- 2021-05-13 发布 |
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文档介绍
2017年度高考物理(专题七 物理图像问题)二轮专题练习
【步步高】2014高考物理大二轮专题复习与增分策略 专题七 物理图像问题 专题定位 本专题主要是解决高中物理的有关图象问题,涉及图象物理意义的理解和应用图象解决问题.《考试大纲》能力要求中明确指出,要求学生具有阅读图象、描述图象、运用图象解决问题的能力.物理图象能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系,是分析物理问题的有效手段之一,是当今高考出题的热点. 高考对本专题考查的内容及命题形式主要有以下几个方面:①通过对物理过程的分析找出与之对应的图象并描绘出来;②通过对已知图象的分析寻找其内部蕴含的物理规律;③图象的转换——用不同的图象描述同一物理规律或结论;④综合应用物理图象分析解决问题. 应考策略 图象问题的处理有两条途径:一是根据图象反映的函数关系,找到图象所反映的两个物理量间的关系,分析其物理意义和变化规律.二是既能根据图象的定义把图象反映的规律对应到实际过程中去,又能将实际过程的抽象规律对应到图象中去,最终根据实际过程的物理规律进行判断.这样,才抓住了解决图象问题的根本. 1. 坐标轴的物理意义 弄清两个坐标轴表示的物理量及单位.注意坐标原点是否从零开始;注意纵轴物理量为矢量情况时,横轴以上表示此物理量为正,横轴以下表示此物理量为负. 2. 图线形状 注意观察图象形状是直线、曲线还是折线等,从而弄清图象所反映的两个物理量之间的关系,明确图象反映的物理意义. 3. 斜率 图线上某点的斜率表示两物理量增量的比值,反映该点处一个量随另一个量变化的快慢. 几种常见图象斜率的物理意义:(1)变速直线运动的x-t图象,纵坐标表示位移,横坐标表示时间,因此图线中某两点连线的斜率表示平均速度,图线上某一点切线的斜率表示瞬时速度;(2)v-t图线上两点连线的斜率和某点切线的斜率,分别表示平均加速度和瞬时加速度;(3)线圈的Φ-t图象(Φ为磁通量),斜率表示感应电动势;(4)恒力做功的W-l图象(l为恒力方向上的位移),斜率表示恒力的大小;(5)沿电场线方向的φ-x图象(φ为电势,x为位移),其斜率的大小等于电场强度;(6)用自由落体运动测量重力加速度实验的v2-h图象(v为速度,h为下落位移),其斜率为重力加速度的2倍. 4. 面积的物理意义 图线与横轴所围的面积常代表一个物理量,这个物理量往往就是纵、横轴所表示的物理量的乘积的物理意义. 几种常见图象面积的物理意义:(1)在直线运动的v-t图象中,图线和时间轴之间的面积,等于速度v与时间t的乘积,因此它表示相应时间内质点通过的位移;(2)在a-t图象中,图线和时间轴之间的面积,等于加速度a与时间t的乘积,表示质点在相应时间内速度的变化量;(3)线圈中电磁感应的E-t图象(E为感应电动势),图线跟t坐标轴之间的面积表示相应时间内线圈磁通量的变化量;(4)力F移动物体在力的方向上产生一段位移l,F-l图象中图线和l坐标轴之间的面积表示F做的功,如果F是静电力,此面积表示电势能的减小量,如果F是合力,则此面积表示物体动能的增加量;(5)静电场中的E-x图象(E为电场强度,x为沿电场线方向的位移),图线和x坐标轴之间的面积表示相应两点间的电势差. 5. 交点、拐点的物理意义 交点往往表示不同对象达到的某一物理量的共同点,如在同一U-I坐标系中,电阻的U-I图线和电源的U-I图线的交点表示两者连成闭合电路时的工作点;拐点既是坐标点,又是两种不同变化情况的交界点,即物理量之间的突变点. 1. 公式与图象的转化 要作出一个确定的物理图象,需要得到相关的函数关系式.在把物理量之间的关系式转化为一个图象时,最重要的就是要明确公式中的哪个量是自变量,哪些是常量,关系式描述的是哪两个物理量之间的函数关系,那么这两个物理量就是物理图象中的两个坐标轴. 2. 图象与情景的转化 运用物理图象解题,还需要进一步建立物理图象和物理情景的联系,根据物理图象,想象出图象所呈现的物理现象、状态、过程和物理变化的具体情景,因为这些情景中隐含着许多解题条件,这些过程中体现了物理量相互制约的规律,这些状态反映了理论结果是否能与合理的现实相吻合,这些正是“审题”“分析”“审视答案”等解题环节所需要解决的. 题型1 对图象物理意义的理解 例1 甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动,其v-t图象如图1所示.关于两车的运动情况,下列说法正确的是 ( ) 图1 A.在t=1 s时,甲、乙相遇 B.在t=2 s时,甲、乙的运动方向均改变 C.在t=4 s时,乙的加速度方向改变 D.在t=2 s到t=6 s内,甲相对乙做匀速直线运动 解析 在t=1 s时,甲、乙速度相等,乙车的位移比甲车的大,选项A错误;t=2 s时,甲、乙两车的速度开始减小,但运动方向不变,选项B错误;乙在2 s~6 s内加速度都相同,选项C错误;2 s~6 s内,甲、乙图象的斜率相同即加速度相同,故甲相对乙做匀速直线运动,选项D正确. 答案 D 以题说法 图象问题往往隐含着两个变量之间的关系,因此要通过有关的物理概念和规律建立函数关系,并注意理解其斜率或面积的物理意义. (2013·新课标Ⅰ·21)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图2(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m.已知航母始终静止,重力加速度的大小为g.则 ( ) (a) (b) 图2 A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10 B.在0.4 s~2.5 s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化 C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g D.在0.4 s~2.5 s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 答案 AC 解析 由v-t图象中图线与t轴围成的面积,可估算出飞机在甲板上滑行的距离约为103 m,即大约是无阻拦索时的,A正确.由题图的斜率可知飞机钩住阻拦索后加速度大约保持在a=27.6 m/s2>2.5g,故C正确;飞机的速度很大,空气阻力的影响不能忽略,且阻力随速度的减小而减小,所以要保持加速度不变,阻拦索的张力要逐渐减小,B错误;由P=Fv知,阻拦索对飞机做功的功率逐渐减小,故D错误. 题型2 图象选择问题 例2 一小球自由下落,与地面发生碰撞,原速率反弹.若从释放小球开始计时,不计小球与地面发生碰撞的时间及空气阻力.则下列图中能正确描述小球位移x、速度v、动能Ek、机械能E与时间t关系的是 ( ) 解析 小球自由下落,做初速度为零的匀加速运动;与地面发生碰撞,原速率反弹,做竖直上抛运动,速度图象B正确;小球下落时,速度与时间成正比,位移和动能都与时间的二次方成正比,位移图象A、动能图象C均错误;机械能保持不变,机械能图象D正确. 答案 BD 以题说法 此类问题应根据物理情景,找出两个物理量间的变化关系,寻求两物理量之间的函数关系,然后选择出正确的图象;若不能找到准确的函数关系,则应定性判断两物理量间的变化关系,特别要注意两种不同变化的交界点,对应图象中的拐点. 如图3所示,质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面,沿斜面上升的最大高度为H.已知斜面倾角为α,斜面与滑块间的动摩擦因数为μ,且μ查看更多
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