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热点专题系列(一)
—— 关于图象问题的四类常考题型与解题技能
热点概述:运动学图象是高考常考内容,理解基本图象及其斜率、截距、交点、面积等的物理意义,并能结合牛顿运动定律、直线运动规律等进行分析,是解决问题的关键,四类常考题型如下。
[热点透析]
通过图象分析物体的运动规律
解决这类问题的关键是,通过分析图象,判断物体的速度、位移和加速度如何变化,由此构建物体运动的情景。
如图为一质点从t=0时刻出发沿直线运动的vt图象,则下列说法正确的是( )
A.质点在t=T时改变运动方向
B.T~2T时间内的加速度保持不变
C.0~T与T~2T时间内的加速度大小之比为1∶2
D.0~T与T~2T时间内的位移相同
解析 在vt图象中,若图象在时间轴的上方,则质点的运动方向与正方向相同,若图象在时间轴的下方,则质点的运动方向与正方向相反,由题图可知,在t=T时运动方向不变,A错误;在vt图象中,图象的斜率表示加速度,由题图可知,T~2T时间内质点的加速度不变,B正确;0~T时间内的加速度a1=,故两段时间内加速度大小之比为1∶3,C错误;在vt图象中,图线与时间轴围成的面积表示位移,若图形在时间轴的上方,则位移与正方向相同,为正,若图形在时间轴的下方,则位移与正方向相反,为负,故0~T时间内的位移x1>0,T~2T时间内的位移x2<0,两段时间内的位移不同,D错误。
=-,T~2T时间内的加速度a2=
答案 B
根据题目情景选择运动图象
解决这类问题时,首先要将题目给出的情景分析透彻,然后根据情景分析图象中物理量之间的关系,或者直接将图象与题目所描述的情景相对照,看是否吻合进行判断。
如图所示,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,做匀减速直线运动,直至速度为零。对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象能正确描述这一运动规律的是( )
解析 在下滑过程中,滑块做初速度为v0的匀减速直线运动,加速度不变,at图象是一条与时间轴平行的直线,D错误;v=v0-at,vt图象是一条倾斜直线,C错误;位移s=v0t-at2,所以st图象是一条向下弯曲的抛物线,而h=ssinθ(θ为斜面倾角),故ht图象也是一条向下弯曲的抛物线,所以A错误,B正确。
答案 B
图象间的转换