图像专题复习练习题

高中物理专题一：物理图像

物理图像，是直观地反映物理量之间函数关系的一种数学方法。在物理学中具有广泛的应用，学生对物理图像的理解、应用是高考要求的必备能力和必考问题。

一．物理图像的作用及应用物理图像解题的优势

1.抽象的概念直观形象。

2.物理过程一目了然，特别是动态变化过程清晰明朗。

3.物理量之间的函数关系明确，还可以恰当地表示矢量的大小和方向。

4.实验中用图像处理物理实验数据能使误差大大减小。

5.蕴含大量的信息：轴、点、线、斜率、面积。

二．识图

（1）轴：x轴和y轴的表示的物理量要弄清坐标轴表示的物理量及单位。注意坐标原点是否从零开始；注意纵轴物理量为矢量的情况，则横轴以上表示此物理量为正，横轴以下表示物理量为负。

解题时灵活选取坐标轴。比如“验证牛顿第二定律实验”中a-m，图像为双曲线，但若x轴选取1/m，则图像为直线。

（2）点：

01.拐点（转折点）：图线的拐点具有的特定意义，它是两种不同变化情况的交界，即物理量变

化的突变点。如图

02.极值点：如图

03.交点：如图

04.端点（初始点和结束点）

05.截距点（与x和y轴的交点）

（3）线

①函数关系：线性关系（正比、一次函数等），二次函数（抛物线），反比函数（双曲线），正弦（或余弦）函数等。

②渐近线、切线：斜率（切线和割线的斜率）和变化

趋势，如图

（4）面积

1)线面积：图线与横轴所围的面积常代表一个物理量。V—t图线与横轴所围的面积表示位移，

横轴以上、以下面积分别表示正位移、负位移。F-s图象中的“面积”大小表示功的“大小”。i-t 图象中的“面积”表示电荷量q的“多少”

。

2)点面积：由横轴、纵轴及图线上某点到两轴的垂直线段围成的矩形的面积，这种形式的面积简

称点面积。

三．高考试题中常见的图像种类

1. 较常用的：

运动学中:s-t v-t a-t图像等

动力学中:a-F a-1/m，振动x- t，波动y-x等

2. 实验中的图像：

电阻U-I 伏安曲线、电源的U-I伏安曲线、单摆的T 2 -L等等

3.教材中未出现但有重要应用的图像：a-t，F-t，F-s示功图，机械能中Ek-h，Ep-h，E k-E p；电场中的E-x，x

ϕ-图；电磁感应中的Φ-t图、I-t图、B-t图等。

例1 ：某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象。某同学为了简化计算，用虚的直线作近似处理，下列说法确的是（）

A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大

B．在0-t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大

C．在t1-t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大

D．在t3-t4时间内，虚线反映的是匀速运动

练习1：如图所示是某物体做直线运动的速度图象，下列有关物体运动情况判断正确的是（）A．前两秒加速度为5 m/s2 B．4s末物体回到出发点

C．6s末物体距出发点最远D．8s末物体距出发点最远

练习2：质量为m物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动取v0方向为正时，合外力F随时间t的变化情况如图所示，则在0～t2这段时间内，

物体的加速度____________________，

速度_______________，（上面两个空格填写怎么变化）

t2时刻速度为_______________（用已知字母m、v0、F1、t1、t2表达）

。例2：一个质点做简谐运动的图象如下图所示，下述正确的是（）

A.质点振动频率为4Hz

B.在10s内质点经过的路程是20cm

C.在5s末，质点速度为零，加速度最大

D.在t=1.5s和t=4.5s两时刻质点位移和速度相等

练习3：如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是（）A.甲、乙两单摆的摆长相等 B.甲摆的振幅比乙摆大

C.甲摆的机械能比乙摆大

D.在t=0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆

例4. 下图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断

正确的是( )

A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2

B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2

C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2

D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大

练习4：用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如图所示，求：

（1）干电池的电动势和内电阻各多大？

（2）图线上a点对应的外电路电阻是多大？

（3）图线上b点对应的输出功率是多大？

（4）电源的最大输出功率？

四、用图：

“用图”就是运用图象分析和解决问题. 即利用图象中点（起点、交点、拐点、终点）、线（直、曲）、峰值、截距、斜率、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. （一）从图像获取信息解决问题

例5：一个静止的质点，在0～4s 时间内受到力F 的作用,力的方向始终在同一直线上,力F 随时间t 的变化如图所示，则质点在( ) A.第2s 末速度改变方向 B.第2s 末位移改变方向 C.第4s 末回到原出发点 D.第4s 末运动速度为零

练习5：一滑块在水平地面上沿直线滑行，t =0时其速度为1 m/s 。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平作用力F ，力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为( )

A.123W W W ==

B. 123W W W <<

C. 132W W W <<

D. 123W W W =<

练习6：放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示。由此两图线可以求得物块的质量m=_________和物块与地面之间的动摩擦因数μ

=___________.

（二）利用图象简化解题过程，巧妙解决运用解析法可能复杂或无法解决的问题。

例6：如图所示，两光滑斜面的总长度相等,高度也相等，两球由静止从顶端下滑，若球在图上转折点无能量损失，则有（ ） A.同时落地 B.b 球先落地

C.两球落地时速率相等

D.a 球先落地

（三）转换图像解决问题——将从不同角度描绘同一物理现象所进行的图形转换.

例题7：A 、B 为一列简谐横波在传播方向上相距6m 的两个质点，图甲和乙分别为其振动图象，如果波长大于3m 而小于6m. （1） 求波的传播速度；（2）画出t = 0.1s 时的波形图.

例题8：如图示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距 l =0.20m ，电阻R=1.0Ω，有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F 沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F 与时间t 的关系如图示，求杆的质量m 和加速度a .