专题五 物理图象问题（导学案）-2020高考物理【创新设计】二轮专题复习（全国版）

专题五 物理图象问题 研透命题点 命题点1 例1 CD [x t图象某点的切线斜率表示瞬时速度,A错误;从 0~t1 时间内,由于甲、乙的出发点不同,故路程不同,B错误;t1~t2 时间内,甲、乙的位移和路程都相等,大小都为x2-x1,C正确; t1~t2 时间内,甲的x t图象在某一点的切线与乙的x t图象平 行,此时刻两车速度相等,D正确。] 例2 AB [木板和实验台间的摩擦忽略不计,由题图(b)知,2s后 物块和木板间的滑动摩擦力大小F摩=0.2N。 由题图(c)知,2~4s内, 木板的加速度大小a1= 0.4 2 m /s2=0.2m/s2, 撤去外力F后的加速度大小a2= 0.4-0.2 1 m /s2=0.2m/s2 设木板质量为m,根据牛顿第二定律 对木板有: 2~4s内:F-F摩=ma1 4~5s内:F摩=ma ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ ┈ 2 且知F摩=μmg=0.2N 解得m=1kg,F=0.4N,μ=0.02,选项A、B正确,D错误; 0~2s内,由题图(b)知,F是均匀增加的,选项C错误。] 例3 A [假设物块静止时弹簧的压缩量为x0,则由力的平衡条件 可知kx0=mg,在弹簧恢复原长前,当物块向上做匀加速直线运动 时,由牛顿第二定律得F+k(x0-x)-mg=ma,由以上两式解得 F=kx+ma,显然F和x 为一次函数关系,且在F 轴上有截距,则 A正确,B、C、D错误。] 例4 AD [由于Ep=mgh,所以Ep 与h成正比,斜率是k=mg, 由图象得k=20N,因此m=2kg,A正确;当h=0时,Ep=0,E总= Ek= 1 2mv0 2,因此v0=10m/s,B错误;由图象知h=2m时,E总= 90J,Ep=40J,由E总=Ek+Ep 得Ek=50J,C错误;h=4m时, E总=Ep=80J,即此时Ek=0,即从地面上升至h=4m高度时,物 体的动能减少100J,D正确。] 命题预测 1.AD [在x=16m至x=36m这段过程中,运动时间等于1s,由于 是加速运动,因此在x=16m至x=26m这段过程中,运动时间一 定大于0.5s,由此可知平均速度小于20m/s,在t=2s至t=3s这 段时间内,平均速度为20m/s,因此在t=2.5s时的速度为20m/s, 由于 M 点对应的时刻大于2.5s,可知瞬时速度大于20m/s。故 A、D正确。] 2.B [根据速度—时间图线与横轴围成图形的面积表示位移可知,在 1~3s时间内两车位移相等,已知两车在t=3s时相遇,所以在t= 1s时,甲车和乙车也相遇,选项A、C错误;在0~1s时间内,甲车的 位移为x1=5m,乙车的位移为x2=12.5m,则在t=0时,甲车在 乙车前Δx=x2-x1=7.5m,选项B正确;在1~3s时间内两车位 移相等,甲车的位移是x=10+302 ×2m=40m ,所以两车两次相遇 的位置之间沿公路方向的距离为40m,选项D错误。] 3.CD [由v t图象可知,前2s内滑块位移为零,0~1s和1~2s时 间内滑块加速度大小相等,方向相同,A、B错误;0~1s内动力学方 程为F1+f=ma1,1~2s内动力学方程为F2-f=ma2,而a1=a2 =1m/s2,可得f=1N,第1s内摩擦力的冲量为I=ft=1N·s,C 正确;第2s内F 的平均功率P=Wt = Fx t ,由图乙得x= 12 m ,代 入数据可得P=1.5W,故D正确。] 命题点2 例1 AC [由图可知,a、b、c、d到点电荷的距离分别为1m、2m、 3m、6m,根据点电荷的场强公式E=kQ r2 可知,Ea Eb = rb2 ra2 =41 ,Ec Ed = rd2 rc2 =41 ,故选项A正确,B错误;电场力做功W=qU,a与b、b与 c、c与d 之间的电势差分别为3V、1V、1V,所以 Wab Wbc = 31 ,Wbc Wcd = 1 1 ,故选项C正确,D错误。] 例2 C [由题图可知粒子在沿x轴正向运动过程中,电场强度方 向发生改变,并且在x0~3x0 过程中电场力做的功比0~x0 过程中 的大,也就是说如果先做负功后做正功,粒子不可能在3x0 处静止, 所以只有先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故粒子一定