高中物理-物理函数图象题(附答案)

高中物理函数图象

命题趋势

高考说明对图象的要求不高，一般都只要求理解它的物理意义，并不要求用它去分析问题，但命题者常常突破这一限制。

近年高考图象出现的频率较高，尤其在选择题、填空题、实验题中。有关图象试题的设计意图明显由“注重对状态的分析”转化为“注重对过程的理解和处理”。

现行教材中相对强调运动图象的地位，注重用数形结合的思想分析物体的运动，所以不能忽视。更为重要的是用速度—时间图象分析一些追赶、比较加速度大小、所用时间的最值和碰撞等问题是极为方便的。

简谐运动和简谐波是历年必考的热点内容。题目难度多数中档，考查的重点是波的图象的综合运用，特别是波的传播方向与质点振动方向间的关系。

这类试题能很好的考查理解能力、推理能力和空间想象能力，要引起足够的重视。

电磁感应现象中，结合感应电流—时间图象分析问题，近几年也有时出现；另外用图象处理实验的题也是高考命题的趋势。

知识概要

一、在物理学中，两个物理量间的函数关系，不仅可以用公式表示，而且还可以用图象表示。物理图象是数与形相结合的产物，是具体与抽象相结合的体现，它能够直观、形象、简洁的展现两个物理量之间的关系，清晰的表达物理过程，正确地反映实验规律。因此，利用图象分析物理问题的方法有着广泛的应用。图象法的功能主要有：

1、可运用图象直接解题。一些对情景进行定性分析的问题，如判断对象状态、过程是否能够实现、做功情况等，常可运用图象直接解答。由于图象直观、形象，因此解答往往特别简捷。

2、运用图象能启发解题思路。图象能从整体上把物理过程的动态特征展现得更清楚，因此能拓展思维的广度，使思路更清晰。许多问题，当用其他方法较难解决时，常能从图象上触发灵感，另辟蹊径。

3、图象还能用于实验。用图象来处理数据，可避免繁杂的计算，较快地找出事物的发展规律或需求物理量的平均值。也可用来定性的分析误差。

二、应用图象解题应注意以下几点：

1、运用图象首先必须搞清楚纵轴和横轴所代表的物理量，明确要描述的是哪两个物理量之间的关系。如辨析简谐运动和简谐波的图象，就是根据坐标轴所表示的物理量不同。

2、图线并不表示物体实际运动的轨迹。如匀速直线运动的s-t图是一条斜向上的直线，但实际运动的轨迹可能是水平的，并不是向上爬坡。

3、要从物理意义上去认识图象。由图象的形状应能看出物理过程的特征，特别要关注两图线交点、图线所围面积、斜率、截距等。很多情况下，写出物理量的解析式与图象对照，有助于理解图象物理意义。

对应练习：

1、如图所示，是A 、B 两个物体从同一位置出发沿同一方向做直线运动的速度图象。下面关于A 、B 两个物体运动情况的说法中正确的是

A.在t 1时刻A 、B 两物体相距最远

B.在t 2时刻A 、B 两个物体恰好相遇

C.在t 1/2时刻A 物体的速度、加速度都比B 物体大

D.在t 2时刻A 、B 两个物体的速度大小相同但方向不同 2、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐增大到某一个数值后，接着又逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终不变），在这个过程中其余各力均不变。那么，能正确描述该过程中物体速度变化情况的速度-时间图线是图3中的 ( )

3、在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是指汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。刹车线的长度s 既与汽车开始刹

车时的速度v 有关，也与汽车轮胎和路面间的动摩擦因数μ有关。右图为某种

汽车在地面I 和地面Ⅱ上刹车时，s 与v 2

的关系图象。若用μ1、μ2分别表示汽

车轮胎和地面

I 、Ⅱ间的动摩擦因数。关于μ1和μ2的大小关系下列判断正确的是

A ．μ1>μ2

B ．μ1=μ2

C ．μ1<μ2

D ．以上都有可能

4、质量为1kg

的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2。对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F ，为使物体在水平面上运动了3t 0时间内发生的位移最大，力F 随时间的变化情况应该为下面四个图中的哪一个？

A ．

B ．

C ．

D ．

5

、假设运动员在蹦床上表演过程保持在竖直方向运动，通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力F 随时间t 的变化规律在计算机上绘制出下图所示的曲线。取g=10m/s 2。由图像给出的信息可知运动员的质量和他离开蹦 床后上升的最大高度为

A ．250 kg 和1.6m

B ．50 kg 和3.2m

C ．250 kg 和4.8m

D ．50 kg 和5.0m

t

1 2

图3

2

2 /s t /t 0 t /t 0 t /t 0 t /t 0

6、以某一初速度平抛一个物体，不考虑空气阻力。以下哪个图象能正确反映落地前该物体的速度方向与水平面夹角θ的正切与飞行时间t 之间的函数关系

A ．

B ．

C ．

D ．

7、某质点在水平面上的直角坐标系xOy 坐标平面内运动的轨迹如右图所示，下面判断正确的是

A ．若质点在x 方向始终做匀速运动，则在y 方向也始终做匀速运动

B ．若质点在x 方向始终做匀速运动，则在y 方向先加速后减速

C ．若质点在y 方向始终做匀速运动，则在x 方向也始终做匀速运动

D ．若质点在y 方向始终做匀速运动，则在x 方向先加速后减速

8、如图所示，A ，B 两条直线是在A ，B 两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别是A m 和B m 的物体实验得出的两个加速度a 与力F 的关系图线，由图分析可知（ ） A ．mg m A <

B ．两地重力加速度B A g g >

C ．mg m A >

D ．两地重力加速度B A g g =

9、汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P 。快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面如图2所示四个图中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系 （ ）

10、利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M 的某消防员从一平台上自由下落，下落2m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m ，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图3所示，根据图线所提供的信息，以下判断正确的是

Ａ．t 2时刻消防员的速度最大 Ｂ．t 3时刻消防员的动能最小

Ｃ．t 4时刻消防员的动能最小 Ｄ．t 2和t 4时刻消防员的动能相等，且最大

A B C D

v t

o v 0 v t

o

v 0 0.5v 0 v o

v 0 0.5v 0 v o v 0

0.5v 0

图2

Ｆ／Ｎ Ｆm

Mg

t

t t t

t /s

图3

y O tan θ t O

tan θ t O tan θ t O tan θt O