新高考物理人教版一輪復(fù)習(xí)課件熱點專題系列3攻克功能類圖像的應(yīng)用

熱點專題系列三攻克功能類圖像的應(yīng)用必備知識·深悟固基1．與能量有關(guān)的圖像所圍“面積”或“斜率”的含義(1)F－t圖像：由公式I＝Ft可知，F(xiàn)－t圖線與t坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體受到的沖量．(2)F－x圖像：由公式W＝Fx可知，F(xiàn)－x圖線與x坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功．(3)P－t圖像：由公式W＝Pt可知，P－t圖線與t坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功．(4)Ek－x圖像：由動能定理可知，Ek－x圖線的斜率表示合外力．(4)E－x圖像：由功能原理可知，E－x圖線的斜率表示除重力外的合外力2．解決功能圖像問題的基本步驟綜合類型一與變力有關(guān)的圖像問題例1如圖甲所示，一質(zhì)量為4kg的物體靜止在水平地面上，讓物體在隨位移均勻減小的水平推力F作用下開始運動，推力F隨位移x變化的關(guān)系如圖乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5(g取10m/s2)，則下列說法正確的是 (

)【答案】B

變式1如圖所示，圖線表示作用在某物體上的合力隨時間變化的關(guān)系，若物體開始時是靜止的，那么 (

)A．從t＝0開始，5s內(nèi)物體的動能變化量為零B．在前5s內(nèi)只有第1s末物體的動能最大C．在前5s內(nèi)只有第5s末物體的速率最大D．前3s內(nèi)合外力對物體做的功為零【答案】D

【解析】由圖像可知0～1s的合外力的大小是1～5s的合外力的大小的2倍，所以加速度大小的關(guān)系也是2∶1，物體的運動狀態(tài)可描述為0～1s物體做勻加速運動到速度最大，3s末減速到零，5s末反向加速到最大，因此5s內(nèi)動能變化量不為零，A錯誤；第1s末和第5s末物體的動能和速率一樣大，B、C錯誤；3s末減速到零，所以前3s內(nèi)合外力對物體做的功為零，D正確．綜合類型二

功或功率的圖像問題例2

(2021年嘉興調(diào)研)(多選)質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下運動，如圖甲所示，外力F和物體克服摩擦力Ff做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2．下列分析正確的是 (

)【答案】ACD

變式2

(多選)放在粗糙水平地面上質(zhì)量為0.8kg的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時間的關(guān)系圖像和該拉力的功率與時間的關(guān)系圖像分別如圖甲、乙所示．下列說法中正確的是 (

)A．0～6s內(nèi)拉力做的功為140JB．物體在0～2s內(nèi)所受的拉力為4NC．物體與粗糙水平地面間的動摩擦因數(shù)為D．合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等【答案】AD

綜合類型三與動能有關(guān)的圖像問題例3

(2021年東北師大附中模擬)(多選)在未知方向的恒力F作用下，一質(zhì)量為1.0kg的物體以一定的初速度在光滑水平面上做直線運動，物體的動能Ek隨位移x變化的關(guān)系如圖所示(g取10m/s2)．由上述條件可知 (

)A．力F的最小值為2.5NB．力F不可能大于10NC．物體運動過程中的加速度大小無法求出D．物體在運動過程中在任意位置力F的功率是可以求出的【答案】AD

變式3

(2021年襄陽聯(lián)考)質(zhì)量m＝1kg的物體，在水平拉力F(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面運動，經(jīng)過位移為4m時，拉力F停止作用，運動到位移為8m時物體停止運動，運動過程中Ek－x的圖線如圖所示．g取10m/s2，求：(1)物體的初速度大小；(2)物體和水平面間的動摩擦因數(shù)；(3)拉力F的大?。?2)在位移為4m處物體的動能為Ek＝10J，在位移為8m處物體的動能為零，這段過程中物體克服摩擦力做功．設(shè)摩擦力為Ff，則－Ffx2＝0－Ek＝0－10J＝－10J，x2＝4m，得Ff＝2.5N．因Ff＝μmg，故μ＝．(3)物體從開始運動到位移為4m這段過程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力為F－Ff，根據(jù)動能定理有(F－Ff)x1＝Ek－Ek0，解得F＝4.5N．其中線段AB與縱軸平行，線段BC的延長線過原點，速度增加到vC＝30m/s后運動員做勻速運動，并且此時游艇的功率為額定功率，已知該運動員與滑板的總質(zhì)量m＝50kg，整個加速過程用時t＝7s，并且在整個過程中該運動員與滑板受到的阻力恒定，若游艇功率的50%用來牽引該運動員，重力加速度g取10m/s2，由題中的已知條件可求出 (

)

A．該游艇的額定功率B．該運動員速度為10m/s時的加速度大小C．整個過程運動員與滑板所受阻力做的功D．BC段時間內(nèi)的位移【答案】ABCD

綜合類型五與機械能有關(guān)的圖像問題例5

(多選)如圖甲所示，已知一足夠長斜面的傾角為α＝37°，小滑塊以一定的初速度從斜面底端沿斜面向上運動，選斜面底端為參考平面，小滑塊從底端上升到最大高度的過程中，物體的機械能E隨高度h的變化如圖乙所示．g取10m/s2，已知sin37°＝，cos37°＝．則 (

)

A．小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝B．小滑塊的質(zhì)量m＝2kgC．小滑塊回到底端的動能Ek＝20JD．小滑塊上下整個過程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能為10J【答案】AC

變式5

如圖甲所示，在傾角為θ的粗糙斜面上，有一個質(zhì)量為m的物體在沿斜面方向的力F的作用下由靜止開始向下運動，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體的機械能E隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示．其中0～x1過程的圖線是曲線，x1～x2過程的圖線為平行于x軸的直線，重力加速度為g，則下列說法中正確的是 (

)A