高考物理-物理图象解题方法与技巧
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物理图像题解题方法与技巧
【高考题型示例】
题型一、运动学图象问题
1.v-t图象的应用技巧
(1)图象意义:在v-t图象中,图象上某点的斜率表示对应时刻的加速度,斜率的正负表示加速度的方向.
(2)注意:加速度沿正方向不表示物体做加速运动,加速度和速度同向时做加速运动.
2.x-t图象的应用技巧
(1)图象意义:在x-t图象上,图象上某点的斜率表示对应时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向.
(2)注意:在x-t图象中,斜率绝对值的变化反映加速度的方向.斜率的绝对值逐渐增大则物体加速度与速度同向,物体做加速运动;反之,做减速运动.
例1、(多选)(2018·全国卷Ⅱ·19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图1中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶.下列说法正确的是()
图1
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.在t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加速度大小先增大后减小
D.乙车的加速度大小先减小后增大
【答案】BD
【变式探究】甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶,其v-t图象如图2所示,下列对汽车运动状态的描述正确的是()
图2
A.在第20 s末,甲、乙两车相遇
B.若乙车在前,则可能相遇两次
C.在第10 s末,乙车改变运动方向
D.在第10 s末,甲、乙两车相距150 m
【答案】B
例2、(多选)(2018·全国卷Ⅲ·18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图3所示.下列说法正确的是()
图3
A.在t1时刻两车速度相等
B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
【答案】CD
【解析】x-t图象斜率表示两车速度,则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度,A错误;由两图线的纵截距知,出发时甲在乙前面,t1时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离,B项错误;t1和t2时刻两图线相交,表明两车均在同一位置,从t1到t2时间内,两车走过的路程相等,在t1到t2时间内,两图线有斜率相等的一个时刻,该时刻两车速度相等,C、D项正确.学%科网【变式探究】甲、乙两物体在同一水平地面上做直线运动,其运动的x-t图象如图4所示,已知乙物体从静止开始做匀加速直线运动.下列说法正确的是()
图4
A.甲物体先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动
B.在0~120 s内,乙物体的平均速度大小大于0.5 m/s
C.在0~120 s内,甲物体运动的位移大小小于乙物体运动的位移大小
D.乙物体在M点所对应的瞬时速度大小一定大于0.5 m/s
【答案】D
题型二动力学图象问题
1.基本思路
(1)解读图象的坐标轴,理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义.
(2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息.学科&网
2.解题技巧
可以采用解析法和排除法分析a-t图象和F-x图象.
例3、(2018·全国卷Ⅰ·15)如图5,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动.以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()
图5
【答案】A
【解析】设物块P静止时,弹簧的长度为x0,原长为l,则k(l-x0)=mg,物块P匀加速直线运动时受重力mg、弹簧弹力k(l-x0-x)及力F,根据牛顿第二定律,得
【变式探究】如图6所示,滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出,经t0时间落在山坡上N点,此时速度方向刚好沿斜坡向下,接着从N点沿直线NP自由滑下,又经t0时间到达坡底的P点.斜坡NP与水平面夹角为30°,不计摩擦阻力和空气阻力.则从M到P的过程中,滑雪者的加速度大小、速度大小随时间变化的图象正确的是()
图6
【答案】A
高考题型三其他图象问题
1.x-v图象的应用技巧学科*网
2.解题技巧
对于图象问题要注意应用解析法和排除法,两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度.例4、如图7甲所示,物块的质量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,取g=10 m/s2.下列选项中正确的是()
A .2 s 末~3 s 末内物块做匀减速运动
B .在t =1 s 时刻,恒力F 反向
C .物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
D .恒力F 大小为10 N 【答案】BC
【变式探究】一质点以一定的初速度从A 点开始向相距8 m 的B 点做直线运动,运动过程中其速度的二次方v 2与位移x 之间的关系图线如图8所示,下列说法正确的是( )
图8
A .质点做加速度增大的变加速运动
B .质点做匀加速运动,其加速度大小为2 m/s 2
C .质点运动的初速度大小为2 m/s
D .质点从A 点运动到B 点所用的时间为8 s 【答案】BC
【解析】根据v 2=v 02+2ax 可知,2a =36
9
m/s 2=4 m/s 2,则a =2 m/s 2;v 02=4 m 2/s 2,v 0=2 m/s ,则质点