中考试题中的线性物理图像

1、中考试题中的线性物理图像江苏沛县大屯中学 221618 杨振合（E-mail:asd4932640）新课标特别强调利用图像表达物理意义、探究物理规律，因为图像具有形象、直观且信息量大的特点。分析物理图像的过程，就是通过物理图像获取信息的过程，分析物理图像时不能孤立地用纯数学的观点分析，需要将物理图像变化规律同图像所反映的物理过程、物理现象的变化规律整合在一起。所以，考查物理图像的分析与绘制是近年中考试题的热点题型，其中对非线性物理图像的考查是此类试题的最新发展趋势。一、“运动”的非线性图像【例1】（2008年嘉兴市中考题）汽车在行驶过程中如果遇到危急情况，司机常要紧急刹车。从发现情况到汽车停止

2、的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离。(注：反应距离是指司机发现情况到踩下刹车这段时间内汽车们行驶距离；制动距离是指踩下刹车后汽车在路面上滑行的距离)。速度(千米/时)反应距离(米)制动距离(米)停车距离(米)2042640881680163248100205070图1 下表是司机驾驶小汽车时，在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据 (1)请利用表中数据，在图1坐标系中用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线。 (2)一起发生在限速50千米时路段的交通事故中。交警测得肇事车后留下的刹车痕迹(制动距离)长为25米。请你根据上面图像判断司机是否超速?_。(注：该车的制动性

3、能与上表数据一致)(3)反应距离取决于反应时间和行驶速度。下列行为不会使司机反应时间变长的是_。A疲劳驾驶 B酒后驾驶 C打手机 D超速驾驶(4)轮胎长期使用后会变光滑，则在相同情况下，制动距离会变_。图2【解析】（1）根据表中数据，在图1坐标系中先描出坐标点，再用圆滑的曲线连接坐标点，作出制动距离随速度变化的曲线，如图2所示。（2）观察作出的图像可知，若制动距离为，则对应的行驶速度大约为，而该路段限速为，所以司机属于超速行驶。（3）疲劳驾驶、酒后驾驶、打手机均会造成司机反应时间变长，而超速行驶会使反应时间变短。（4）轮胎长期能用后会变光滑，则在相同情况下，轮胎与地面的摩擦力变小，导致制动距离

4、会变大。【例2】（2008年南通市中考题）随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。小林的爸爸最近也购买了一辆轿车。(1)通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg。当车上载有195kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为40×102m2，试求轿车对地面的压强(g取10N/kg)。(2)请在图3甲中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整。说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动(相当于闭合开关)，电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。(3)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图3乙所示。

5、则在05s时间内，轿车发动机做功_J，轿车运动过程中受到的阻力是_N。(4)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离)，数据如下表所示：实验次数12345速度(km·h1)406080100120制动距离m8185072图3根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是_m。图4【解析】（1）轿车对地面的压力，轿车对地面的压强。（2）汽车的启动原理图如图4所示。（3）在时间内，轿车发动机做功，轿车匀速运动时的速度为，轿车发动机的功率，则轿车牵引力，轿车匀速运动时牵引力和阻力是一对平衡力，轿车运动过程中受到的阻力。（4）

6、观察表中数据，8=2×22，18=2×32，50=2×52，72=2×62，所以当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是32=2×42。二、“热”的非线性图像【例3】（2008江西省中考题）据天气预报报道，中考前后几天的天气相差不大，南南同学记录了6月16日一天中不同时间的温度如下表：时间7：008：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：0017：0018：00温度/14151822242625282827.527图6图5（1）请你根据表中的数据在图5中绘出温度随时间变化的图像。（提示：可以用柱形图、线形图或曲线

7、图表示）（2）请根据你绘出的图像预测6月17日下午13：30的大致温度为_。（3）温度与人们的生活息息相关，以下给出了一组常见的温度值，你认为合理的是（ ）A. 人体正常70的体温是39 B. 一标准大气压下，冰水混合物的温度为0C. 40的高温在我们地区是很常见的 D. 适合人们洗澡的热水温度约70【解析】（1）绘制图像的关键是首先在横坐标、纵坐标上标出时间、温度两个物理量，在根据坐标格确定合适的标度，可先描出坐标点，再用圆滑的曲线连接坐标点，绘出温度随时间变化的曲线图，如图6所示，是温度随时间变化的柱形图。（2）由于中考前后几天的天气相差不大，根据图像可知，6月17日下午13：30的大致温

8、度在2528之间，所以只要是2528之间的温度即可。（3）在四个选项中，合理的一组温度值是选项B。三、“浮力”的非线性图像【例4】图7（2008年陕西省中考题）物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究，在一个重为，底面积为的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（始终未溢出）。通过测量容器中水的深度，分别计算出该物块所受到的浮力，并绘制了如图7所示的图像。请你解答下列问题（取）。（1）分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到的过程中，物块受到的浮力越来越 ，继续往容器中倒水，随着水的深度增加，水对容器底部的压强 。当水深增至8cm后，物块处于 （选填漂浮、悬浮或下沉

9、）状态。（2）物块的重力是多少？物块的密度是多少？（3）将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是多少？【解析】（1）分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到的过程中，物块受到的浮力越来越大，继续往容器中倒水，随着水的深度增加，水对容器底部的压强增大。当水深增至8cm后，物块所受到的浮力大小不变，说明物块排开水的体积不再改变，所以物块处于漂浮状态。（2）当物块处于漂浮状态时，物体重力和浮力是一对平衡力，由图像可知，物块的重力，物块的体积，则物块的密度是。（3）将物块取出后，容器对水平桌面的压力，容器对水平桌面的压强是。四、“机械”的非线性图像【例5】图8(2008年攀枝花市

10、中考题)如图8甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图8乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。 (1)每个滑轮重多少N?(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?(3)当滑轮组的机械效率为80时，物体重多少N?【解析】（1）设每个滑轮重为，从图像中可以看出，当物体重时，滑轮组的机械效率， ，则。（2）从图像中可以看出，当物体重时，绳子被拉断，此时绳子的最大拉力为。（3）当滑轮组的机械效率时，物体重。五、“电路”的非线性图像【例6】图9（2008年贵阳市中考题）某物理兴趣小组同学

11、设计了如图9甲所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为“15 V”，电流表量程为“00.6A”，小灯泡标有“6V 1.2W”字样，为20的定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表示数变化，描绘出UI关系图，如图9乙所示。（1）求灯泡正常发光时的电阻。（2）求当电压表示数为1V时，通过的电流。（3）调节电源电压，求当小灯泡与定值电阻消耗的总功率为时，小灯泡的实际电功率。【解析】（1）灯泡正常发光时的电阻。（2）当电压表示数为1V时，两端电压，则通过的电流。（3）当小灯泡与定值电阻消耗的总功率为时，由图像可知电压为，电路总电流，此时通过电阻的电流，通过灯泡的电流，小灯泡的实际

12、电功率。六、“小实验”的非线性图像【例7】（2008年南通市中考题）小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?(1)他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的_就越大。(2)他进而又提出两个猜想：图10甲乙猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角固定，如图10甲所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在图10甲中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：_。小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是_(选填“正确”或“错误”)的。在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：次数12345木板倾角10°30°53°75°85°向上滑行的最大距离s/m050040036039043 根据表中数据，请在图10乙中描点作出s图象。由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角的定性关系是_。