高頻考點(diǎn)解密物理第輯-力與運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)動(dòng)力學(xué)中的圖象

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精物理公式與物理圖象的結(jié)合是一種重要題型,也是高考的重點(diǎn)及熱點(diǎn).1．常見(jiàn)的圖象v–t圖象，a–t圖象,F–t圖象，F(xiàn)–x圖象,F–a圖象等.2．圖象間的聯(lián)系加速度是聯(lián)系v–t圖象與F–t圖象的橋梁。3．圖象的應(yīng)用（1)已知物體在一過(guò)程中所受的某個(gè)力隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況.（2）已知物體在一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線,要求分析物體的受力情況。（3）通過(guò)圖象對(duì)物體的受力與運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析.4．解題策略（1）弄清圖象斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)的物理意義。（2)應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)方程式,進(jìn)而明確“圖象與公式”、“圖象與物體”間的關(guān)系，以便對(duì)有關(guān)物理問(wèn)題作出準(zhǔn)確判斷。5．分析圖象問(wèn)題時(shí)常見(jiàn)的誤區(qū)（1）沒(méi)有看清縱、橫坐標(biāo)所表示的物理量及單位。（2）不注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零開(kāi)始.（3）不清楚圖線的點(diǎn)、斜率、面積等的物理意義。（4）忽視對(duì)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的分析。6．動(dòng)力學(xué)中圖象的實(shí)質(zhì)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問(wèn)題，求解這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是理解圖象的物理意義，理解圖象的軸、點(diǎn)、線、截、斜、面六大功能。7．動(dòng)力學(xué)中圖象特例——運(yùn)動(dòng)圖象物理意義的理解（1)一看“軸”：先要看清兩軸所代表的物理量，即圖象是描述哪兩個(gè)物理量之間的關(guān)系.（2）二看“線”：圖象表示研究對(duì)象的變化過(guò)程和規(guī)律.在v－t圖象和x－t圖象中傾斜的直線分別表示物體的速度和位移隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)情況.（3)三看“斜率”：x－t圖象中斜率表示運(yùn)動(dòng)物體的速度大小和方向。v－t圖象中斜率表示運(yùn)動(dòng)物體的加速度大小和方向。（4）四看“面積”：即圖線和坐標(biāo)軸所圍的面積，也往往代表一個(gè)物理量，這要看兩物理量的乘積有無(wú)意義。例如v和t的乘積vt=x有意義，所以v－t圖線與橫軸所圍“面積”表示位移，x－t圖象與橫軸所圍“面積”無(wú)意義。（5）五看“截距”：截距一般表示物理過(guò)程的初始情況，例如t=0時(shí)的位移或速度。（6)六看“特殊點(diǎn)”：例如交點(diǎn)、拐點(diǎn)(轉(zhuǎn)折點(diǎn)）等。例如x－t圖象的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)相遇，但v－t圖象的交點(diǎn)只表示速度相等.(2016·海南卷）沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度–時(shí)間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，在0~5s、5～10s、10~15s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則A．F1<F2 B．F2〉F3 C．F1〉F3 D．F1=F3【參考答案】A【試題解析】由v–t圖象可知，0～5s內(nèi)加速度a1=0.2m/s2，沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ–f–F1=ma1，F(xiàn)1=mgsinθ–f–0。2m；5~10s內(nèi)加速度a2=0，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ–f–F2=ma2,F2=mgsinθ–f；10~15s內(nèi)加速度a3=–0.2m/s2，沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ–f–F3=ma3,F3=mgsinθ–f+0.2m。故可得：F3〉F2〉F1,故A正確?！久麕燑c(diǎn)評(píng)】本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁。1．甲、乙兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)且在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，它們的位移–時(shí)間（x–t）圖象如圖所示，由圖象可以看出在0~4s內(nèi)A．甲、乙兩物體始終同向運(yùn)動(dòng)B．4s時(shí)甲、乙兩物體間的距離最大C．甲的平均速度等于乙的平均速度D．甲、乙兩物體之間的最大距離為4m2．在消防演習(xí)中，消防隊(duì)員從一根豎直的長(zhǎng)直輕繩上由靜止滑下，經(jīng)2。5s落地。為了獲得演習(xí)中的一些數(shù)據(jù)，以提高訓(xùn)練質(zhì)量，研究人員在輕繩上端安裝一個(gè)力傳感器并與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接，用來(lái)記錄消防隊(duì)員下滑過(guò)程中輕繩受到的拉力與消防隊(duì)員重力的比值隨時(shí)間變化的情況。已知某隊(duì)員在一次演習(xí)中的數(shù)據(jù)如圖所示，求該消防隊(duì)員在下滑過(guò)程中的最大速度和落地速度各是多少？（g取10m/s2）3．一質(zhì)量的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面，某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，如圖所示為通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過(guò)程中的圖，求（g?。?1）滑塊沖上斜面過(guò)程中的加速度（2）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(3）判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時(shí)的速度;若不能返回，求出滑塊停在什么位置4．沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的A質(zhì)點(diǎn)和B質(zhì)點(diǎn),其位置–時(shí)間圖象(如圖所示）分別為圖中直線a和曲線b，已知B質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=2kg，所受合外力恒定且大小為4N，t=3s時(shí)直線a和曲線b剛好相切，求：（1）質(zhì)點(diǎn)B在t=0時(shí)的速度大小和方向；（2）t=0時(shí)的質(zhì)點(diǎn)B的位置。1．C【解析】由于位移–時(shí)間圖象的斜率表示該時(shí)刻的速度，可以從圖中看出乙物體的速度（斜率）始終為正值，即速度始終為正方向，甲物體前兩秒內(nèi)速度為正方向，2s末到4s末速度為負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；乙的位移大小為s乙=△x=2m–0=2m，可見(jiàn),位移相等，所用時(shí)間也相等，則由平均速度公式得知，平均速度相等,故C正確；從位移–時(shí)間圖象來(lái)看，兩個(gè)物體2s末縱坐標(biāo)讀數(shù)之差最大，即兩物體相距最遠(yuǎn)，可知2s末兩物體相距最遠(yuǎn)，最大距離為△s=4m–1m=3m，故D錯(cuò)誤?！久麕燑c(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是要理解位移–時(shí)間圖象上交點(diǎn)和斜率的物理意義，知道位移–時(shí)間圖象僅描述直線運(yùn)動(dòng)。位移–時(shí)間圖象表示物體的位置隨時(shí)間的變化，圖象上的任意一點(diǎn)表示該時(shí)刻的位置，圖象的斜率表示該時(shí)刻的速度,斜率的正負(fù)表示速度的方向。2．,【解析】該消防隊(duì)員先在時(shí)間內(nèi)以勻加速下滑然后在時(shí)間內(nèi)以勻減速下滑前1s內(nèi)，由牛頓第二定律得：,得所以最大速度,代入數(shù)據(jù)解得：后1。5s由牛頓第二定律得：,得隊(duì)員落地時(shí)的速度代入數(shù)據(jù)解得：3．(1）（2）（3）【解析】（1）滑塊的加速度為:,方向沿斜面向下（2）物體在沖上斜面過(guò)程中經(jīng)受力分析得：得：（3）由于，故滑塊速度減小到零時(shí)，重力的分力小于最大靜摩擦力，不能再下滑,離底端【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵對(duì)物體受力分析后，通過(guò)正交分解法求出合力,根據(jù)牛頓第二定律求得