高考物理二轮复习如何认识物理图像问题

第5讲 ⎪⎪⎪谙熟“三看、两法”，破解力学图像三类问题 [考法·学法]运动学图像和动力学图像一直是高考的热点，考查角度一般有三个：一是会识图，理解图线、斜率、截距、面积的意义，能根据需要列出函数关系式；二是会作图，依据物理现象、物理过程、物理规律作出图像；三是会用图，能结合物理公式和图像等解决物理问题。

高考中一般考查这三类问题： ①应用运动图像分析物体的运动规律 ②应用动力学图像考查牛顿运动定律 ③根据物理情景描绘或者选择物理图像 用到的思想方法主要有： ①图像法 ②等效法③作图法一、应用运动图像分析物体的运动规律基础保分类考点 1．“三看”图像(1)看清坐标轴所表示的物理量：是运动学图像(v ­t、x ­t、a ­t)，还是动力学图像(F­a、F­t、F­x)，明确因变量与自变量的制约关系。

(2)看图线本身：识别两个相关量的变化趋势，进而分析具体的物理过程。

(3)看交点、斜率和“面积”：明确图线与图线的交点、图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的面积的物理意义。

2．解答图像问题的“两法” (1)公式与图像的转化要作出一个确定的物理图像，需要得到相关的函数关系式。

在把物理量之间的关系式转化为一个图像时，最重要的就是要明确公式中的哪个量是自变量，哪些量是常量，关系式描述的是哪两个物理量之间的函数关系。

(2)图像与情境的转化运用物理图像解题，还需要进一步建立物理图像和物理情境之间的联系，根据物理图像，想象出图像所呈现的物理现象、状态、过程和物理变化的具体情境，因为这些情境中隐含着许多解题条件，这些过程中体现了物理量相互制约的规律，这些状态反映了理论结果是否能与现实相吻合，这些正是“审题”“分析”“审视答案”等解题环节所需要解决的问题。

[全练题点]1.(2020届高三·平顶山联考)设竖直向上为y 轴正方向，如图所示曲线为一质点沿y 轴运动的位置—时间(y ­t)图像，已知图线为一条抛物线，则由图可知( )A ．t ＝0时刻质点速度为0B ．0～t 1时间内质点向y 轴负方向运动C ．0～t 2时间内质点的速度一直减小D ．t 1～t 3时间内质点相对坐标原点O 的位移先为正后为负解析：选C 在t ＝0时刻y ­t 图线斜率不为0，说明t ＝0时刻质点速度不为0,0～t 1时间内质点向y 轴正方向运动，故A 、B 错误。

2021年高考物理二轮复习规律方法二物理学中的图象问题一、选择题：本题共8小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．[2020·哈尔滨三中三模]物体从A点由静止动身，做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达B点时恰好停止．在匀加速、匀减速两个运动过程中( ) A．物体的位移一定相等B．物体的平均速度一定相等C．物体的加速度大小一定相等D．所用的时刻一定相等2．[2020·天津河西区模拟]一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时刻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图象正确的是( )3．[2020·黄山市质检一]如图所示是电阻R的I－U图象，图中α＝45°，由此得出( )A．欧姆定律适用于该元件B．电阻R＝0.5 ΩC．因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝1tanα＝1.0 ΩD．在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C4．[2020·安徽模拟]如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v0＝3 m/s开始水平向右滑动，已知M＞m.用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于二者速度v随时刻t的变化图象，其中可能正确的是( )5．(多选)[2020·南京市高三三模]抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，A 、B 为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计．用v 、E 、E k 、P 分别表示铅球的速率、机械能、动能和重力瞬时功率的大小，用t 表示铅球在空中从A 运动到B 的时刻，则下列图象中不正确的是( )6．[2020·永州市高三三模]边长为a 的N 匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动，转速为n ，线圈所围面积内的磁通量Φ随时刻t 变化的规律如图所示，图象中Φ0为已知．下列说法正确的是( )A ．t 1时刻线圈中感应电动势最大B ．t 2时刻线圈中感应电流方向发生变化C ．匀强磁场的磁感应强度大小为Φ0a2 D ．线圈中感应电动势的瞬时表达式为e ＝2nN πΦ0·sin 2πnt 7．(多选)[2020·银川一中模拟]如图所示，xOy 平面位于光滑水平桌面上，在O≤x≤2L 的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面向下．由同种材料制成的粗细平均的正六边形导线框，放在该水平桌面上，AB 与DE 边距离恰为2L ，现施加一水平向右的拉力F 拉着线框水平向右匀速运动，DE 边与y 轴始终平行，从线框DE 边刚进入磁场开始计时，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时刻t 的函数图象和拉力F 随时刻t 的函数图象大致是( )8．(多选)[2020·辽宁省重点高中协作体三模]现有一组方向平行于x 轴的电场线，若从x 轴的坐标原点由静止开释一个带电粒子，仅在电场力的作用下，该粒子沿着x 轴的正方向从x 1＝0处运动到x 2＝1.2 cm 处，其电势φ随位置x 坐标变化的情形如图所示．下列有关说法正确的是( )A ．在x 轴上0～0.6 cm 的范畴内和0.6～1.2 cm 的范畴内电场的方向一定相反B ．该粒子一定带正电荷C ．在x 轴上x ＝0.6 cm 的位置，电场强度大小为0D ．该粒子从x 1＝0处运动到x 2 ＝1.2 cm 处的过程中，电势能一直减小 二、实验题：本题2小题，共15分．9．(6分)[2020·兰州市模拟]某爱好小组的同学用图1所示的装置测量当地的重力加速度，实验所用交流电源的频率为50 Hz .(1)甲同学实验时得到的纸带点迹清晰且第1点与第2点间的距离为1.50 cm ，则造成该现象的要紧操作缘故是________________________________________________________________________．(2)乙同学按正确操作也得到一条点迹清晰的纸带，在纸带上选取一个点为计时零点，测出后面各点到该计时零点的距离h ，记录各点对应的时刻t ，作出ht－t 图象如图2所示，由实验测得当地重力加速度g ＝________m /s 2(结果保留2位有效数字)．该同学从资料上查得当地的重力加速度为9.8 m /s 2，他发觉重力加速度g 的测量值与实际值有差异，造成那个差异的要紧缘故可能为________________________________________________________________________________________________________________________________________________.10．(9分)[2020·广安市一模]某同学用如图所示的电路测量定值电阻R的阻值及干电池组(两节)的电动势E和内电阻r实验用到的器材如下：A．直流电压表V1，量程3 VB．直流电压表V2，量程2 VC．定值电阻R0，约几欧姆D．滑动变阻器R(最大阻值R m已知)E．导线和开关(1)利用电路图测定值电阻R0的阻值．先把滑动变阻器R调到最大阻值，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0＝________________________________________________________________________ (用U10、U20、R m表示)．(2)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，请在下面坐标系中大致描画出U1随U2变化的图象．(3)若(2)中描画出的图象的斜率为k，纵截距为a，则干电池组的总电动势E＝________，总内阻r＝________(用k、a、R0表示)．三、运算题：本题共4小题，共45分．11. (10分)雾霾天气容易给人们的正常出行造成不良阻碍．在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30 m/s的速度行驶在高速公路上，突然发觉正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s 的速度匀速行驶．因此，司机紧急刹车，但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．求：(1)若小汽车刹车正常，通过运算判定两车是否发生追尾；(2)若小汽车刹车失灵时，小汽车司机赶忙向卡车司机发出信号，忽略信号传输时刻和卡车司机反应时刻，卡车至少以多大加速度行驶，才能幸免两车相撞．12. (10分)[2020·攀枝花市模拟]如图，直角坐标系xOy的y轴竖直向上，在整个空间区域内存在平行于xOy平面的匀强电场，在y<0的区域内还存在垂直于xOy平面的匀强磁场．现有一带正电的小颗粒，电荷量q＝2×10－7C，质量m＝1.5×10－5kg，从坐标原点O 射出，射出时的初动能E0＝1×10－4J．小颗粒先后通过P(0.5,0)、Q(0.3,0.4)两点，通过P点时动能为0.4E0，通过Q点时动能也为0.4E0.重力加速度大小g取10 m/s2.求(1)O、P两点间的电势差U OP；(2)匀强电场的场强E的大小和方向．13. (12分)[2020·青岛期末]如图，平行长直光滑金属导轨水平放置且足够长，导轨间距为l，一阻值为R的电阻接在轨道一端，整个导轨处于垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，一根质量为m的金属杆置于导轨上，与导轨垂直并接触良好．现对杆施加一个水平恒力F，使金属杆从静止开始运动，当杆的速度达到最大值v m，赶忙撤去水平恒力F，忽略金属杆与导轨的电阻，不计摩擦．(1)定性画出金属杆整个运动过程的v－t图线；(2)求金属杆的最大速度v m；(3)撤去恒力F后，金属杆还能滑行的距离．14. (13分)[2020·贵阳市一模]如图所示，在平面直角坐标系xOy(x≥0，y≥0)内，存在垂直纸面向里的两个匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小分别用B1、B2表示，OM是两个磁场的分界面，且与x轴正方向的夹角为45°，一带正电的粒子(重力不计)从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场B1中，之后粒子在磁场B2中的运动轨迹恰与y轴相切，但未离开磁场，题中B1、B2为未知量．求：(1)两磁场磁感应强度B1与B2的比值；(2)从该粒子进入磁场B1到第二次通过边界OM时，粒子在磁场B1与B2中运动的时刻之比．规律方法二 物理学中的图象问题1．B 物体先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，作出速度－时刻图象如图所示：物体运动的加速度和时刻不确定，不能比较物体的加速度和位移大小，A 、C 、D 选项错误；依照匀变速直线运动的规律可知，v －＝v 02，两个运动过程中平均速度一定相同，B 选项正确．2．C 分析加速度随时刻变化的规律可知，0～1 s 内，物体从静止开始做匀加速直线运动，速度－时刻图象为倾斜直线；1 s ～2 s 内，加速度反向，物体做匀减速直线运动，速度－时刻图象为反向倾斜直线，2 s 末速度为零；这是加速度变化的一个周期，后续物体重复运动，故C 选项正确．3．A 分析电阻的I －U 图象可知，该电阻属于线性元件，欧姆定律适用于线性元件，A 选项正确；依照电阻的定义式R ＝U I可知，I －U 图象斜率的倒数表示电阻R ，解得R ＝2 Ω，B 选项错误；图中，横纵坐标的标度不同，不能用图象倾角的正切值表示斜率，C 选项错误；当U ＝6 V 时，I ＝3 A ，每秒通过电阻横截面的电荷量是q ＝It ＝3.0 C ，D 选项错误．4．C A 滑上B 后，A 做匀减速直线运动，加速度a A ＝μg ，B 做匀加速直线运动，加速度a B ＝μmgM，其中M ＞m ，则a A ＞a B ，①图线斜率的绝对值大于②图线斜率的绝对值，A 、B 选项错误；一种情形是A 不能够滑下，两者最终共速，D 选项错误；另一种情形是A 从B 上滑下，则最终A 的速度较大，C 选项正确．5．ABC 铅球做斜上抛运动，只受重力作用，速度先减小后增大，A 选项错误；铅球运动过程中，机械能守恒，B 选项错误；铅球运动过程中，重力势能转化为动能，E k ＝E 机－mgh＝E －mg ⎝⎛⎭⎪⎫v 0y t －12gt 2，E k －t 图象为抛物线，C 选项错误；铅球竖直速度先减小后增大，重力瞬时功率大小P ＝－mg ·v y ＝－mg (v 0y －gt )，D 选项正确．6．C 分析图象可知，t 1时刻通过线圈的磁通量最大，依照法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率等于零，感应电动势为零，A 选项错误；t 2时刻通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大，感应电流最大，方向不变，B 选项错误；依照磁通量的定义可知，磁通量与线圈匝数无关，磁感应强度B ＝Φ0a 2，C 选项正确；线圈中瞬时感应电动势的表达式为e ＝2nN πΦ0·cos2πnt ，D 选项错误．7．AC 线圈进入磁场的过程中，穿过线圈的向下的磁通量增大，依照楞次定律可知，感应电流方向为逆时针，同理，离开磁场的过程中，电流方向为顺时针；线圈的初速度不为零，有效切割长度初始值不为零，则感应电流初始值不为零，A 选项正确，B 选项错误；线圈做匀速运动，拉力F 与安培力等大反向，F ＝B 2l 2vR，分析可知，拉力F 与有效切割长度l成二次函数关系，当DE 边在0～2L 区域内时，导线框运动过程中有效切割长度随时刻先平均增加后平均减小，F 随时刻先增加得越来越快后减小得越来越慢，C 选项正确，D 选项错误．8．BD 沿电场线电势逐步降低，分析图象可知，在x 轴上0～1.2 cm 的范畴内，电势不断降低，电场的方向不变，沿x 轴正方向，A 选项错误；粒子由静止开始沿着x 轴的正方向运动，电场力沿x轴正方向，该粒子一定带正电，B选项正确；依照匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，φ－x图象的斜率等于电场强度，在x轴上x＝0.6 cm的位置，电场强度大小不等于0，C选项错误；该粒子从x1＝0处运动到x2＝1.2 cm处的过程中，电场力做正功，依照功能关系可知，电势能减小，D选项正确．9．(1)先开释纸带后接通电源(2)9.6 重物和纸带受到了阻力解析：(1)甲同学实验时得到的纸带第1点与第2点间的距离较大，说明纸带没有由静止下落，具有初速度，即先开释的纸带后接通的电源．(2)依照运动学公式可知，h＝12gt2，解得ht＝g2t，ht－t图象的斜率表示重力加速度的一半，故g＝9.6 m/s2.重力加速度g的测量值与实际值有差异，造成那个差异的要紧缘故可能是重物和纸带受到阻力作用．10．(1)U10－U20U20·R m(2)见解析(3)kak－1kk－1R0解析：(1)分析电路结构可知，电压表V1测量路端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，依照串联电路规律可知，R0＝U10－U20U20R m＝U10－U20U20R m.(2)依照闭合电路欧姆定律可知，E＝U1＋U1－U2R0·r，解得，U1＝R0·Er＋R0＋rr＋R0·U2，依照关系式画出图线，如图所示：(3)分析图象，斜率k＝rr＋R0，截距a＝R0·Er＋R0，联立解得，E＝kak－1，r＝kk－1R0.11．(1)可不能发生追尾(2)0.83 m/s2解析：(1)分析v－t图象可知，小汽车正常刹车的加速度大小a1＝10 m/s2.两车速度相等，小汽车刹车时刻t1＝v0－v1a1＝2 s，刹车位移s1＝v20－v212a1＝40 m.卡车位移s2＝v1t1＝20 m.由于s1<s2＋30 m，两车可不能发生追尾．(2)分析图象可知，小汽车正常刹车时刻t0＝1 s，刹车失灵时，速度大小v2＝20 m/s、加速度大小a2＝2.5 m/s2.卡车加速度大小为a3，在t时刻两车速度相等为v，且恰好不相撞，依照速度关系得，v2－a2t＝v1＋a3t.卡车位移s2′＝v1t0＋v1＋v2t.小汽车位移s1′＝v1＋v22t0＋v2＋v2t.依照位移关系可知，s1′－s2′＝30 m，解得a3＝0.83 m/s2.12．(1)－300 V (2)750 V/m，与OQ连线垂直，沿左上方解析：(1)带电小颗粒从O到P的运动过程中，依照动能定理得，qU OP＝E P－E0，解得U OP ＝－300 V.(2)带电小颗粒从O到Q的运动过程中，依照动能定理得，qU OQ－mgy Q＝E Q－E0，解得U OQ ＝0，即O点与Q点电势相等，作出等势线，画出电场线，如图所示：依照几何关系得，d ＝0.4 m ，依照匀强电场中电势差和电场强度的关系得，E ＝U POd＝750 V/m ，方向与OQ 连线垂直，沿左上方．13．(1)见解析 (2)FR B 2l 2 (3)mFR 2B 4l4解析：(1)金属杆受到恒力F 和安培力作用，先做加速度减小的加速运动，当金属杆的速度达到最大值v m 后，做加速度减小的减速运动，最终速度为零．杆与导轨的电阻，不计摩擦．(2)依照牛顿第二定律得，F －F 安＝ma . 其中F 安＝BIl ，I ＝E R.依照法拉第电磁感应定律得，E ＝Blv .金属棒做加速度逐步减小的加速运动，当a ＝0时速度最大，解得v m ＝FRB 2l 2. (3)依照动量定理得，BIl Δt ＝mv 2－mv 1. 对安培力的冲量求和得，∑BIl Δt ＝0－mv m . 其中q ＝∑I Δt .设金属棒还能滑行的距离为x ，电荷量q ＝ΔφR ＝BLxR.解得x ＝mFR 2B 4l4.14．(1)1：2 (2)2：3解析：(1)设带电粒子在B 1中运动的半径为r 1，在B 2中运动的半径为r 2，粒子运动的轨迹如图所示：依照几何关系可知，r 1＝2r 2.洛伦兹力提供向心力，依照牛顿第二定律可知，qvB 1＝m v 2r 1，qvB 2＝m v 2r 2.联立解得，B 1：B 2＝1：2.(2)设带电粒子在磁场B 1中运动的周期为T 1，依照圆周运动周期公式可知，T 1＝2πr 1v.联立解得：T 1＝2πm qB 1同理得带电粒子在磁场B 2中运动的周期：T 2＝2πm qB 2由粒子运动的轨迹可知，粒子在磁场B 1中运动的时刻t 1＝14T 1.粒子在磁场B 2中运动的时刻t 2＝34T 2.则粒子在两磁场中的运动时刻之比t 1：t 2＝2：3.。

提分策略五 图象在分析物理问题中的应用图象是研究和分析物理问题的重要方法．图象能直观和定量反映出相关物理量间的对应关系和数量变化关系．图象法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图象，运用图象直观、形象、简明的特点，来分析解决物理问题，从而达到化难为易、化繁为简的目的．高中物理学习中涉及大量的图象问题，运用图象解题是一种重要的解题方法．在运用图象解题的过程中，如果能分析有关图象所表达的物理意义，抓住图象的斜率、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．学生要有意识地应用图象法来分析处理问题，提高应用图象解题的能力．1．把握图象斜率的物理意义在v －t 图象中斜率表示物体运动的加速度，在x －t 图象中斜率表示物体运动的速度，在U －I 图象中斜率表示电学元件的电阻，不同的物理图象斜率的物理意义不同．2．抓住截距的隐含条件图象中图线与纵、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 如图1所示，在测量电池的电动势和内阻的实验中，根据得出的一组数据作出U －I 图象，由图象得出电池的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω.图1答案 1.5 1.2解析 电源的U －I 图象是经常碰到的，由图线与纵轴的截距容易得出电动势E ＝1.5 V ，图线与横轴的截距0.6 A 是路端电压为0.80 V 时的电流，(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A 当作短路电流，而得出r ＝E I 短＝2.5 Ω的错误结论)故电源的内阻为：r ＝|ΔU ΔI |≈1.2 Ω. 3．挖掘交点的潜在含义一般物理图象的交点都有潜在的物理含义，解题中往往又是一个重要的条件，需要我们多加关注．如：两个物体的位移图象的交点表示两个物体“相遇”．例2A、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？答案见解析解析依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的x－t 图象，如图所示．从图中可一目了然地看出：(1)当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时，B站汽车的x －t图线CD与A站汽车的x－t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点)，这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车．(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多，它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发，即应与A站第6辆车同时开出，此时对应B 站汽车的x－t图线MN与A站汽车的x－t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点)，所以B 站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到11辆从A站开出的车．(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出，则B站汽车的x－t图线(如图中的直线PQ)与A站汽车的x－t图线最多可有12个交点，所以B站汽车在途中最多能遇到12辆车．4．明确面积的物理意义利用图象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结合起来，其中v－t图象中图线与t轴所围的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的．例3在光滑的水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体．当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32 J．则在整个过程中，恒力甲做功等于多少？恒力乙做功等于多少？答案8 J24 J解析这是一道较好的力学综合题，涉及运动、力、功能关系的问题．粗看物理情景并不复杂，但题意直接给的条件不多，只能深挖题中隐含的条件．图甲表达出了整个运动过程，可以从牛顿运动定律、运动学、图象等多个角度解出，应用图象方法，简单、直观．作出速度—时间图象(如图乙所示)，位移为速度图线与时间轴所夹的面积，依题意，总位移为零，即△OAE 的面积与△EBC 面积相等，由几何知识可知△ADC 的面积与△ADB 面积相等，故△OAB 的面积与△DCB 面积相等(如图丙所示)．即12(v 1×2t 0)＝12v 2t 0 解得：v 2＝2v 1由题意知，12m v 22＝32 J ，故12m v 21＝8 J 根据动能定理有W 1＝12m v 21＝8 J ，W 2＝12m (v 22－v 21)＝24 J 5．寻找图中的临界条件物理问题常涉及到许多临界状态，其临界条件常反映在图中，寻找图中的临界条件，可以使物理情景变得清晰．例4 从地面上以初速度2v 0竖直上抛一物体A ，相隔Δt 时间后又以初速度v 0从地面上竖直上抛另一物体B ，要使A 、B 能在空中相遇，则Δt 应满足什么条件？答案 2v 0g <Δt <4v 0g解析 在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的x －t 图象，如图．要使A 、B 在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求A 、B 图线必须相交，据此可从图中很快看出：物体B 最早抛出时的临界情形是物体B 落地时恰好与A 相遇；物体B 最迟抛出时的临界情形是物体B 抛出时恰好与A 相遇．故要使A 、B 能在空中相遇，Δt 应满足的条件为：2v 0g <Δt <4v 0g.6．把握图象的物理意义例5如图2所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20 cm/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，规定逆时针方向为感应电流的正方向，图2 在下列图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是()答案 C解析可将切割磁感线的导体等效为电源按闭合电路来考虑，也可以直接用法拉第电磁感应定律按闭合电路来考虑．当导线框部分进入磁场时，有恒定的感应电流，当整体全部进入磁场时，无感应电流，当导线框部分离开磁场时，又能产生相反方向的恒定感应电流，所以应选C.。

专题17 电学图像问题在物理中，常常用图像来反映物理量之间的关系或描述某个物理过程，通过图像可以直观、简洁的反映物理量之间的关系或物理过程，所以在中考中常常会出现电学物理图像问题。

电学图像以信息为载体，主要考查学生识别图像、从中提取信息的能力。

图像类考题在中考中一直占有重要的地位，由于不会分析、处理，造成失分很多。

1、U -I 图像与I—U 图像：电阻两端的电压与流过电阻中的电流关系的图像：图像类型U—I 图像I —U 图像坐标意义图像的纵坐标表示电阻两端的电压，横坐标表示通过该电阻的电流。

图像的纵坐标表示通过该电阻的电流，横坐标表示电阻两端的电压。

图 像图像意义 及阻值计算当图像是一条过坐标原点直线时，表示定值电阻。

电阻大小等于图像上除原点以外的点的纵坐标和横坐标的比值。

R 1的阻值可以通过任意对应的U 、I 坐标计算：1111V =50.2AU R I ==Ω，或2222V=50.4AU R I ==Ω，或3333V =50.6AU R I ==Ω。

电阻大小等于图像上除原点以外的点的横坐标和纵坐标的比值。

R 1的阻值可以通过任意对应的U 、I 坐标计算：1111V =100.1A U R I ==Ω，或2122V=100.2AU R I ==Ω，或3133V =100.3AU R I ==Ω，或4144V =100.4AU R I ==Ω。

当图像为一条曲线时，表示可变电阻，电阻随电压的增大而增大。

电阻值大小只能通过图像上点的纵坐电阻值大小只能通过图像上点的横坐标与2、I—R图像：根据欧姆定律IR=可知：当电压一定的时候，电流与电阻成反比。

所以I-R图为反比例函数图像。

图像上每一点横纵坐标的乘积是个定值，即该电阻两端的电压值。

3、电学图像还有电压——电阻图像、电阻——温度图像、电阻——力图像、功率——电压图像、功率——时间图像等等，无论哪种图像，只要把握住坐标轴上的两个物理量，结合图像形状和相关物理知识就能从容的解决。

2020年高考物理第二轮复习 运动图像 追及相遇问题考点一运动图像的理解及应用1.两种运动图像的比较考点二 追及相遇问题1.解题的基本思路2.分析技巧(1)两个等量关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可以通过画草图得到.(2)一个临界条件:即二者速度相等,它往往是物体能否追上、追不上或两者相距最远、最近的临界条件. 3.追及判断常见情形:物体A 追物体B,开始二者相距x 0,则名称项目x-t 图像v-t 图像轴 横轴为时间t,纵轴为位移x 横轴为时间t,纵轴为速度v线 倾斜直线表示匀速直线运动 倾斜直线表示匀变速直线运动斜率 表示速度 表示加速度面积 图线和时间轴围成的面积表示位移纵截距 表示初位置 表示初速度特殊点 拐点表示速度变化,交点表示相遇 拐点表示加速度变化,交点表示速度相等(1)A追上B时,必有x A-x B=x0,且v A≥v B.(2)要使两物体恰不相撞,必有x A-x B=x0,且v A≤v B.4.常用方法(1)物理分析法:抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题目中的隐含条件,建立一幅物体运动关系的图像.(2)数学极值法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于位移x与时间t的函数关系,由此判断两物体追及或相遇情况.(3)图像法:将两个物体运动的速度—时间关系在同一图像中画出,然后利用图像分析求解相关问题.考点三应用图像分析运动问题1.运用图像分析和解决问题,具体来说就是利用图像中的点(起点、交点、拐点、终点、峰值、截距)、线(直线、曲线、斜率、渐近线)、面积、正负号等的物理意义来定性分析、定量计算或理解物理规律.2.物体的运动图像之间可以相互转化,如位移—时间图像转化为速度—时间图像,加速度—时间图像转化为速度—时间图像等.典例精析★考点一：运动图像的理解及应用◆典例一：(2019安徽安庆期中)一辆摩托车在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图像如图所示,根据已知信息,可知()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】由题图可知,摩托车在0~10 s内做匀加速运动,在10~30 s内做减速运动,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图线与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;摩托车的质量未知,不能求出牵引力,故不能求出牵引力对摩托车做的功,C错误;由图线与时间轴所围的面积表示速度变化量可知,0~30 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。

高考定位图象能形象地表述物规律、描述物过程，能直观地展现物量之间的相互关系及变趋势，利用图象解决物问题是一种重要的思维方法．因此，对图象问题的考查成为近几年的热点．高考趋势：主要考查以下几个方面：①会识图：解图象的意义，斜率、截距、面积的意义．②会作图：依据物现象、物过程、物规律作出图象．③会用图：能结合物公式和图象分析解决物问题．考题1 对力图象问题的考查例1(双选)如图1所示，轨道NO和OM底端对接且θ＞α，小环自N点由静止滑下再滑上OM已知小环在轨道NO下滑的距离小于在轨道OM上滑的距离，忽略小环经过O点时的机械能损失，轨道各处的摩擦系相同．若用F、f、v和E分别表示小环所受的合力、摩擦力、速度和机械能，这四个物量的大小随环运动路程的变关系如图．其中能正确反映小环自N点到右侧最高点运动过程的是( )图1审题突破小环在NO上做初速度为0的匀加速运动，在OM上做匀减速运动至速度为0，根据匀变速直线运动的平均速度公式知加速和减速过程中的平均速度相等，再根据下滑距离大于上滑距离可得物体下滑时间大于上滑时间，从而可以比较出加速度的大小，由牛顿第二定律确定小球所受合外力的大小．小球所受滑动摩擦力的大小可以通过比较小球所受弹力的大小加以确定，小环的速度与位移的关系可以通过动能定加以确定，合外力做功等于小环动能的变，机械能随小环所受摩擦力做功而减小，根据摩擦力做功与位移关系加以讨论．解析由题意知，错误！未定义书签。

＝错误！未定义书签。

(v0＋v)知环在NO、OM上滑动的平均速度相等，又因为小环在轨道NO下滑的距离小于在轨道OM 上滑的距离，结合＝错误！未定义书签。

可得：在NO上运动的时间小，在根据＝错误！未定义书签。

可知在NO上下滑时的加速度较大，故在NO上合外力较大，所以A正确；在NO上摩擦力f1＝μg c θ，在OM上f2＝μg c α，又θ>α，所以下滑时的摩擦力小于上滑时的摩擦力，故B正确；因环在下滑和上滑的过程中均做匀变速运动满足v2＝2，故速度与位移不是线性关系，故错误；由机械能守恒可知，机械能的变是由摩擦力做功引起的，故E－图象的斜率表示摩擦力，又下滑时的摩擦力小于上滑时的摩擦力，所以图象前段斜率应小于后段的斜率，所以D错误．答案AB1．(单选)如图2所示，直线和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车和b的位移—时间(－)图线．由图可知( )图2A．在1时刻，两车速度相等B．在2时刻，、b两车运动方向相同．在1到2这段时间内，b车的速率先减小后增大D．在1到2这段时间内，b车的速率一直比车大答案解析由题图可知，在1时刻，两车位臵相同，图线切线的斜率不同，即两车速度不相等，选项A错误；因为－图线切线的斜率代表速度，在2时刻，、b切线的斜率符号相反，故、b两车运动方向相反，选项B错误；在1到2这段时间内，b 切线的斜率先减小后增大，故b车的速率先减小后增大，选项正确；在1到2这段时间内，比较、b切线的斜率可知，开始b车速率大于，然后b车的速率逐渐减小，直到等于车的速率；然后减小到零后又反向增加，故选项D错误．2．(双选)为减少二氧碳排放，我市已推出新型节能环保电动车．在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102 g的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 /，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图3所示的F—错误！未定义书签。

图象分析法物理图象是将抽象物理问题直观化、形象化的最佳工具，能从整体上反映出两个或两个以上物理量的定性或定量关系，利用图象解题时一定要从图象纵、横坐标的物理意义以及图线中的“点”“线”“斜率”“截距”和“面积”等诸多方面寻找解题的突破口．利用图象解题不但快速、准确，能避免繁杂的运算，还能解决一些用一般计算方法无法解决的问题．[例7] 每隔0.2 s从同一高度竖直向上抛出一个初速度大小为6 m/s的小球，设小球在空中不相碰．g 取10 m/s2，则在抛出点以上能和第3个小球所在高度相同的小球个数为( )A．6 B．7C．8 D．9【解析】小球做竖直上抛运动，从抛出到落回抛出点的整个过程是匀变速直线运动，根据位移公式有h＝v0t－12gt2，可知小球位移—时间图象为开口向下的抛物线，从抛出到落回抛出点所用时间t＝1.2 s，每隔0.2 s抛出一个小球，故位移—时间图象如图所示，图线的交点表示两小球位移相等，可数得在抛出点以上能和第3个小球所在高度相同的小球个数为7，故选项B正确．【答案】 B【名师点评】v­t图象隐含信息较多，我们经常借助v­t图象解决有关运动学或动力学问题，而忽视对x­t图象的利用，实际上x­t图象在解决相遇问题时有其独特的作用，解题时要会灵活运用各种图象．[尝试应用] 如图12甲所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是( )【导学号：19624191】图12A．0＜t0＜T4B.T2＜t0＜3T4C.3T 4＜t 0＜T D ．T ＜t 0＜9T 8B [以向B 板运动为正方向，分别作出从0、T 4、T 2时刻释放的粒子的速度—时间图象如图所示，则由图象可看出，若0＜t 0＜T 4或3T 4＜t 0＜T 或T ＜t 0＜9T 8，粒子在一个周期内正向位移大，即最终打到B 板；若T2＜t 0＜3T4，粒子在一个周期内负向位移大，最终打到A 板，故B 正确．]2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示，绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角θ=30°．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行，且小球A 正好静止在斜面中点．在小球A 的正下方地面处固定放置一带电小球B ，两球相距为d ．已知两球的质量均为m 、电荷量均为+q ，静电力常量为k ，重力加速度为g ，两球均可视为点电荷．则下列说法不正确的是（ ）A ．两球之间的库仑力F=kB ．当时，斜面对小球A 的支持力为C ．当时，细线上拉力为0D ．将小球B 移到斜面底面左端C 点，当时，斜面对小球A 的支持力为02．以开发核聚变能源为目的，被誉为“人造太阳”的中国环流器二号M （HL--2M ）装置在2019年全国两会期间备受关注。