高考物理大一轮复习 3.4（小专题）动力学中的图象问题课件.ppt

第4课时 小专题 动力学中的图象问题 物理公式与物理图象的结合是一种重要题型 也是高考的重点及热点 1 常见的图象有 v t图象 a t图象 f t图象 f s图象 f a图象等 2 图象间的联系 加速度是联系v t图象与f t图象的桥梁 3 图象的应用 1 已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线 要求分析物体的运动情况 2 已知物体在一运动过程中速度 加速度随时间变化的图线 要求分析物体的受力情况 3 通过图象对物体的受力与运动情况进行分析 4 解题策略 1 弄清图象斜率 截距 交点 拐点的物理意义 2 应用物理规律列出与图象对应的函数方程式 进而明确 图象与公式 图象与物体 间的关系 以便对有关物理问题作出准确判断 5 分析图象问题时常见的误区 1 没有看清纵 横坐标所表示的物理量及单位 2 不注意坐标原点是否从零开始 3 不清楚图线的点 斜率 面积等的物理意义 4 忽视对物体的受力情况和运动情况的分析 题型一与牛顿运动定律相关的v t图象 典例1 2014 天津卷 5 以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时 一个物体所受空气阻力可忽略 另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比 下列用虚线和实线描述两物体运动的v t图象可能正确的是 答案d 动力学中图象的实质是力与运动的关系问题 求解这类问题的关键是理解图象的物理意义 理解图象的轴 点 线 截 斜 面六大功能 变式训练 1 如图1所示 在一足够长的粗糙水平杆上套一小圆环 在小圆环上施加一水平向右的恒力f 使小圆环由静止开始运动 同时在小圆环上施加一竖直向上的力f 且f 满足的关系为f kv 已知小圆环的质量为m 小圆环与水平杆之间的动摩擦因数为 则小圆环运动过程中速度随时间变化的图象为 图1 答案c 题型二与牛顿运动定律相关的f s图象问题 典例2 如图2甲所示 水平面上质量相等的两木块a b用一轻弹簧相连 这个系统处于平衡状态 现用一竖直向上的力f拉动木块a 使木块a向上做匀加速直线运动 如图乙 研究从力f刚作用在木块a瞬间到木块b刚离开地面瞬间的这一过程 并选定该过程中木块a的起点位置为坐标原点 则下面图中能正确表示力f和木块a的位移s之间关系的是 图2 解析初始状态弹簧被压缩 弹簧对a的弹力平衡着a所受的重力 设弹簧压缩长度为x0 末状态弹簧被拉长 由于b刚离开地面 弹簧对b的弹力平衡着b所受的重力 由于a b所受重力相等 故弹簧伸长量也为x0 初始状态a处于平衡状态 则kx0 mg 当木块a的位移为s时 弹簧向上的弹力的减少量为ks 外力f减去弹力的减少量为系统的合外力 故f ks ma 则得到f ks ma 可见f与s是线性关系 当s 0时 ma 0 答案a 变式训练 2 如图3所示 水平地面上有一轻质弹簧 下端固定 上端与物体a相连接 整个系统处于平衡状态 现用一竖直向下的力压物体a 使a竖直向下做匀加速直线运动一段距离 整个过程中弹簧一直处在弹性限度内 下列关于所加力f的大小和运动距离x之间关系图象正确的是 图3 解析由于弹簧弹力与弹簧压缩量成正比 由牛顿第二定律得f kx ma 解得f kx ma 所加力f的大小和运动距离x之间关系图象正确的是图d 答案d 题型三与牛顿运动定律相关的f t图象 典例3 双选 2014 韶关市高三调研考试 物体在力f作用下运动 f的方向与物体运动方向一致 其f t图象如图4所示 则物体 a 在t1时刻加速度最大b 在0 t1时间内做匀加速运动c 从t1时刻后便开始返回运动d 在0 t2时间内 速度一直在增大 图4 解析由于f方向与速度方向一致 且在0 t2时间内 力的方向不变 物体一直做加速运动 未改变运动方向 由于力的大小变化 加速度不恒定 不是匀变速运动 t1时刻 力f最大 加速度最大 选项b c错误 a d正确 答案ad 分析图象问题时 1 看清纵 横坐标所表示的物理量及单位 2 注意坐标原点是否从零开始 3 清楚图线的交点 斜率 面积等所表示的物理意义 4 对物体的受力情况和运动情况的分析 变式训练 3 双选 2015 南通市高三第一次调研测试 如图5所示 斜面abc中ab段光滑 bc段粗糙 一小物块由a点静止释放 沿斜面下滑到c点时速度恰好为零 若物块运动的速度为v 加速度为a 位移为s 物体所受合外力为f 运动时间为t 以沿斜面向下为正方向 则下列图象中可能正确的是 图5 解析对物块在ab段 bc段受力分析知两个过程中物块所受合外力大小恒定 合外力方向先向下再向上