专题九 物理图象问题分析学案 物理图象问题分析【考情分析】【考点预测】图象能形象地表述物理规律、描述物理过程，能直观地展现物理量之间的相互关系及变化趋势，利用图象解决物理问题是一种重要的科学思维方法．因此，对图象问题的考查成为近几年的热点．预计 2014 年高考仍会加强对图象的考查，主要考查以下几个方面：①会识图：理解图象的意义，斜率、截距、面积的意义．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分析解决物理问题．考题 1 对图象物理意义的考查例 1 小军看到打桩机，对打桩机的工作原理产生了兴趣．他构建了一个打桩机的简易模型，如图 1 甲所示．他设想，用恒定大小的拉力 F 拉动绳端 B，使物体从 A 点(与钉子接触处)由静止开始运动，上升一段高度后撤去 F，物体运动到最高点后自由下落并撞击钉子，将钉子打入一定深度．按此模型分析，若物体质量 m＝1 kg，上升了 1 m 高度时撤去拉力，撤去拉力前物体的动能 Ek与上升高度 h 的关系图象如图乙所示．(g 取 10 m/s2，不计空气阻力) 图 1(1)求物体上升到 0
4 m 高度处 F 的瞬时功率．(2)若物体撞击钉子后瞬间弹起，且使其不再落下，钉子获得 20 J 的动能向下运动．钉子总长为 10 cm
撞击前插入部分可以忽略，不计钉子重力．已知钉子在插入过程中所受阻力 Ff与深度 x 的关系图象如图丙所示，求钉子能够插入的最大深度．审题突破 ①在拉力 F 的作用下，物体的动能增加，由动能定理可求 F 的大小．②钉子所受阻力 Ff与深度 x 成正比，可用平均力 f求阻力的功．解析 (1)撤去 F 前，根据动能定理，有(F－mg)h＝Ek－0由题图乙得，斜率为 k＝F－mg＝20 N1得 F＝30 N又由题图乙得，h＝0
4 m 时，Ek＝8 J，则 v＝4 m/sPF＝Fv＝120 W
