力的图像法的运用

1、1力学图像法的应用力学图像法的应用2 物理图像可以使物理图像可以使抽象的概念直观形象抽象的概念直观形象 动态变化过程清晰动态变化过程清晰 物理量之间的函数关系明确物理量之间的函数关系明确 恰当地表示用语言难以表达的内涵恰当地表示用语言难以表达的内涵 图像法解物理题图像法解物理题 迅速、直观、迅速、直观、 可以避免复杂的运算过程可以避免复杂的运算过程3 1. 1. 常见的图像常见的图像4t/sv/ms-1100-101 2am8405 10t/sv/ms-18405 10aF8405 10v/ms-1t/s8405 10a1/m8405 10常常见见的的图图象象T/s420 1 2 3 4 5L

2、/mT2/s20 1 2 3 4L/m16128452.理解图像的理解图像的 物理意义物理意义6t/sv/ms-1100-101 2am8405 10t/sv/ms-18405 10aF8405 10v/ms-1t/s8405 10a1/m8405 10T/s420 1 2 3 4 5L/mT2/s20 1 2 3 4L/m1612847 3.搞清楚横、纵轴的物理意义；图像的斜率、截距、搞清楚横、纵轴的物理意义；图像的斜率、截距、 所围面积、极值点、起始点各有什么所围面积、极值点、起始点各有什么 意义；意义；T/s420 1 2 3 4 5L/mT2/s20 1 2 3 4L/m161284斜

3、率斜率 k= T2 / L= 42 /gg=42 L/T2= 2 =9.87m/s2v/ms-1t/s8405 1084.明确图像描述的是什么函数关系；对应的物理情景；明确图像描述的是什么函数关系；对应的物理情景； 能够应用图像判断出相应的能够应用图像判断出相应的 物理过程；物理过程；v/ms-1t/s8405 109 5.并且借助图像解决有关物理问题并且借助图像解决有关物理问题10例题例题1从高从高h处自由下落的物体处自由下落的物体,它的机械能随高度变它的机械能随高度变化的关系是图中的哪一个化的关系是图中的哪一个? ( )D例题例题2 如图为一轻质弹簧的长度如图为一轻质弹簧的长度L和弹力和弹

4、力f 大小的关系大小的关系,试由图线试由图线确定确定(1)弹簧的原长弹簧的原长.(2)弹簧的倔强系数弹簧的倔强系数. (3)弹簧伸长弹簧伸长2.5cm时时,弹力的大小弹力的大小. 答答: 10cm; 200牛牛/米米;5牛牛11 例题例题3 3 蹦床有蹦床有“空中芭蕾空中芭蕾”之称。在之称。在20012001年年1111月广东举行的第九届全运会上，蹦床首次被列入月广东举行的第九届全运会上，蹦床首次被列入正式比赛项目，下列图中能反映运动员从高处落正式比赛项目，下列图中能反映运动员从高处落到蹦床后又被弹回过程中，加速度随时间变化情到蹦床后又被弹回过程中，加速度随时间变化情况的是（况的是（ ） C1

5、2 例题例题4 物体在受到与其初速度方向一致的合外力物体在受到与其初速度方向一致的合外力作用下作直线运动，合外力的大小随时间作用下作直线运动，合外力的大小随时间t 的变化情的变化情况如图示，则物体的速度况如图示，则物体的速度 （ ） A. 先变大后变小先变大后变小 B. 先变小后变大先变小后变大C. 一直变小一直变小 D. 一直变大一直变大0Ft D13 例题例题5一辆汽车在起动过程中，当速度达到一辆汽车在起动过程中，当速度达到5m/s时保持功率不变，从此时起以时保持功率不变，从此时起以0.5min钟时间内行钟时间内行驶了驶了300m，则在这，则在这0.5min末，汽车的速度（末，汽车的速度（

6、 ）A. 可能等于可能等于20 m/s B. 小于小于15 m/s C. 等于等于15 m/s D. 大于大于15 m/s解：解：汽车功率保持不变，速度逐渐增大，加速汽车功率保持不变，速度逐渐增大，加速度逐渐减小，画出汽车的速度图线，度逐渐减小，画出汽车的速度图线，5 0v/ms-1t/s30若为匀变速运动，如图虚线示，则若为匀变速运动，如图虚线示，则 v=15m/s，可见应选可见应选B B 14甲甲0v/ms-1t/s t1 t2乙乙 例题例题6 如图示是甲、乙两物体从同一地点同一方向如图示是甲、乙两物体从同一地点同一方向运动的运动的v-t 图像，其中图像，其中 t2=2t1，则下列结论中正

7、确的，则下列结论中正确的是是 ( )A. 在在t 1 时刻乙物体在前，甲物体在后时刻乙物体在前，甲物体在后B. 甲的加速度比乙大甲的加速度比乙大C. 在在t 1时刻甲、乙两物体相遇时刻甲、乙两物体相遇D. 在在t2 时刻甲、乙两物体相遇时刻甲、乙两物体相遇B D15 例题例题7 雨滴从高中由静止落下，若雨滴下落雨滴从高中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，下列图象可能正确反映雨滴下落运动增大，下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是情况的是 （ ）D ABC0vt0vt0at0vt C 16 例题例题8 起重机提起重物时，重物

8、运动的起重机提起重物时，重物运动的v-t 图线如图图线如图示，请定性作出起重机的输入功率随时间变化的图象示，请定性作出起重机的输入功率随时间变化的图象0vt t1 t2 t3v解解：0t1内内 F1=m(g+a1) P1= F1 v1 = F1 a1t t=t 1 P1= F1 a1t1 mg vt1t2内内 F2=mg P2= F2 v = mgvt2t3内内 F3=m(g-a2) P3= F3 v3 =m (g-a2)(v- a2t)t=t2 P2 = mgv m (g-a2)v画出图象如图示画出图象如图示0Pt t1 t2 t3mg v17 例题例题9 一只老鼠从洞口爬出后沿一直线运动，

9、其速度大小一只老鼠从洞口爬出后沿一直线运动，其速度大小与其离开洞口的距离成反比，当其到达距洞口为与其离开洞口的距离成反比，当其到达距洞口为d 1 的的A点点时速度为时速度为v 1，若，若B点离洞口的距离为点离洞口的距离为d 2 （d 2 d 1 ），求老），求老鼠由鼠由A 运动到运动到B 所需的时间所需的时间解：解：v1=k/d1 k=d1 v1 1/v1= d1 / kv2=k/d2= d1v1 / d2 1/v2= d2 / d1 v1 作出作出vd图线，见图线，图线，见图线，vdd1 d20v2v1将将vd图线转化为图线转化为1/v-d图线，图线，1/vd d1 d21/v21/v10取

10、一小段位移取一小段位移d，可看作匀速运动，可看作匀速运动，1/vdt= d/v= d1/v即为小窄条的面积。即为小窄条的面积。同理可得梯形总面积即同理可得梯形总面积即 为所求时间为所求时间t =1/2(1/v2+1/v1)(d2-d1) =(d2-d1)2 /2d1v118例题例题10 如图示，两个光滑斜面的总长度相等、高度如图示，两个光滑斜面的总长度相等、高度也相等，两小球分别由静止从顶端下滑，若小球在图也相等，两小球分别由静止从顶端下滑，若小球在图中转折点无能量损耗，则中转折点无能量损耗，则 （ ）A. 两球同时落地两球同时落地 B. b球先落地球先落地C. a球先落地球先落地 D.无法确定无法确定ab解：解：若用公式求解此题很繁琐，应用若用公式求解此题很繁琐，应用v-t图分析较简单。图分析较简单。b球下滑的加速度开始大于球下滑的加速度