【第三輪】高考物理解題方法-06圖象法解題

物理解題方法專題高三物理第三輪復(fù)習(xí)第六講圖象法解題圖象法解題一.圖象法:圖象是描述兩個(gè)物理量之間關(guān)系的常用工具.利用圖象法分析解答問題直觀,明了,清晰.二.圖象法解題的特點(diǎn):采用圖象法在解題時(shí)除了能直接說明物理量的變化特點(diǎn)外,還能表示其他物理量的變化情況,如圖象的截距,斜率,面積等.充分利用圖象帶來的信息,是解物理題的一種有用的方法.三.圖象法的分類:(1)看圖象獲取有用的信息；〔2〕畫圖象描述兩個(gè)物理量之間變化關(guān)系；〔3〕用圖象分析解答物理問題.例1.如下圖,物體豎直上拋后又落向地面,設(shè)向上的速度為正,受空氣阻力大小不變,它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的V-t圖象是:OVtOVtOVtOVtABCD答:B例2.物體沿一直線運(yùn)動(dòng),在t時(shí)間內(nèi)通過的路程為S.它在中間位置S/2處的速度為V1,它在中間時(shí)刻t/2處的速度為V2,那么V1,V2的關(guān)系為A.當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),V1>V2B.當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),V1>V2C.當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),V1=V2D.當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),V1<V2提示:用圖象法分析OVt勻加速ttt/2t/2V2V2S/2OVtV1S/2V1勻減速答:ABC例3一個(gè)物體做減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)依次經(jīng)過A，B，C三個(gè)位置，其中B是A，C兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)。物體在AB段的加速度為a1，BC段的加速度為a2?，F(xiàn)測得物體經(jīng)過A，B，C三點(diǎn)時(shí)的速度間的關(guān)系為VB=(VA+VC)/2，那么〔〕A.a1>a2B.a1<a2C.a1=a2D.條件缺乏無法確定AVtot1VBVAVCa1a2SBCSAB例4一個(gè)小物體從光滑斜面上由靜止開始下滑在它通過的路徑中取A,E并分成長度相等的四段,如下圖,VC表示C點(diǎn)的瞬時(shí)速度,V表示AE段的平均速度,那么VC和V的關(guān)系是〔〕A.VC=VB.VC>VC.VC<VD.以上三個(gè)關(guān)系都有可能V0=0ABCDEBVtotCVAVEVCV例5一物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象如下圖，由圖看出〔〕A.物體在10秒內(nèi)的位移是10米B.在8～10秒內(nèi)，加速度方向改變了一次C.整個(gè)過程中加速度的最大值是4米/秒2D.物體往返以后，離出發(fā)點(diǎn)的最近距離是5.5米ACDO224466810-2t(s)V(m/s)例6豎直放置的平行四邊形的光滑管道ABCD，在上端管口A，同時(shí)釋放小球甲和乙，甲小球沿管道ABC到達(dá)最低點(diǎn)C，用時(shí)間為t1，乙小球沿管道ADC到達(dá)最低點(diǎn)C，用時(shí)間為t2，小球轉(zhuǎn)彎時(shí)速度大小不變,那么t1和t2的關(guān)系為〔〕A.t1>t2B.t1<t2C.t1=t2D.無法判斷甲乙ABCDVCtVt1t2

0甲乙B例7每隔1秒在地面上以V0=30米/秒的初速度豎直上拋出一個(gè)小球。假設(shè)小球在空中不發(fā)生碰撞。求〔1〕任一時(shí)刻空中最多有幾個(gè)小球？〔2〕對任一小球，在空中可遇到多少個(gè)小球從它旁邊擦過？答:(1)6個(gè)

(2)10個(gè)t/sh01234567例8.如下圖,A,B為兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖象,那么它們的擺長之比LA:LB=________.它們的最大偏角之比A:B=_________.單擺A的擺長為LA=_______m.1:412:14t/sX/cm0246826ABt/s1234560X/cm51/42例9.如圖所示,為地球上的一個(gè)秒擺移到某一星球表面擺動(dòng)的振動(dòng)圖象，則該星球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的_________倍.若已知該星球的半徑是地球半徑的2√2倍,則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的_________倍.例10.如圖(a)所示,一列簡諧波在t=0時(shí)刻的波形圖,圖(b)所示為X=5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖形,由圖可知該波的波長

=_____m.頻率f=_________HZ.波速V=_______m/s.波向著________傳播.在圖中標(biāo)出a,b,c,d各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向,畫出0.7s后的波形圖.Y/cmX/m051015X/cmt/s00.10.20.3(a)(b)abcd10550右V例11.如下圖，兩列振幅，波長和波速都相同的簡諧波，分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播相遇。波速都為V=2m/s.當(dāng)t=0時(shí)刻波形如圖，在x軸上x=4.5m處的P點(diǎn)，經(jīng)最短時(shí)間t1出現(xiàn)位移最大值，經(jīng)最短時(shí)間t2出現(xiàn)位移為0。那么t1和t2分別是〔〕A．0.75s，0.25sB．1.50s，0.25sC．0.25s，0.75sD．0.50s，0.75s。P04268X/mYVV5A例12.如下圖，實(shí)線是一列波在t=0時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.5s時(shí)刻的波形圖.求(1)這列波可能的波速(2)假設(shè)3T<0.5s<4T.①假設(shè)圖示的這列波是在甲介質(zhì)中向右傳播的圖形,求它在甲介質(zhì)中的波速V甲?②假設(shè)圖示的這列波是在乙介質(zhì)中向左傳播的圖形,求它在乙介質(zhì)中的波速V乙?(3)如果這列波在丙介質(zhì)中的傳播速度為V=74m/s,那么這列波向哪個(gè)方向傳播?02468X/mY/cm-2答:(1)V右=16n+6〔向右);V左=16n+10(向左).(2)①V甲=54m/s.②V乙=58m/s.(3)向左傳播例13.如下圖,一列簡諧波在t=0時(shí)刻的波形圖,波向左傳播,t=0.7s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P在t=0以后又第二次出現(xiàn)波峰,那么t=_____s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q第一次出現(xiàn)波峰,并且畫出該時(shí)刻的波形圖.0.90246X/mY/cm-2-4-6··QPV例14.A,B兩列波相向而行,在某時(shí)刻的波形與位置如下圖,波的傳播速度為V,圖中的標(biāo)尺每格長度為L.在圖中畫出又經(jīng)過t=7L/V時(shí)的波形.VV例15.如下圖，一小球以一定的初速度從地面開始豎直上拋，運(yùn)動(dòng)過程中受到恒定的空氣阻力。上升的最大高度為H，那么當(dāng)運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能與勢能大小相等時(shí)，離地面的高度h為：〔設(shè)地面重力勢能為零〕[]A.在上升過程中,h>H/2B.在上升過程中,h<H/2C.在下降過程中,h>H/2D.在下降過程中,h<H/2ADEK0EPEKtEhHH/2O提示:用圖象法啟示:假設(shè)不計(jì)空氣阻力,那么h=H/2VTOABDC例16.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A依次變化到狀態(tài)B、C、D、A整個(gè)變化過程如下圖。在下表中將體積V,溫度T,壓強(qiáng)P的變化情況填入表格過程A-BB-CC-DD-A體積V溫度T壓強(qiáng)P增大減少減少增大減少減少增大增大減少先減后增增大先增后減例17.如下圖，是質(zhì)量相等的兩局部同種氣體的等壓線，根據(jù)圖中給出的條件，當(dāng)t=273℃時(shí)，氣體A的體積比氣體B的體積大_____米3，它們的壓強(qiáng)之比PA:PB=_____V(m3)t(oC)ABO0.10.20.3-273273VAVB0.41:3例18.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A依次變化到狀態(tài)B、C、D、A、E、C，整個(gè)變化過程如下圖。在狀態(tài)A時(shí)氣體溫度為TA=320K，求(1)狀態(tài)B時(shí)溫度.(2)狀態(tài)D時(shí)的溫度.(3)整個(gè)過程中的最高溫度。答:

(1)TB=80K(2)TD=320K(3)Tmax=TF=500KP(atm)V(L)ABCO42423311DEF例19.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)如圖一系列變化過程，其中ab延長線過O，且cd平行于ab,判斷ab、bc、cd和da四個(gè)過程中氣體體積如何變化。PTOcdab答：ab過程中體積不變bc過程中體積減小cd過程中體積增大da過程中體積增大P(atm)V(L)BO2423311A例20.如下圖,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,在狀態(tài)A時(shí)氣體溫度為TA=300K.求整個(gè)過程中的最高溫度Tmax答:

Tmax

=484K例21.如下圖,水平放置的圓柱形氣缸固定不動(dòng),A,B兩活塞面積分別為SA=20cm2,SB=10cm2,它們用一根輕繩連接,B與水平輕繩相連,繩跨過輕滑輪懸掛一質(zhì)量為m的重物C.A,B靜止時(shí),缸中理想氣體的壓強(qiáng)P1=1.2P0,溫度T1=600K，兩氣柱長均為L,不計(jì)摩擦,大氣壓P0=105Pa,并設(shè)氣缸足夠長.求:(1)重物質(zhì)量m(2)緩慢降低缸內(nèi)氣體溫度,使AB間繩的拉力為零,試在P-V圖上畫出缸內(nèi)氣體狀態(tài)變化的圖線,并計(jì)算圖線拐點(diǎn)處氣體的溫度.ABmSASBLLCP(atm)V(L)O1.60.840L20L1.230L0.410L600K400K267K答:

(1)m

=2Kg例22.如下圖,兩根相同材料組成的電阻絲串聯(lián)接在電源兩端,用電壓表測AC兩端的電壓U及AC兩端的長度X,其測量數(shù)據(jù)在U-X圖象中畫出如圖的圖象.求兩根電阻絲的電阻之比為R1:R2=_______.兩根電阻絲的橫截面積之比為S1:S2=_______.OX/cmU/V61068VXR1R2ABC3:11:2例23.如下圖U-I圖象中的直線a為閉合電路的路端電壓U與總電流I的圖象.那么(1)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻r為多少(2)假設(shè)外電阻R=10,電源的輸出功率P出為多少I/AU/V0.511.5212345a2.5答:(1)

=6Vr=2

(2)P出=2.5W例24.如下圖U-I圖象中的直線a為閉合電路的路端電壓U與總電流I的圖象.b,c分別為電阻R1,R2兩端的電壓隨電流變化的關(guān)系圖象.現(xiàn)將電源分別與電阻R1,R2組成閉合電路,根據(jù)圖象能得到的正確判斷是A.電阻R1,R2分別與電源組成閉合電路,電阻上的功率相等B.電阻R1,R2分別與電源組成閉合電路,電源的總功率相等C.外電阻越大,通過的電流越小,它兩端的電壓越高D.當(dāng)外電路的電阻從小變大時(shí),它的功率先變大后變小U/VI/A0.511.5201234b(R1)c(R2)a答:ACD例25.有兩個(gè)額定電壓均為220V，額定功率均為66W的電燈泡A，B。燈泡A的燈絲是由金屬鎢組成，鎢絲的電阻將隨溫度的升高而增大，燈泡B的燈絲是由碳絲組成，碳絲的電阻將隨溫度的升高而減少。現(xiàn)將燈泡A，B串聯(lián)后接在220V電壓。電燈泡A，B的實(shí)際功率PA，PB的關(guān)系為A.PA>PB

B.

PA<PBC.

PA=PB

D.

無法判斷U/VI/AOAB220V0.3AUAUB答:B例26.如下圖電路中,當(dāng)變阻器R2改變時(shí),三個(gè)電壓表的電壓與電流的變化圖象如下圖,那么圖線a表示電壓表_____,圖線b表示電壓表_____,圖線c表示電壓表_____.圖線b與圖線c相交時(shí),另一電壓表的示數(shù)為________.V2V3V1AR1R2,rUI0abcV1V3V2V3=0V例27.如下圖U-R圖象為閉合電路的路端電壓U與外電阻R的圖象.當(dāng)R=6時(shí),電源的內(nèi)電阻上消耗的功率為P=______W,此時(shí)電源的效率=________%R/

U/VO12624.575例28.如下圖圖象中,直線OAC表示電源的總功率P總隨電流I變化的圖象,拋物線OBC表示電源的內(nèi)功率P內(nèi)隨電流I變化的圖象,A,B對應(yīng)的橫坐標(biāo)為4A.求.(1)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻r(2)外電阻R(3)直線段AB表示的功率PABI/AP總

P內(nèi)/WO64ABC36答:(1)

=6Vr=1

(2)R=0.5(3)PAB=8W例29.如下圖為兩個(gè)額定電壓為220伏的白熾燈L1和L2的U-I的特性曲線.L2的額定功率為_________W.現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接在220伏的電源上.電源內(nèi)阻忽略不計(jì).此時(shí)L2的實(shí)際功率為________W00.20.40.64080120160200I(A)U(V)L1L29917.5U(V)1208040I(A)00.20.40.6200160L1L2例30.如下圖圖象中,坐標(biāo)軸1/I表示電路中總電流的倒數(shù).R表示總的外電阻.由圖象可求出(1)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻r各為多少?(2)當(dāng)1/I=0.4A-1時(shí),對應(yīng)的外電阻R1為多少?1/I(A-1)R(

)0-20.20.4R1答:(1)

=10Vr=2

(2)R1=2例31.如下圖圖象中,坐標(biāo)軸1/U表示電路中路端電壓的倒數(shù).1/R表示總的外電阻的倒數(shù).由圖象可求出(1)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻r各為多少?(2)當(dāng)1/U=0.2V-1時(shí),對應(yīng)的外電阻R1為多少?1/U(V-1)1/R(

-1)0-0.50.10.21/R1答:(1)

=10Vr=2

(2)R1=2例32.如下圖,豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場.螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán).導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)的磁感強(qiáng)度按以下各圖所示的方法隨時(shí)間變化導(dǎo)體圓環(huán)將對桌面的壓力變大的圖線有_________××××××××××××××××abcdOtBAOtBCOtBBOtBDB例33.如下圖,質(zhì)量m=2kg的物體放在摩擦系數(shù)=0.5的水平面上,用水平拉力拉物體從靜止開始運(yùn)動(dòng).拉力做的功W與位移S的圖象如圖.求(1)在9s內(nèi)拉力做功的平均功率.(2)9s內(nèi)拉力的最大功率.(3)9s內(nèi)克服摩擦力做的功FO1532769S(m)W(J)答:(1)P平=6.75W(2)

Pm=15W(3)Wf=18J例34.如下圖,質(zhì)量m=1kg的物體放在水平面上,用水平拉力拉物體從某一初速開始運(yùn)動(dòng).前進(jìn)4m時(shí)撤去拉力.物體的動(dòng)能EK與位移S的圖象如圖.求(1)在物體開始的初速度V0.(2)物體與水平面的摩擦系數(shù)(3)水平拉力FF024108S(m)EK(J)答:(1)V0=2m/s(2)

=0.25(3)F=4.5N例35.如下圖,一輛質(zhì)量m=2000kg的汽車.從靜止開始運(yùn)動(dòng),所受的阻力恒定,加速階段汽車的牽引力F與速度的倒數(shù)(1/V)的圖象如圖.汽車的最大速度Vm=30m/s.求(1)在汽車的速度V=15m/s時(shí)的功率P.(2)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)階段的時(shí)間t020001/3060001/V(s/m)F(N)例36.如下圖,靜止放在光滑水平面上的長木板，有一質(zhì)量m=1kg的木塊以V0=3m/s的初速度從木板的左端滑到木板上。木塊和木板的V-t圖象如圖。求〔1〕木塊和木板之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)和長木板的質(zhì)量M?！?〕木塊在木板上滑行的距離L?！?〕木塊的動(dòng)能減少量Ekm.木塊的動(dòng)能增加量EkM.〔4〕在這過程中產(chǎn)生的熱量QV00112t(S)V(m/s)3mM答:(1)

=0.2M=2kg(2)L=1.5m(3)Ekm=4JEkM=1J(4)Q=3J例37.如下圖,一傾角為木板，有一小木塊以恒定的初速度從木板的底端滑上木板，在木板上滑行的最大距離為S。最大距離S與傾角的關(guān)系圖象如圖。求〔1〕初速度V0和摩擦系數(shù).〔2〕當(dāng)傾角為多少時(shí)，滑行的距離有最小值。最小值Smin為多少？