直线运动图象问题例析.doc

直线运动图象问题例析图象是表示物理规律的重要方法之一，它可以直观地反映物理量间变化的函数关系，形象描述物理现象。近年来，高考命题对图象问题的考查数量大形式多。在科学研究和实际生产中，大量的问题以图象的形式来反映，因此笔者认为在高考中图象问题不会减少。本文就近年高考中出现的有关直线运动图象问题做以归类分析。一直接通过图象求力学量，如位移平均速度加速度等。 1.（2010广东）17如图是某质点运动的速度图像，由图像可得是A01 s内的平均速度是2m/sB02s内的位移大小是3 mC01s内的加速度大于24s内的加速度D01s内的运动方向与24s内的运动方向相反解析：首先要明确速度图象所反映的意义：图象中线段的中点斜率面积等的物理意义要知道，还要清楚物理量正负号的含义。本题考查识图的基本功，相应的考查了基本概念。答案：BC二对实验和实际运动的考查2(2009江苏) 4.在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图像，可能正确的是vxtOvytOvxtOvytO A B C D解析：本题考查利用理论知识解决具体的实际问题的能力，在发挥空间思维能力的同时去分析阻力随速度而减小，加速度跟随变化，斜率也在变化。答案：B3. （2009广东） 17.一个实验小组在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是 A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧长度正比 解析：要把具体的操作和图象对应，图象的斜率代表劲度系数，与横轴的交点表示原长，根据F=k(l-l0)可得答案：B. 三根据图象求解研究对象在一比较复杂运动过程中的位移平均速度功等，或比较这些量在不同阶段之间的关系。4（2010福建）16质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为02，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度取10m/s2，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为KS*5U.C#A18m B54mC72m D198m解析：拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动。KS*5U.C#0-3s时：F=fmax，物体保持静止，s1=0；3-6s时：Ffmax，物体由静止开始做匀加速直线运动， ， v=at=6m/s， ，KS*5U.C#6-9s时：F=f，物体做匀速直线运动， s3=vt=63=18m，9-12s时：Ff，物体以6m/s为初速度，以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动， 所以0-12s内物体的位移为：s=s1+s2+s3+s4=54m，选项B正确。本题关键是弄清该研究对象在前后各阶段的运动关系受力关系时间关系。5.（2008宁夏） 18.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为则以下关系正确的是 A. B. C. D. 解析：随时间各阶段力的比为：1：3：2；位移比为面积比：1：1：2；则功的比为：1：3：4；答案：B。本题利用比例关系较容易。四单独对某一定理定律的考查6（2008上海）8 物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是解析：本题在知识要点上考查机械能守恒定律，但要通过物理代换用函数的性质判断曲线的走向，要能灵活的运用数学方法。答案：B1 2 3 4 t/sF/NO1-17. （2008天津理综）20 一个静止的质点，在04s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间的变化如图所示，则质点在（ ）A.第2s末速度改变方向 B.第2s末位移改变方向C.第4s末回到原出发点 D.第4s末运动速度为零解析：本题在知识上考查动量定理，在能力考查类比能力，与通过面积求位移相似。.答案：D五图象的转化t3G/Nt/st0t1t25404904408（2009广东）8 某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t 图可能是（取电梯向上运动的方向为正） vtt0t1t2t3tt1t2vt0t3t1t2vtt0t3t2t3t1vtt0A B C D。解析：首先要知道视重与失重和超重的关系，再根据不同阶段受到的力求得加速度，然后利用它的正负（斜率的正负）去判断图线的走向。图象转换要求对同一个物理过程从不同的侧面去描述，这就要通过物理公式找相应坐标物理量之间的关系。答案：AD六对物理规律综合应用能力的考查9（2010海南）16图l中，质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为0.2在木板上施加一水平向右的拉力F，在03s内F的变化如图22m m F 图1图21213t/s00.4F/mg 1.5所示，图中F以mg为单位，重力加速度g=10m/s2整个系统开始时静止 (1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；(2)在同一坐标系中画出03s内木板和物块的图象，据此求03s内物块相对于木板滑过的距离。解析：(1) 因为mg/3mmg/m所以在拉力的作用下物块相对于木板向左滑动，在1s,对于物块:mgt1=mv1 v1=2m/s 对于木板: mg-mg=2mv1 v1=4m/s在 t2=1.5s 末,对于物块: mgt 2=mv2 v 2=3m/s 对于木板: mgt1+0.4mg(t2-t1)- mgt2=2mv2 v2=4.5m/s在t3=2s末 ,对于物块: a=mg/m=g v3=v2+a(t3-t2)=4m/sv/(ms-1)123t/s04.51.542物块木板对于木板: a=mg/2m=0,5g v3=v2-a(t3-t2)=4m/在t4=2s后做匀速直线运动: v4=v4=4m/s(2)由速度块与木板运动的图象，如右图所示。在03s内物块相对于木板的距离等于木板和物块图线下的面积之差，即图中带阴影的四边形面积，该四边形由两个三角形组成，上面的三角形面积为0.25(m)，下面的三角形面积为2(m)，因此, S=2.25m.七对追及相遇问题的考查10（2008宁夏）甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，OPQ的面积为S。在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为d。已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t，则下面四组t和d的组合可能是A. tt1 ,d=S B. t=C. t D. t=解析：假设只相遇一次,则速度相等时的t1时刻相遇,甲比乙多运动的位移就是两图象与纵轴围成的面积，也是零时刻它们的相对位移。假设零时刻的位移更小一点，则相遇两次，第一次相遇应提前，tt1,则只有BCD