高中物理解題研究

1、物理解題研究專題（二）物理解題研究專題（二）圖 象 法金橋高級(jí)中學(xué)物理組 許改親 識(shí)圖就是在題干中給出一個(gè)圖象后，通過(guò)“看”來(lái)尋找規(guī)律和解題的突破口那么，看什么呢？為方便記憶，我總結(jié)為“六看”：l1、看、看“軸軸”. 先要看清坐標(biāo)系中橫軸、縱軸所代表的物理量，即圖像是描述的哪兩個(gè)物理量間的關(guān)系，同時(shí)要注意單位和標(biāo)度l2、看、看“線線”. “線”上的一個(gè)點(diǎn)，一般反映兩個(gè)量的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系；“線”上的一段一般對(duì)應(yīng)一個(gè)物理過(guò)程l3、看、看“斜率斜率” 圖象的斜率是兩個(gè)軸所代表的物理量的變化之比，它往往代表另一個(gè)物理量的規(guī)律例如， xt圖象的斜率表示速度， vt圖象的斜率表示加速度 解題思路l4、看、看

2、“面面”，即，即“面積面積” 圖象和坐標(biāo)軸所夾的面積也往往代表另一個(gè)物理量的規(guī)律這要看兩軸所代表的物理量的乘積有無(wú)實(shí)際意義，這可以從物理公式分析，也可以從單位的角度分析如x和t乘積無(wú)意義，我們?cè)诜治鰔t圖象時(shí)就不用考慮“面積”；而v和t的乘積表示位移，我們?cè)诜治鰒-t圖象是就可以考慮“面積”；l5、看、看“截距截距”. 截距一般代表物理過(guò)程的初始情況，如t=0時(shí)的位移和速度或 t=0時(shí)刻的位移 (質(zhì)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)的位置)l6、看、看“特殊點(diǎn)特殊點(diǎn)”. 如交點(diǎn)，拐點(diǎn)（轉(zhuǎn)折點(diǎn)）等如x-t圖象的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)相遇；而v-t圖象的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)速度相等 圖像在物理解題中的主要應(yīng)用有以下三個(gè)方面： 一根據(jù)提供

3、的物理情境畫(huà)出相對(duì)應(yīng)的圖像一根據(jù)提供的物理情境畫(huà)出相對(duì)應(yīng)的圖像 例例1 （上海高考題）（上海高考題） 有兩個(gè)光滑固定斜面AB和BC，A和C兩點(diǎn)在同一水平面上，斜面BC比斜面AB長(zhǎng)(如圖).一個(gè)滑塊自A點(diǎn)以速度vA 上滑，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度減小為零，緊接著沿BC 滑下.設(shè)滑塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的總時(shí)間是t，那么 下列四個(gè)圖中，正確表示滑塊速度的大小v隨 時(shí)間t變化規(guī)律的是 （ ） 1、如圖所給的這些圖像（v指速度，t指時(shí)間）中，那一個(gè)是在現(xiàn)實(shí)生活中不可能存在的（ ） 練一練練一練二從圖像中尋求物理信息，利用圖像的各種含義二從圖像中尋求物理信息，利用圖像的各種含義所對(duì)應(yīng)的物理量求解物理問(wèn)題所對(duì)應(yīng)的物理量求解

4、物理問(wèn)題 1利用圖像橫、縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)物理含義求解物理問(wèn)題利用圖像橫、縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)物理含義求解物理問(wèn)題（直接應(yīng)用圖像橫（直接應(yīng)用圖像橫、縱坐標(biāo)的含義是圖像法的基本應(yīng)用縱坐標(biāo)的含義是圖像法的基本應(yīng)用 ） 例例 2 (06高考廣東高考廣東) 如圖所示，甲、乙、丙、丁是以時(shí)間為軸的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象，下列說(shuō)法正確的是：（ ） A、甲是at圖象B、乙是st圖象C、丙是st圖象D、丁是vt圖象2利用圖像的斜率以及截距對(duì)應(yīng)的物理含義來(lái)求利用圖像的斜率以及截距對(duì)應(yīng)的物理含義來(lái)求解物理問(wèn)題解物理問(wèn)題（由函數(shù)關(guān)系式可以確定圖像斜率的物理含義（由函數(shù)關(guān)系式可以確定圖像斜率的物理含義 ） 例例 3 一物體置于水平面上，

5、受到一水平力F作用沿水平面作直線運(yùn)動(dòng)其加速度a隨拉力F變化的圖線如圖3所示。由圖象可計(jì)算出物體的質(zhì)量m= ，物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 (g取10m/s2) -3圖圖3 3.在交通事故的分析中，剎車線的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù)，剎車線是指汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上滑動(dòng)時(shí)留下的痕跡。剎車線的長(zhǎng)度s既與汽車開(kāi)始剎車時(shí)的速度有關(guān)，也與汽車輪胎和路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)。右圖為某種汽車在地面I和地面上剎車時(shí)，s與v2的關(guān)系圖象。若用 、 分別表示汽車輪胎和地面I、間的動(dòng)摩擦因數(shù)。則關(guān)于 和 的大小關(guān)系，下列判斷正確的是 ( ) A B = C 1 D條件不足，無(wú)法判斷 122 練一練112221 例例

6、 4 甲、乙兩物體沿直線同時(shí)由向運(yùn)動(dòng)，甲以3m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，乙先做初速為零，加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，又改做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)乙的速度為零時(shí)，甲、乙兩物體恰好同時(shí)到達(dá)點(diǎn)，則到達(dá)點(diǎn)前，甲、乙相遇幾次（不包括出發(fā)點(diǎn)）？t/sS/mO3利用圖像相交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物理含義求解物理問(wèn)題利用圖像相交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物理含義求解物理問(wèn)題（圖像中相交點(diǎn)的含義往往是兩過(guò)程中所處的相同狀態(tài)，可利用該共（圖像中相交點(diǎn)的含義往往是兩過(guò)程中所處的相同狀態(tài)，可利用該共同狀態(tài)進(jìn)行分析）同狀態(tài)進(jìn)行分析） 3、如圖所示是甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)同一方向運(yùn)動(dòng)的v-t 圖像，其中 t2=2t1

7、，則下列結(jié)論中正確的是 ( ) A.在t 1 時(shí)刻乙物體在前，甲物體在后 B.甲的加速度比乙大 C.在t 1時(shí)刻甲、乙兩物體相遇 D.在t 2 時(shí)刻甲、乙兩物體相遇練一練練一練BD質(zhì)量m=20 kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).02 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，2 s4 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同.物體的速度時(shí)間圖象如圖3218所示.g取10 m/s2.求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù).課后作業(yè) 例例 5 上述例4補(bǔ)問(wèn)：到達(dá)點(diǎn)前，甲、乙相距最遠(yuǎn)為多少？4利用圖像的面積對(duì)應(yīng)的含義求解物理問(wèn)題利用圖像的面積對(duì)應(yīng)的含義求解物理問(wèn)題（應(yīng)用圖像的面積時(shí)應(yīng)注意面積正、負(fù)與所對(duì)應(yīng)物理量的（應(yīng)用

8、圖像的面積時(shí)應(yīng)注意面積正、負(fù)與所對(duì)應(yīng)物理量的方向有關(guān)）方向有關(guān)）t/sv/(m/s)024624635乙甲PQ4. 從10米深的水井中將質(zhì)量為10kg的水桶勻速提上來(lái)，由于水桶漏水，每升高1米，漏水0.2kg，則要做的功為多少焦耳？（g=10N/kg）提示 根據(jù)題目的條件可以知道，力與位移是成線性關(guān)系，做出Fs的圖像，如圖所示，該圖像所圍的面積表示力對(duì)位移的積累，也就是F所做的功。答案900J練一練20tVVvv 例例6 6. 一物體在一水平直線上運(yùn)動(dòng)，其加速度慢慢地變小，如果物體一段時(shí)間的初速度為，末速度為，則時(shí)間內(nèi)物體的平均速度為：（）A.B.C.D.無(wú)法確定20tVVv20tVVvB 5

9、. 一列火車在恒定功率的牽引下由靜止從車站出發(fā)，沿直軌道運(yùn)動(dòng)，行駛5min后，速度達(dá)到20m/s，設(shè)列車受阻力恒定，則可判定出列車在這段時(shí)間內(nèi)行駛的距離為（ ） A一定大于3km B可能等于3km C一定小于3km D條件不足，無(wú)法判斷練一練A 6、（2006年高考題） a、b兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度時(shí)間圖象如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是：（ ） A、a、b均加速時(shí)，物體a的加速度大于物體b的加速度； B、20秒時(shí)a、b兩物體相距最遠(yuǎn)； C、60秒時(shí)，物體a在物體b的前面； D、40秒時(shí)，a、b兩物體速度相等，相距為200m。bv（m/s）t/sO4010204060aC

10、5從圖像中展現(xiàn)物理情境從圖像中展現(xiàn)物理情境（結(jié)合圖像特征及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)確定物體運(yùn)動(dòng)情境）（結(jié)合圖像特征及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)確定物體運(yùn)動(dòng)情境）例例 7 物體在受到與其初速度方向一致的合外力作用下作直線運(yùn)動(dòng)，合外力的大小隨時(shí)間t 的變化情況如圖示，則物體的速度 （ ） A.先變大后變小B.先變小后變大C.一直變小D.一直變大D 7.（全國(guó)高考題，18）質(zhì)點(diǎn)所受的力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上。已知t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零。在圖3所示的t1、t2、t3和t4各時(shí)刻中，哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大（ ） At1Bt2Ct3Dt4練一練B6利用圖像獲取信息利用圖像獲取信息（結(jié)合圖像與所學(xué)知識(shí)內(nèi)容，從圖像中

11、獲取相關(guān)有用信息是利用圖像求（結(jié)合圖像與所學(xué)知識(shí)內(nèi)容，從圖像中獲取相關(guān)有用信息是利用圖像求解物理問(wèn)題高層次的要求）解物理問(wèn)題高層次的要求）例例 8 質(zhì)量為2kg的物體靜止在光滑的水平地面上，作用在物體上的水平推力F與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖所示，求物體在前14s內(nèi)的位移。（g=10N/kg）參考答案：參考答案：148m7. 質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，作用在物體上的水平推力F與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖所示，求物體在前14s內(nèi)的位移。（g=10N/kg）練一練答案：答案：51m8、（2006廣東） 一個(gè)質(zhì)量為4kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)

12、摩擦因數(shù)u=0.1。從t=0開(kāi)始，物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。求83秒內(nèi)物體的位移大小和力F對(duì)物體所做的功。（取10m/s2）解析解析 當(dāng)物體在前半周期時(shí)，由牛頓第二定律，得： ，解得：當(dāng)物體在后半周期時(shí)，由牛頓第二定律，得： ，解得： , 根據(jù)以上分析，作vt圖像如圖所示。根據(jù)vt圖像，易求出一個(gè)周期的位移為 s1=8m，第83秒內(nèi)的位移s2=3m，前 83 秒內(nèi)物體的總位移大小為 s=167m。一個(gè)周期 F 做的功為：力 F 對(duì)物體所做的總功： 。答案676J11maumgF21/2sma 21maumgF22/2sma JsFFW32)

13、(211JW676344123220三利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)三利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)例例 9 （05上海高考） (7分)科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問(wèn)題，作出假設(shè)，制定計(jì)劃，搜集證據(jù)，評(píng)估交流等一組同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”的探究過(guò)程如下：A有同學(xué)認(rèn)為：運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力可能與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)B他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象，用超聲測(cè)距儀等儀器測(cè)量“小紙杯”在空中直線下落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè)C在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，同學(xué)們首先測(cè)量了單只“小紙杯”在空中下落過(guò)程中不同時(shí)刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入表1中，圖(a)是對(duì)應(yīng)的位移一時(shí)間圖線然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測(cè)出它們的速度一時(shí)間圖線，如圖(b)中圖線l、2、3、4、5所示D同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，證實(shí)了他們的假設(shè) 物理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理一般有三種方式，一是列表法，二是函數(shù)關(guān)系法，三是圖象法，其中用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是高考考查學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的一種方法。 回答下列提問(wèn)： (1)與上述過(guò)程中A、C步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是 (2)圖(a)中的AB段反映了運(yùn)動(dòng)物體在做運(yùn)動(dòng)，表中X處的值為 (3)圖(b)中各條圖線具有共同特點(diǎn)，“小紙杯”在下落的開(kāi)始階段做運(yùn)動(dòng)，最后“小紙杯”做： 運(yùn)動(dòng) (4)比較圖(b)