【第三轮】高考物理解题方法-06图象法解题

物理解题方法专题高三物理第三轮复习第六讲图象法解题图象法解题一.图象法:图象是描述两个物理量之间关系的常用工具.利用图象法分析解答问题直观,明了,清晰.二.图象法解题的特点:采用图象法在解题时除了能直接说明物理量的变化特点外,还能表示其他物理量的变化情况,如图象的截距,斜率,面积等.充分利用图象带来的信息,是解物理题的一种有用的方法.三.图象法的分类:(1)看图象获取有用的信息；〔2〕画图象描述两个物理量之间变化关系；〔3〕用图象分析解答物理问题.例1.如下图,物体竖直上抛后又落向地面,设向上的速度为正,受空气阻力大小不变,它在整个运动过程中的V-t图象是:OVtOVtOVtOVtABCD答:B例2.物体沿一直线运动,在t时间内通过的路程为S.它在中间位置S/2处的速度为V1,它在中间时刻t/2处的速度为V2,那么V1,V2的关系为A.当物体做匀加速直线运动时,V1>V2B.当物体做匀减速直线运动时,V1>V2C.当物体做匀速直线运动时,V1=V2D.当物体做匀减速直线运动时,V1<V2提示:用图象法分析OVt匀加速ttt/2t/2V2V2S/2OVtV1S/2V1匀减速答:ABC例3一个物体做减速直线运动时依次经过A，B，C三个位置，其中B是A，C两点连线的中点。物体在AB段的加速度为a1，BC段的加速度为a2。现测得物体经过A，B，C三点时的速度间的关系为VB=(VA+VC)/2，那么〔〕A.a1>a2B.a1<a2C.a1=a2D.条件缺乏无法确定AVtot1VBVAVCa1a2SBCSAB例4一个小物体从光滑斜面上由静止开始下滑在它通过的路径中取A,E并分成长度相等的四段,如下图,VC表示C点的瞬时速度,V表示AE段的平均速度,那么VC和V的关系是〔〕A.VC=VB.VC>VC.VC<VD.以上三个关系都有可能V0=0ABCDEBVtotCVAVEVCV例5一物体做直线运动的速度图象如下图，由图看出〔〕A.物体在10秒内的位移是10米B.在8～10秒内，加速度方向改变了一次C.整个过程中加速度的最大值是4米/秒2D.物体往返以后，离出发点的最近距离是5.5米ACDO224466810-2t(s)V(m/s)例6竖直放置的平行四边形的光滑管道ABCD，在上端管口A，同时释放小球甲和乙，甲小球沿管道ABC到达最低点C，用时间为t1，乙小球沿管道ADC到达最低点C，用时间为t2，小球转弯时速度大小不变,那么t1和t2的关系为〔〕A.t1>t2B.t1<t2C.t1=t2D.无法判断甲乙ABCDVCtVt1t2

0甲乙B例7每隔1秒在地面上以V0=30米/秒的初速度竖直上抛出一个小球。假设小球在空中不发生碰撞。求〔1〕任一时刻空中最多有几个小球？〔2〕对任一小球，在空中可遇到多少个小球从它旁边擦过？答:(1)6个

(2)10个t/sh01234567例8.如下图,A,B为两个单摆的振动图象,那么它们的摆长之比LA:LB=________.它们的最大偏角之比A:B=_________.单摆A的摆长为LA=_______m.1:412:14t/sX/cm0246826ABt/s1234560X/cm51/42例9.如图所示,为地球上的一个秒摆移到某一星球表面摆动的振动图象，则该星球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的_________倍.若已知该星球的半径是地球半径的2√2倍,则该星球的质量是地球质量的_________倍.例10.如图(a)所示,一列简谐波在t=0时刻的波形图,图(b)所示为X=5m处质点的振动图形,由图可知该波的波长

=_____m.频率f=_________HZ.波速V=_______m/s.波向着________传播.在图中标出a,b,c,d各点的运动方向,画出0.7s后的波形图.Y/cmX/m051015X/cmt/s00.10.20.3(a)(b)abcd10550右V例11.如下图，两列振幅，波长和波速都相同的简谐波，分别沿x轴正方向和负方向传播相遇。波速都为V=2m/s.当t=0时刻波形如图，在x轴上x=4.5m处的P点，经最短时间t1出现位移最大值，经最短时间t2出现位移为0。那么t1和t2分别是〔〕A．0.75s，0.25sB．1.50s，0.25sC．0.25s，0.75sD．0.50s，0.75s。P04268X/mYVV5A例12.如下图，实线是一列波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.5s时刻的波形图.求(1)这列波可能的波速(2)假设3T<0.5s<4T.①假设图示的这列波是在甲介质中向右传播的图形,求它在甲介质中的波速V甲?②假设图示的这列波是在乙介质中向左传播的图形,求它在乙介质中的波速V乙?(3)如果这列波在丙介质中的传播速度为V=74m/s,那么这列波向哪个方向传播?02468X/mY/cm-2答:(1)V右=16n+6〔向右);V左=16n+10(向左).(2)①V甲=54m/s.②V乙=58m/s.(3)向左传播例13.如下图,一列简谐波在t=0时刻的波形图,波向左传播,t=0.7s时,质点P在t=0以后又第二次出现波峰,那么t=_____s时质点Q第一次出现波峰,并且画出该时刻的波形图.0.90246X/mY/cm-2-4-6··QPV例14.A,B两列波相向而行,在某时刻的波形与位置如下图,波的传播速度为V,图中的标尺每格长度为L.在图中画出又经过t=7L/V时的波形.VV例15.如下图，一小球以一定的初速度从地面开始竖直上抛，运动过程中受到恒定的空气阻力。上升的最大高度为H，那么当运动过程中动能与势能大小相等时，离地面的高度h为：〔设地面重力势能为零〕[]A.在上升过程中,h>H/2B.在上升过程中,h<H/2C.在下降过程中,h>H/2D.在下降过程中,h<H/2ADEK0EPEKtEhHH/2O提示:用图象法启示:假设不计空气阻力,那么h=H/2VTOABDC例16.一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A整个变化过程如下图。在下表中将体积V,温度T,压强P的变化情况填入表格过程A-BB-CC-DD-A体积V温度T压强P增大减少减少增大减少减少增大增大减少先减后增增大先增后减例17.如下图，是质量相等的两局部同种气体的等压线，根据图中给出的条件，当t=273℃时，气体A的体积比气体B的体积大_____米3，它们的压强之比PA:PB=_____V(m3)t(ºC)ABO0.10.20.3-273273VAVB0.41:3例18.一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A、E、C，整个变化过程如下图。在状态A时气体温度为TA=320K，求(1)状态B时温度.(2)状态D时的温度.(3)整个过程中的最高温度。答:

(1)TB=80K(2)TD=320K(3)Tmax=TF=500KP(atm)V(L)ABCO42423311DEF例19.一定质量的理想气体，经如图一系列变化过程，其中ab延长线过O，且cd平行于ab,判断ab、bc、cd和da四个过程中气体体积如何变化。PTOcdab答：ab过程中体积不变bc过程中体积减小cd过程中体积增大da过程中体积增大P(atm)V(L)BO2423311A例20.如下图,一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,在状态A时气体温度为TA=300K.求整个过程中的最高温度Tmax答:

Tmax

=484K例21.如下图,水平放置的圆柱形气缸固定不动,A,B两活塞面积分别为SA=20cm2,SB=10cm2,它们用一根轻绳连接,B与水平轻绳相连,绳跨过轻滑轮悬挂一质量为m的重物C.A,B静止时,缸中理想气体的压强P1=1.2P0,温度T1=600K，两气柱长均为L,不计摩擦,大气压P0=105Pa,并设气缸足够长.求:(1)重物质量m(2)缓慢降低缸内气体温度,使AB间绳的拉力为零,试在P-V图上画出缸内气体状态变化的图线,并计算图线拐点处气体的温度.ABmSASBLLCP(atm)V(L)O1.60.840L20L1.230L0.410L600K400K267K答:

(1)m

=2Kg例22.如下图,两根相同材料组成的电阻丝串联接在电源两端,用电压表测AC两端的电压U及AC两端的长度X,其测量数据在U-X图象中画出如图的图象.求两根电阻丝的电阻之比为R1:R2=_______.两根电阻丝的横截面积之比为S1:S2=_______.OX/cmU/V61068VXR1R2ABC3:11:2例23.如下图U-I图象中的直线a为闭合电路的路端电压U与总电流I的图象.那么(1)电源的电动势和内电阻r为多少(2)假设外电阻R=10,电源的输出功率P出为多少I/AU/V0.511.5212345a2.5答:(1)

=6Vr=2

(2)P出=2.5W例24.如下图U-I图象中的直线a为闭合电路的路端电压U与总电流I的图象.b,c分别为电阻R1,R2两端的电压随电流变化的关系图象.现将电源分别与电阻R1,R2组成闭合电路,根据图象能得到的正确判断是A.电阻R1,R2分别与电源组成闭合电路,电阻上的功率相等B.电阻R1,R2分别与电源组成闭合电路,电源的总功率相等C.外电阻越大,通过的电流越小,它两端的电压越高D.当外电路的电阻从小变大时,它的功率先变大后变小U/VI/A0.511.5201234b(R1)c(R2)a答:ACD例25.有两个额定电压均为220V，额定功率均为66W的电灯泡A，B。灯泡A的灯丝是由金属钨组成，钨丝的电阻将随温度的升高而增大，灯泡B的灯丝是由碳丝组成，碳丝的电阻将随温度的升高而减少。现将灯泡A，B串联后接在220V电压。电灯泡A，B的实际功率PA，PB的关系为A.PA>PB

B.

PA<PBC.

PA=PB

D.

无法判断U/VI/AOAB220V0.3AUAUB答:B例26.如下图电路中,当变阻器R2改变时,三个电压表的电压与电流的变化图象如下图,那么图线a表示电压表_____,图线b表示电压表_____,图线c表示电压表_____.图线b与图线c相交时,另一电压表的示数为________.V2V3V1AR1R2,rUI0abcV1V3V2V3=0V例27.如下图U-R图象为闭合电路的路端电压U与外电阻R的图象.当R=6时,电源的内电阻上消耗的功率为P=______W,此时电源的效率=________%R/

U/VO12624.575例28.如下图图象中,直线OAC表示电源的总功率P总随电流I变化的图象,抛物线OBC表示电源的内功率P内随电流I变化的图象,A,B对应的横坐标为4A.求.(1)电源的电动势和内电阻r(2)外电阻R(3)直线段AB表示的功率PABI/AP总

P内/WO64ABC36答:(1)

=6Vr=1

(2)R=0.5(3)PAB=8W例29.如下图为两个额定电压为220伏的白炽灯L1和L2的U-I的特性曲线.L2的额定功率为_________W.现将L1和L2串联后接在220伏的电源上.电源内阻忽略不计.此时L2的实际功率为________W00.20.40.64080120160200I(A)U(V)L1L29917.5U(V)1208040I(A)00.20.40.6200160L1L2例30.如下图图象中,坐标轴1/I表示电路中总电流的倒数.R表示总的外电阻.由图象可求出(1)电源的电动势和内电阻r各为多少?(2)当1/I=0.4A-1时,对应的外电阻R1为多少?1/I(A-1)R(

)0-20.20.4R1答:(1)

=10Vr=2

(2)R1=2例31.如下图图象中,坐标轴1/U表示电路中路端电压的倒数.1/R表示总的外电阻的倒数.由图象可求出(1)电源的电动势和内电阻r各为多少?(2)当1/U=0.2V-1时,对应的外电阻R1为多少?1/U(V-1)1/R(

-1)0-0.50.10.21/R1答:(1)

=10Vr=2

(2)R1=2例32.如下图,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线abcd所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场.螺线管下方水平桌面上有一导体圆环.导线abcd所围区域内的磁感强度按以下各图所示的方法随时间变化导体圆环将对桌面的压力变大的图线有_________××××××××××××××××abcdOtBAOtBCOtBBOtBDB例33.如下图,质量m=2kg的物体放在摩擦系数=0.5的水平面上,用水平拉力拉物体从静止开始运动.拉力做的功W与位移S的图象如图.求(1)在9s内拉力做功的平均功率.(2)9s内拉力的最大功率.(3)9s内克服摩擦力做的功FO1532769S(m)W(J)答:(1)P平=6.75W(2)

Pm=15W(3)Wf=18J例34.如下图,质量m=1kg的物体放在水平面上,用水平拉力拉物体从某一初速开始运动.前进4m时撤去拉力.物体的动能EK与位移S的图象如图.求(1)在物体开始的初速度V0.(2)物体与水平面的摩擦系数(3)水平拉力FF024108S(m)EK(J)答:(1)V0=2m/s(2)

=0.25(3)F=4.5N例35.如下图,一辆质量m=2000kg的汽车.从静止开始运动,所受的阻力恒定,加速阶段汽车的牵引力F与速度的倒数(1/V)的图象如图.汽车的最大速度Vm=30m/s.求(1)在汽车的速度V=15m/s时的功率P.(2)汽车匀加速运动阶段的时间t020001/3060001/V(s/m)F(N)例36.如下图,静止放在光滑水平面上的长木板，有一质量m=1kg的木块以V0=3m/s的初速度从木板的左端滑到木板上。木块和木板的V-t图象如图。求〔1〕木块和木板之间的滑动摩擦系数和长木板的质量M。〔2〕木块在木板上滑行的距离L。〔3〕木块的动能减少量Ekm.木块的动能增加量EkM.〔4〕在这过程中产生的热量QV00112t(S)V(m/s)3mM答:(1)

=0.2M=2kg(2)L=1.5m(3)Ekm=4JEkM=1J(4)Q=3J例37.如下图,一倾角为木板，有一小木块以恒定的初速度从木板的底端滑上木板，在木板上滑行的最大距离为S。最大距离S与倾角的关系图象如图。求〔1〕初速度V0和摩擦系数.〔2〕当倾角为多少时，滑行的距离有最小值。最小值Smin为多少？