专题八学案14VIP专享VIP免费

专题八物理图象问题分析学案14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(14分)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＝1kg，上升了1m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10m/s2，不计空气阻力)图1(1)求物体上升到0.4m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20J的动能向下运动．钉子总长为10cm.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(2分)由题图乙得，斜率为k＝F－mg＝20N(1分)得F＝30N(1分)又由题图乙得，h＝0.4m时，Ek＝8J，则v＝4m/s(2分)PF＝Fv＝120W(1分)(2)碰撞后，对钉子，有－x′＝0－Ek′(2分)已知Ek′＝20J＝(2分)又由题图丙得k′＝105N/m(1分)解得：x′＝0.02m(2分)答案(1)120W(2)0.02m规律方法分析图象，首先要理解图象的物理意义，只有如此，才能真正理解图象所描述的物理规律．1．理解横坐标、纵坐标的物理意义(1)确认横坐标、纵坐标对应的物理量各是什么．(2)坐标轴物理量的单位也是绝不能忽视的．(3)在实际中，因作图的需要，常会出现横、纵坐标轴的交点坐标不是(0,0)的情况，所以必须关注坐标轴的起点数值．2．理解斜率、面积的物理意义(1)图线的斜率的意义要理解物理图象中斜率的含义，首先要看清图象的两个坐标轴．①变速直线运动的x－t图象，纵坐标表示位移，横坐标表示时间，因此图线中某两点连线的斜率表示平均速度，图线上某一点切线的斜率表示瞬时速度；②v－t图线上两点连线的斜率和某点切线的斜率，分别表示平均加速度和瞬时加速度；③线圈的Φ－t图象(Φ为磁通量)，斜率表示感应电动势；④恒力做功的W－l图象(l为恒力方向上的位移)，斜率表示恒力的大小；⑤沿电场线方向的φ－x图象(φ为电势，x为位移)，其斜率的大小等于电场强度；⑥用自由落体运动测量重力加速度实验的v2－x图象(v为速度，x为下落位移)，其斜率为重力加速度的2倍；⑦不同带电粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动的v－r图象(v为速度，r为半径)，其斜率跟带电粒子的比荷成正比．(2)面积的物理意义①在直线运动的v－t图象中，图线和时间轴之间的面积，等于速度v与时间t的乘积，因此它表示相应时间内质点通过的位移；②在a－t图象中，图线和时间轴之间的面积，等于加速度a与时间t的乘积，表示质点在相应时间内速度的变化量；③线圈中电磁感应的E－t图象(E为感应电动势)，图线跟t坐标轴之间的面积表示相应时间内线圈磁通量的变化量；④力F移动物体在力的方向上产生一段位移l，F－l图象中曲线和l坐标轴之间的面积表示F做的功，如果F是静电力，此面积表示电势能的减小量，如果F是合力，则此面积表示物体动能的增加量；⑤静电场中的E－x图象(E为电场强度，x为沿电场线方向的位移)，曲线和x坐标轴之间的面积表示相应两点间的电势差．突破练习1．甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动，其v－t图象如图2所示，则()图2A．1s时甲和乙相遇B．2s时甲的速度方向反向C．2s～6s内甲相对乙做匀速直线运动D．4s时乙的加速度方向反向答案C解析由题...