高考物理二轮复习 专题七 物理图象问题 第1课时 力学图象问题讲义-高三全册物理教案
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第1课时力学图象问题高考命题点命题轨迹情境图
运动学图象问题2016
1卷21,
3卷23
16(1)21题
16(3)23题
17(2)22题
18(2)19题18(3)18题18(3)19题20172卷22
2018
2卷19,
3卷18、19
动力学图象
问题
20173卷20
17(3)20题20181卷15
18(1)15题
其他图象
问题
20152卷17
15(2)17题
图象信息提取问题20151卷20、25
15(1)20题
15(1)25题
19(2)18题20192卷18
1.v-t图象的应用技巧
(1)图象意义:在v-t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.
2.x-t图象的应用技巧
(1)图象意义:在x -t 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x -t 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.
例1 (2019·广西桂林市、贺州市、崇左市3月联合调研)甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,在t =0时刻两车正好相遇,在之后一段时间0~t 2内两车速度—时间图象(v -t 图象)如图1所示,则在0~t 2这段时间内有关两车的运动,下列说法正确的是
( )
图1
A .甲、乙两辆车运动方向相反
B .在t 1时刻甲、乙两车再次相遇
C .乙车在0~t 2时间内的平均速度小于
v 1+v 22 D .在t 1~t 2时间内乙车在甲车前方
答案 C
解析 由题图可知,二者速度均为正值,即二者均向正方向运动,故甲、乙两辆车运动方向相同,选项A 错误;由题图可知,在0~t 1时间内,二者位移不相等,即在t 1时刻甲乙两车没有相遇,在该时刻二者速度相等,二者之间的距离是最大的,故选项B 错误;若乙车在0~t 2时间内做匀变速运动,则平均速度为v 1+v 22,如图所示:
由v -t 图象与t 轴所围面积代表位移可知,匀变速运动的位移较大,故乙车在这段时间内的平均速度小于v 1+v 2
2,故选项C 正确;
由于甲的初速度大于乙的初速度,所以开始时甲车在乙车前面,由v -t 图象与t 轴所围面积代表位移可知在0~t 2时间内甲的位移大于乙的位移,故整个过程中甲车一直在乙车前面,故选项D 错误. 拓展训练1 (2019·云南昆明市4月质检)汽车在限速为40km/h 的道路上匀速行驶,驾驶员发现前方斑马线上有行人,于是减速礼让,汽车到达斑马线处时行人已通过斑马线,驾驶员便加速前进,监控系统绘制出该汽车的速度v 随时间t 变化的图象如图2所示,下列说法正确的是( )
图2
A .减速前该车已超速
B .汽车在加速阶段的加速度大小为3m/s 2
C .驾驶员开始减速时距斑马线18m
D .汽车在加速阶段发动机的输出功率保持不变
答案 B 解析 由题图可知,汽车减速前的行驶速度为v 0=10m/s =36 km/h<40 km/h ,未超速,故A 错误;汽车在加速阶段的加速度大小
为:a =Δv Δt =8-25.5-3.5
m/s 2=3 m/s 2,故B 正确;由题图可知,汽车减速过程不是做匀减速运动,因此由速度-时间图象不能精确求解汽车开始减速时距斑马线的距离,故C 错误;由题图可知汽车在
加速阶段做匀加速直线运动,由牛顿第二定律F -F f =ma 知,牵引力F 恒定,速度增加,据P =Fv 知,发动机的输出功率P 增加,故D 错误.
例2 (2019·湖北鄂南高中、华师一附中等八校第一次联考)A 、B 两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位置—时间图象如图3所示,其中甲是顶点过原点的抛物线的一部分,乙是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P 点,则下列说法不正确的是( )
图3
A .质点A 做初速度为零、加速度为2 m/s 2
的匀加速直线运动
B .质点B 以2 m/s 的速度做匀速直线运动
C .在前3s 内,质点A 比B 向前多前进了9m
D .在3s 前某时刻质点A 、B 速度相等
答案 C
解析 质点A 的运动方程为x =12
at 2,则初速度为零,加速度a =2 m/s 2,故A 正确;乙直线的斜率表示速度,故质点B 做匀速直线运
动,质点B 的速度为v =Δx Δt =9-33
m/s =2 m/s ,故B 正确;在前3s 内,质点B 的位移为6m ,质点A 的位移为9m ,质点A 比B 向前多前进了3m ,故C 错误;t =1s 时刻,质点A 的速度为2 m/s ,且质点B 以v =2 m/s 的速度做匀速直线运动,故D 正确.
拓展训练2 (多选)(2019·吉林省名校第一次联合模拟)某做直
线运动的质点的位移-时间图象(抛物线)如图4所示,P (2,12)为图线上的一点.PQ 为过P 点的切线,与x 轴交于点Q (0,4).已知t =0时质点的速度大小为8m/s ,则下列说法正确的是( )
图4
A .质点做匀减速直线运动
B .2s 时,质点的速度大小为6m/s
C .质点的加速度大小为2 m/s 2
D .0~1s 内,质点的位移大小为4m
答案 AC
解析 由题知图象为抛物线,结合匀变速直线运动的位移公式x =v 0t +12
at 2,而v 0=8m/s ,t =2 s 时的位移x =12 m ,代入解得a =-2 m/s 2,则函数表达式为x =8t -t 2,即质点做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,故A 、C 正确;2 s 时的瞬时速度为v =v 0+at =8 m/s -2×2 m/s=4 m/s ,故B 错误;由位移公式可得1 s 内的位移x 1=8×1 m -12
m =7 m ,故D 错误.
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
(1)可以采用解析法和排除法分析a -t 图象和F -t 图象.
(2)要树立图象的函数思想,即图象反映的是两个变量间的函数关