即t ＝20 s 之前，C 正确，D 错误．4.答案B解析 A 、B 两球释放后都做自由落体运动，B 球释放时，A 球的速度v A ＝gt 0，B 球释放后t 时间时，A 、B 两球之间的距离Δx ＝v A t ＋12gt 2－12gt 2＝gt 0t ，则Δx t ＝gt 0，所以Δx tt 0的图线为一条过原点的倾斜直线，斜率为g ，故B 正确。
一、闭合电路中的U －I 图像图中a 为电源的U －I 图象；b 为外电阻的U －I 图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的_________和_________；a 的斜率的绝对值表示_________大小，截距表示电源_________的大小；b 的斜率的绝对值表示_________的大小【答案】总电流；路端电压；内阻；电动势；外电阻一、伏安特性曲线 1、I －U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I －U 图线，如下图所示。
线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律。
（图左） 非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律。
（图右）知识点一：电阻的伏安特性曲线知识点讲解知识点回顾闭合电路欧姆定律——图像的处理O I U 0 M （I 0,U 0）β α b a I 0 I m二、电阻阻值的计算上图中，图线a 、b 表示线性元件，图线c 、d 表示非线性元件；对于线性元件IUI U R ∆∆==，对于非线性元件：IU I U R ∆∆≠=。
图像的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a <R b ，图线c 的电阻减小，图线d 的电阻增大。
注意：伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。
在曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。
【例1】一只标有“220 V 60 W”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220 V 。
在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示。
在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是 （）（多选）【难度】★★ 【答案】ACD【解析】由电阻的定义式R ＝UI 知：在U －I 图像上，某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U I就对应着电阻值R 。
由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大，当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V 时，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大，A 图像表示U I为一定值，说明电阻不变，不符合要求；C 图像上各点的U I 值随U 的增大而减小，也不符合实际；D 图像中的U I的值开始随U 的增大而增大，后来随U 的增大而减小，也不符合实际；只有B 图像中U I的值随U 的增大而变大，符合实际，应选A 、C 、D 。
φ－x图象1．φ－x图象：(1)电场强度的大小等于φ－x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ－x 图线存在极值，其切线的斜率为零．(2)在φ－x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．(3)在φ－x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W AB＝qU AB，进而分析W AB的正负，然后作出判断．1．点电荷的φ－x图象(取无限远处电势为零)(1)正点电荷的φ－x图象如图1。
(2)负点电荷的φ－x图象如图2。
图1 图22．两个等量异种电荷连线上的φ－x图象如图3图33．两个等量同种电荷的φ－x图象(1)两正电荷连线上的φ－x图象如图4。
(1)两正电荷连线的中垂线上的φ－y图象如图5。
图4 图51.(多选)(2019·广东省惠州市模拟)空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势φ随x的分布如图所示．一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．则下列说法正确的是( )A．该粒子带正电荷B ．空间存在的静电场场强E 是沿x 轴正方向均匀减小的C ．该粒子从原点O 运动到x 0过程中电势能是减小的D ．该粒子运动到x 0处的速度是q φ02m答案：AC 解析 沿电场线方向电势降低，由题图可知电场方向沿x 正方向，带电粒子仅在电场力作用下由静止开始沿x 轴正方向运动，受力方向与电场方向一致，带电粒子带正电，A 正确；沿x 轴正方向电势均匀降低，电场为匀强电场，B 错误；沿x 轴正方向运动，电场力做正功，电势能减小，C 正确；根据动能定理得q φ0＝12mv 2，v ＝2q φ0m ，D 错误． 变式训练1. (2019·保定调研)某静电场中的一条电场线与x 轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O 点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x 0～x 0区间内( )A ．该静电场是匀强电场B ．该静电场是非匀强电场C ．负点电荷将沿x 轴正方向运动，加速度不变D ．负点电荷将沿x 轴负方向运动，加速度逐渐减小答案：AC 解析：.图线的斜率大小等于电场中电场强度的大小，故该条电场线上各点场强一样，该静电场为匀强电场，A 正确，B 错误；沿着电场线的方向电势降低，可知静电场方向沿x 轴负方向，故负点电荷沿x 轴正方向运动，其受到的电场力为恒力，由牛顿第二定律可知其加速度不变，C 正确，D 错误．变式训练2．有一静电场，其电势随x 坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O 由静止释放，电场中P 、Q 两点的横坐标分别为1 mm 、4 mm.则下列说法正确的是( )A ．粒子将沿x 轴正方向一直向前运动B ．粒子经过P 点与Q 点时，加速度大小相等、方向相反C ．粒子经过P 点与Q 点时，动能相等D ．粒子经过P 点与Q 点时，电场力做功的功率相等答案：C 解析 根据题中的φ－x 图象，画出电场强度E 随x 的变化图象及粒子的v －t 图象，如图所示，由图可知A 错误；由牛顿第二定律知，粒子在P 、Q 两点时的加速度满足a P ＝2a Q ，则B 错误；由v －t 图象知，粒子在P 、Q 两点时对应的时间分别是22t 0和(3－2)t 0，其速度相等，则C 正确；粒子在P 、Q 两点时的功率P ＝Eqv ，因电场强度不相同，故功率不同，则D 错误．2. (2019·长春调研)如题图 (a)所示，AB 是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB 由点A 运动到点B ，所经位置的电势随距A 点的距离变化的规律如图 (b)所示．以下说法正确的是( )A ．A 、B 两点的电场强度E A ＞E BB ．电子在A 、B 两点的速度v A ＜v BC ．A 、B 两点的电势φA ＜φBD ．电子在A 、B 两点的电势能E p A ＞E p B答案：A 解析根据电场强度与电势差的关系E ＝ΔφΔx，图(b)切线的斜率代表场强大小，由图可看出E A ＞E B ，选项A 正确；由于沿电场线方向电势降低，所以电场线方向由A 指向B ，φA ＞φB ，电子受力方向与电场线方向相反，从A 至B ，电子做减速运动，v A ＞v B ，选项B 、C 错误；电子从A 到B 电场力做负功，电势能增大，选项D 错误．3.(多选)两个等量点电荷位于x 轴上，它们的静电场的电势φ随位置x 变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势)，x 轴上有两点M 、N ，且OM >ON ，由图可知( )A ．N 点的电势低于M 点的电势B ．M 、N 两点的电场方向相同且M 点的场强大小大于N 点的场强大小C ．仅在电场力作用下，正电荷可以在x 轴上M 、N 之间的某两点做往复运动D ．负电荷沿x 轴从M 点移到N 点的过程中电场力一直做正功答案：BD 解析：由题图知，N 点的电势高于M 点的电势，故A 错误； 由E ＝U d可知，图像的斜率绝对值等于场强大小，可以看出M 点的场强大小大于N 点的场强大小，斜率都为正值，说明M 、N 点的电场方向相同，故B 正确； 根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从N指向M，正电荷在x轴上M、N之间所受的电场力始终由N指向M，正电荷做单向直线运动，故C错误；负电荷沿x轴从M移到N的过程中，电场力方向从M指向N，电场力方向与位移相同，电场力一直做正功，故D正确。
第2课时电学图象问题高考题型1电场中的图象问题电场中几种常见图象的特点及规律E p－x图象(1)反映了电势能随位移变化的规律(2)图线的切线斜率大小等于静电力大小(3)进一步判断电场强度、动能、加速度等随位移的变化情况【例1】(2021·江西鹰潭市高考一模)空间存在着平行于纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA、OB两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与O点距离的函数关系如图1所示，则下列关于该场的电场强度E的大小、方向说法中正确的是()图1A.E＝400 V/m，沿AO方向B.E＝400 V/m，沿BO方向C.E＝400 3 V/m，沿y轴负方向成30°斜向左下D.E＝400 3 V/m，沿y轴正方向成30°斜向右上答案 A解析设电场线方向与OA方向夹角为θ，则与OB方向夹角为60°－θ，设O点电势为0，则有沿OA方向U1＝Ed1cos θ，U2＝Ed2cos(60°－θ)，代入数据解得θ＝0，说明电场强度方向与OA在同一直线上，由图可知，沿OA方向电势升高，则电场强度方向沿AO方向，电场强度大小为E＝8020×10－2V/m＝400 V/m，A 正确，B、C、D错误。
【例2】真空中两个点电荷Q1、Q2分别固定于x轴上x1＝0和x2＝4a的两点，在它们的连线上，场强E与x的关系图象如图2所示(取x轴正方向为场强正方向)，以下判断正确的是()图2A.Q 1带正电、Q 2带负电B.Q 1的电荷量是Q 2的3倍C.x 轴上a 处的电势比2a 处的高D.带负电的试探电荷从a 处移到3a 处，电场力做正功答案 C解析 0～3a 场强为正，所以Q 1带正电，在3a 处合场强为0，根据场强的叠加可知Q 2也一定带正电，A 错误；根据点电荷的场强公式，在3a 处合场强为0，k Q 1（3a ）2＝k Q 2a 2，解得Q 1＝9Q 2，B 错误；沿电场线方向电势降低，所以x 轴上a 处的电势比2a 处的高，C 正确；带负电的试探电荷从a 处移到3a 处，所受电场力的方向沿x 轴负方向，电场力做负功，D 错误。
高中物理专题复习物理图像张物理图像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。
物理图像专题高三物理组考情解读考纲解读中学物理中重要的图象⑴运动学中的图象：⑵电磁学中图象：探究牛顿第二定律时aF图象、am图象用“伏安法”测电阻IU图象测电源电动势和内电阻UI 图用单摆测重力加速度TL图等。
交变电流et、ut、it图象等电磁振荡it、qt图象等⑶实验中的图象：⑷在各类习题中出现的图象：如力学中的Ft图象、电学中的PR图象、电磁感应中的Φt图象、Et图象、Bt图象等。
图像应用所涉及的问题类型：作图识图用图第一节：识图回忆xt、Vt图象表示的物理意义是什么？一、识图要点总结:一定要理解、牢记图像的轴线点斜率截距面积的物理意义。
、轴弄清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则横轴以上表示此物理量为正横轴以下表示物理量为负。
运动方向？位置、点、线图象上的点表示运动过程中某一瞬时状态每一点都对应着两个量沿图象上各点移动反映一个量随另一个量变化的函数关系图象上的线段表示运动过程某一过程应与一个代数方程相对应。
几个过程？注意识别：()线的形状观察图像是直线、曲线还是折线等利于分析图线所反映物理量之间的关系。
（）交点同一坐标系两条图线的交点Vt图象表示在交点对应时刻速度相等Xt图象表示在空间居同一位置。
（）拐点图线的拐点具有的特定意义它是两种不同变化情况的交界即物理量变化的突变点。
、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。
加速？减速？运动方向？、面积图线与横轴所围的面积常代表一个物理量。
Vt图线与横轴所围的面积表示位移横轴以上、以下面积分别表示正位移、负位移。
Ft图象中的“面积”表示冲量。
Fs图象中的“面积”大小表示功的“大小”。
it图象中的“面积”表示电荷量q的“多少”。
专题复习1：x-t图像1．行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止，等到绿灯亮时又重新启动开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速行驶，则从刹车到继续匀速行驶这段过程，下列位移随速度变化的关系图象描述正确的是( )2.如图为一段某质点做匀变速直线运动的x－t图线．从图中所给的数据可以确定质点在运动过程中，经过图线上P点所对应位置的瞬时速度大小一定( )A．大于2 m/s B．等于2 m/sC．小于2 m/s D．无法确定3．如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的xt图象，下面说法不正确的是( )A．甲、乙两物体的出发点相距x0B．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t1D．甲、乙两物体向同方向运动4．可视为质点的a、b两个物体在同一位置沿同一方向同时开始运动，它们的位移－时间图像分别如图中图线甲、乙所示，其中图线甲是一条倾斜的直线，图线乙是一条x＝0.4t2的抛物线，两图线的交点坐标(5，10)，则在0～5 s内( )A．a做的是直线运动，b做的是曲线运动B．b运动的加速度大小为0.4 m/s2C．t＝2.5 s时，a、b相距最远D．a、b相距的最大距离为2 m5．国产歼15舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动，在某段时间内的x－t图象如图所示，视歼15舰载战斗机为质点，根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中，下列选项正确的是( )A ．经过图线上M 点所对应位置时的速度小于20 m/sB ．在t ＝2.5 s 时的速率等于20 m/sC ．在2 s ～2.5 s 这段时间内位移等于10 mD ．在2.5 s ～3 s 这段时间内位移等于10 m6．A 、B 两质点在同一直线上运动，t ＝0时刻，两质点从同一地点运动的x －t 图象如图所示，则下列说法正确的是( )A ．A 质点以20 m/s 的速度匀速运动B ．B 质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C ．经过4 s ，B 质点的位移大于A 质点的位移D ．在图示的运动过程中，A 、B 两质点之间的距离在0～4 s 内某一时刻达到最大7．物体A 、B 的x －t 图象如图所示，由图可知( )A ．从第3 s 起，两物体运动方向相同，且v A ＞v BB ．两物体由同一位置开始运动，但物体A 比B 迟3 s 才开始运动C ．在5 s 内物体的位移相同，5 s 末A 、B 相遇D ．5 s 内A 、B 的平均速度相等8.如图所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图像(x t 图像)，P (t 1，x 1)为图像上一点。
E - x图象1. E-x图象：（1）反映了电场强度随位移变化的规律.（2）E>0表示场强沿x轴正方向；E<0表示场强沿x轴负方向.（3）图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定.在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况。
在这类题目中，还可以由E-x图像假设某一种符合E-x图线的电场，利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题。
1.点电荷的E-x图象正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图象大致如图3和图4所示。
图3 图42.两个等量异种点电荷的E-x图象⑴两电荷连线上的E—x图象如图5。
（2）两电荷连线的中垂线上的E—y图象如图6。
Ef E才 1 L -------------------------- -----0 x 0图5 图63.两个等量同种点电荷的E-x图象⑴两电荷连线上的E-x图象如图7。
（2）两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图8。
图7 图81.（多选）（2019・洛阳模拟）空间有一沿x轴对称分布的电场，X~~yV y其电场强度E随x变化的图像如图12所示，带电粒子在此空间只受电场力作用。
下列说法中正确的是（）图12A.在一%1处释放一带负电的粒子，它将沿％轴在一%1与11之间做往返运动B.带负电的粒子以一定的速度由一%1处沿％轴正方向运动到％1处，它在％1处的速度等于在一%1处的速度C.带正电的粒子以一定的速度由一%1处沿%轴正方向运动的过程中，它的动能先增大后减小D.带正电的粒子在%1处的电势能比在%2处的电势能小、与在% 3处的电势能相等答案：AB解析：电场沿%轴对称分布，在一%1处释放一带负电的粒子，它将沿%轴在一%1与%1之间做往返运动，选项A正确。
带负电的粒子以一定的速度由一%1处沿%轴正方向运动到%1处，它在%1 处的速度等于在一%1处的速度，选项B正确。
高中物理电场图像专题一、电场图像的基本概念电场图像是用来描述电场分布的一种重要工具。
在电场中，由于电荷的存在，会产生电场强度，它描述了电场对电荷的作用力。
电场图像就是通过图形的方式，直观地表达出电场的分布情况。
二、电场图像的类型1、电势图像：电势图像描述了电势随着位置的变化关系。
在电场中，电势的变化与电场强度有关，因此，电势图像可以用来分析电场的分布和变化。
2、电力线图像：电力线是电场中假想的线，其方向与电场强度方向一致，其密集程度表示了电场强度的相对大小。
电力线图像就是通过描绘电力线的分布情况，来表达电场的分布。
三、电场图像的应用1、电场分析：通过电场图像，我们可以直观地分析电场的分布情况，了解电荷在空间中的运动情况。
这对于理解静电感应、电磁场等物理现象有重要作用。
2、电路设计：在电路设计中，电场图像可以帮助我们理解电子在电路中的运动情况，从而更好地进行电路设计和优化。
3、物理实验：通过电场图像，我们可以更好地理解和解释物理实验的结果，例如库仑定律、法拉第电磁感应定律等实验。
四、学习电场图像的方法1、理解基本概念：首先需要理解电场、电场强度、电势等基本概念，以及它们之间的关系。
这是理解电场图像的基础。
2、掌握图像分析：学习如何分析电场图像，包括如何读取图像信息，如何根据图像判断电场的分布和变化。
3、实践应用：通过解决实际问题，将理论知识应用到实际中，以加深对电场图像的理解和应用能力。
五、结语电场图像是高中物理的一个重要专题，它为我们提供了理解和分析电场分布及变化的重要工具。
通过学习电场图像，我们可以更好地理解电场的基本概念和性质，提高解决实际问题的能力。
因此，我们应该重视这一专题的学习，不断深入理解和应用电场图像的知识。
高中物理之电场专题一、电场的基本性质电场是一种特殊的物质形态，它具有力学的性质和能量的性质。
在电场中，电荷会受到力的作用，这个力被称为电场力。
电场的一个重要性质是，它会对处于其中的电荷施加作用力，这个力的大小和电荷的电量成正比，方向与电荷的运动方向相反。
高中物理图像问题应用图像解决物理问题有直观、简洁的优点，所以高中物理有很多问题涉及图像，并且图像问题也是高考的热点。
解决这类问题关键明白下面几点：1，明确横、纵坐标的物理意义，同时一定注意单位和数量级2，搞清楚图像上的点、斜率、截距、3，找到和图像相关的函数关系；明确对应的物理情景和物理过程。
一．x—t图像1，横坐标：；2，纵坐标：；3，纵轴截距：；4，横轴截距：；5，斜率：；6，交点：7，注意图像正负的意义。
二．v—t图像1，横坐标：；2，纵坐标：；2，纵轴截距：；4，横轴截距：；4，斜率：；6，面积：；7，交点：8，注意图像正负的意义。
例1．如图所示的位移－时间(x－t)图象和速度－时间(v－t)图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是( )A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等例2.小张和小王分别驾车沿平直公路同向行驶，在某段时间内两车的v－t 图象如右图所示，初始时，小张在小王前方x0处( )A．若x0＝18 m，两车相遇1次B．若x0<18 m，两车相遇2次C．若x0＝36 m，两车相遇1次D．若x0＝54 m，两车相遇1次三．a—t图像1，横坐标：；2，纵坐标：；3，纵轴截距：；4，横轴截距：；5，斜率：；6，面积：；7，注意图像正负的意义。
例．一质点由静止开始按如图所示的规律运动，下列说法正确的是( ) A．质点在2t0的时间内始终沿正方向运动，且在2t0时距离出发点最远B．质点做往复运动，且在2t 0时回到出发点C．质点在t2时的速度最大，且最大的速度为at4D．质点在2t0时的速度最大，且最大的速度为a0t0四．F—x图像1，横坐标：（或）；2，纵坐标：；3，横轴截距：；4，斜率：；5，面积：；6，注意图像正负的意义。
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)＝400m,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4A.弹簧被压缩过程中外力F 做的功为6.0 JB.弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6.0 JC.整个运动过程中克服摩擦力做功为4.0 JD.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＋182 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5A.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1A.2 m/sB.4 m/sC.6 m/sD.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mg2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mg2线性减小到零,力F由开始运动时的mg线性减小到mg2；此后托盘与物块分离,力F保持mg2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3A.张明的重力为1 500 NB.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4A.物块的质量为1 kgB.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C.0～3 s 内力F 做功的平均功率为0.32 WD.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 ＝0.8×0.83W ≈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 vR＝B vR(a－2x),其中x在0～a2范围内感应电流为顺时针,为正方向；x＝a2时,i＝0；x在a2～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)vR＝B vR(3a－2x),其中,x在a～32a感应电流方向沿逆时针,为负方向.x＝32a时,i＝0；x在32a～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6A.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＝12m v2－0,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7A.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/mC.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＝Fq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＝12m v2A－12m v2B＝1 J,电势差U BA＝W BAq＝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图是可能的,B图不可能,故A正确,B错误；由动能定理得：F合Δh＝ΔE k,可知E k－h图象切线的斜率表示合力大小,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＝12(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＝ΔBSΔt＝0.04 V流过R的电流为：I＝ER＋r＝0.02 A.(2)由题得：通过R的电量为q＝IΔt＝ER＋rΔt＝ΔΦR＋r＝0.02 C.(3)由题可得：i＝ER＋r＝BL有效vR＋r＝12(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<s AB ＝v B 2t AB ＝4.0 m 所以小物块不能返回到A 点,停止运动时,离B 点的距离为0.4 m.。
