知识讲解物理学中图像法的应用

高考冲刺：物理学中图像法的应编稿：审稿一、物理图像及其方1是什么：例如凡是位移时间图象（不论直线、曲线）的斜率是kxvxvkEn

n

nSk，其斜率就是k

R

It斜率是：kI 要点诠释：在验证第二定律的实验中0.08牛。通常的方法是：取很小的自变量的增量x，求出小矩形的面积Syx，然后对照F—t图线与时间轴所包围的面积。SFt与冲量的定义IFt比较可知，微小面积SF在微小时间t内的冲量，全部曲线与时间轴包围的面积就等F的冲量I。同理，力位移图象包围的面积是力在相应过程中所做的功。同的速度；再如UEIr和UIRRE内阻为r的电源构成闭合回路时的工作状态。1、直线运动的s-t 2、直线运动的v-t 4v-t5、简谐运动的x-t图简谐波的y-x图受迫振动的曲6U-IU-I E 7P出-R

PRr8Φ-t图电磁感应中的e-ti-t9F分-rEp-r a T 12、验证第二定律的实验

pFt类型一、解决运动学、运动定律的有关问1（2015重庆卷）若货物随升降机运动的vt图像如题图所示（竖直向上为正，则货F与时间t关系的图像可能是【答案】mg；，F=mg；F＞mgF＞mg过程⑤为向上匀速直线运动（平衡，F=mg；过程⑥为向上匀直线运动（加速度向下，失重，F＜mgB正确。【考点】本题考查v-t图图像、超重与失重、第二定律【变式】两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图像如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为（ A．和 B．3和

和 D．3和【答案】 根据a得

a,根 第二定律有F1F,得m甲3,由a410m/s2 乙 甲3m 0.4t=0.3s,B2、(2015山东省新泰市模拟)如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移根据图象可求出()A．物体的初速率v0＝3m/sBμ＝0.75【答案】θ＝02.40m90°时，位移为01.80mv2=2gh0

6m/sA0mgx1mv2；解得： =0.75，故B正确； 210-mgxsin-mgxcos0-1 解得：x 2g(sincos 10(sin3cos 105sin(

重力的分力为mgsin301mgf=mgcos30=0.75mg2

3＝33mg 离为d1的甲处时速度为v1，求：（1）老鼠行进到与离穴距离为d2（d2d1）的乙处时的d 【答案】vd1d 2

d2dt k【解析】（1）因老鼠行进速度与它到的距离成反比，即v ，k为比例常数d依题意有vdvdk，所以vd1vd1 2 d2老鼠运动速度vk，其图象是一条双曲线，而d1 形“面积”值，所以td2－d111 v 2 将v21v1，代入上式得：t 1 a/m∙s-a/m∙s-1kg,由图可得出 从t＝4.0s到t＝6.0s的时间内物体做匀直线10.0s50t＝10.0st＝12.0s的时间内合外力对物体做的

0【答案】t＝4.0st＝6.0s的时间内物体加速度逐渐减0.1m/s,t＝10.0s686.8m/s,B错误。根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化，I=mv=6.8kgm/sC错误。127.8m/s,根据动能定理，合外力对物体做的功7.3J。D正确。【课堂：369029图像及相关问题研究例9F1、F2分别作用于同一物体，分别作用一段时间后撤去，使物体都从静F1>F2，则（）A、F2的冲量 C、F1和F2的冲量相 D、无法比较F1和F2的冲量大小【答案】【解析】根据题意画出vt有vv，撤去水平推力后，在摩擦力作用 ，加速度相等ag At1Bt2t1t2IFIfIf2If1F2F1的冲量。A【课堂 图像及相关问题研究例615m/sFv，并描绘出FvCC1 1v400N，做匀速运动。15m/sC点。本题可以求出电动车的额定功率、阻力、到达B的阻力恒定，则当入射速度增大时，下列说法正确的是（）C.穿过木块的时间变D.穿过木块的时间变【答案】voBAt1O的面积S1表 的位移，At1O的面积S2表示木块的位移，S1与S2的差，0v0BAO的面积表示木块的长度。当的速度增大到v时，阻力不变，00vBAO的面积表示v0BAO0变小。BD正确。【总结升华】本题作图时要正确理解灵活应用v-t图像下的面积表示的是位移，分析清楚哪是木块的位移，哪是的位移，两者的差值表示的是木块的长度。还有一个关键条件是：速度增大后，相对于木块的位移相等，即木块的长度不变。【变式】质量为m 以速度v0水平击穿放在光滑水平面上的木块，木块长为L，质为M。穿过木块后木块获得的动能为Ek，系统损失的机械能为E损，若改变木块质M、质量m或初速度v0发生变化，但仍能穿过木块，那么（设木块对的阻力及木块不变（）不论v0、m、M【答案】ABAB，其速度图像如图（b）A、两点的电势E大小的判断正确的是（EA

EA

A

A【答案】线方向由AB，沿场强方向电势降低，可知AB点电势，C、D都不对。【变式】如图所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场如图所示。则下列说法中正确的是（）A．ABB．A、BC．ABD．AB【答案】I的正方向，下列各图中正确的是（）

EnnSB 【答案】EnnSBB，

B错误，D【总结升华】斜率是一个定值，要灵活应用法拉第电磁感应定律（这里定性分析。1-3s可1-2s2-3s是同一个斜率，感（2016青海自主招生）v0P1P2两板间的匀强磁场中，abP1、P2AcdA2所示的变B1所示，则下列叙述正确的是（）0～1sab、cd1～2sab、cd2～3sab、cd3～4sab、cd【答案】abab。0～2sA产生的感应磁场向右，cdcdab、cd导线通有同向电流相互吸引。【课堂 图像及相关问题研究例4例8直线OAC为某一直流电源的总功率随着电流变化的图物线OBCPEI知，功率电流图像为一倾斜直线，C【解析】OAC为电源的总功率，OBC为电源内部的热功率，C电源的总功率相等，由PEI，求出电动势

EP3V

PI2r求出内阻，rI

培时，电源内部消耗的功率，AB这段距离表示的是电源的输出功率。【答案】E r1.0求得内阻r 0.25.0【课堂 图像及相关问题研究例1例9根据实验数据绘出如图所示的图线由图像得出电池组的电动势E= 内电阻r=

【答案】E r

根据闭合电路的欧姆定律，U

R

1Rr 11r

可以看 ，斜率 E 0.3510.35EE

k1.150.65

kE

rkE2.272.86