2019年高考物理考纲解读与热点难点突破专题17物理图象解题方法与技巧教学案.pdf
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1、专题 17 物理图象解题方法与技巧专题 17 物理图象解题方法与技巧 【高考题型示例】【高考题型示例】 题型一、运动学图象问题题型一、运动学图象问题 1vt图象的应用技巧 (1)图象意义:在vt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 2xt图象的应用技巧 (1)图象意义:在xt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xt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
2、例 1、 (多选)(2018全国卷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vt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
3、 m 【答案】B 例 2、(多选)(2018全国卷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】xt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t
4、2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 【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xt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 0120 s 内,乙物体的平均速度大小大于 0.5 m/s C在 0120 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 动力学图象问题题型
5、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 2解题技巧 可以采用解析法和排除法分析at图象和Fx图象 例3、(2018全国卷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(lx0)mg,物块P匀加速直线运动时 受重力mg、弹簧弹力
6、k(lx0x)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 其他图象问题高考题型三 其他图象问题 1xv图象的应用技巧 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m1 kg,初速度
7、v010 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g10 m/s2.下列选项中正确的是( ) A2 s 末3 s 末内物块做匀减速运动 B在t1 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v2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
8、为 2 m/s2 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v2v022ax可知,2a m/s24 m/s2,则a2 m/s2;v024 m2/s2,v02 m/s,则质 36 9 点做匀加速直线运动, 选项 B、 C 正确, A 错误 ;v6 m/s, 质点从A点运动到B点所用的时间为t vv0 a s2 s,选项 D 错误 62 2 【变式探究】(多选)滑块以初速度v0滑上表面粗糙程度相同的固定斜面,到达最高点后又返回到出发 点则能大致反映整个运动过程中,滑块的加速度a、速度v随时间t,重力对滑块所做的功W、动能Ek与 位移
9、x关系的是(取初始位置为坐标原点、初速度方向为正方向)( ) 【答案】BD 高考题型四 图象信息提取问题高考题型四 图象信息提取问题 1题型特点 此类题目的解题信息或者重要的条件往往在图象中呈现,因此根据图象的变化分析物体的运动和受力 特点是解题的突破口 2解读题目信息的两种方法 (1)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线 (2)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等 例 5、甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动,它们的vt图象如图 9 所示,下列说法正确的 是( ) 图 9 At1时刻,两者相距最远 Bt2时刻,乙物体追上甲物体 C乙物体先向负方向运动,t1时
10、刻以后反向向正方向运动 D0t2时间内,乙的速度和加速度都是先减小后增大 【答案】D 【变式探究】二十一世纪新能源环保汽车在设计阶段要对其各项性能进行测试,某次新能源汽车性能 测试中,图 10 甲显示的是牵引力传感器传回的实时数据随时间变化的关系图象,但由于机械故障,速度传 感器只传回了第 20 s 以后的数据,如图乙所示,已知汽车质量为 1 500 kg,若测试平台是水平的,且汽车 由静止开始直线运动,设汽车所受阻力恒定,由分析可得( ) 图 10 A由图甲可得汽车所受阻力为 1 000 N B20 s 末的汽车的速度为 26 m/s C由图乙可得 20 s 后汽车才开始匀速运动 D前 20
11、 s 内汽车的位移为 426 m 【答案】B 【解析】由题图乙可知,在 20 s 后汽车做匀速运动,则由题图甲可知:Ff1 500 N,故选项 A 错误; 在 06 s 内由牛顿第二定律得:F1Ffma1,则:a15 m/s2 6 s 末车速 :v1a1t156 m/s30 m/s,在 618 s 内,由牛顿第二定律得 :F2Ffma2,则 :a2 m/s2,第 18 s 末车速:v2v1a2t230 m/s12 m/s26 m/s 1 3 ( 1 3) 【变式探究】如图 11 甲所示,一个质量为m1 kg 的小物体在平行于斜面向下的推力F3.5 N 的作用 下沿足够长的斜面向下运动已知斜面倾
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