专题13 功能关系与图像综合应用-2021年高考物理机械能守恒微专题突破

《机械能守恒定律》考点微专题13 功能关系与图像综合应用 一、知能掌握 1．解决物理图象问题的基本步骤 (1)审读图像：观察题目给出的图象，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义． ①量：确认横坐标、纵坐标对应的物理量及之间的关系 ②点：交点、转折点、截距的意义 ③线：斜率、渐近线的意义 ④面：面积的意义 (2)分析情景：对情景问题进行物理分析，构建物理模型，根据受力、运动、能量转化特点选择物理规律，根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式． (3)对应求解：将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的量、点、线、面所对应的物理意义，建立对应的辅助方程，或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量． 2．各类图象斜率和所围“面积”的意义 (1)v－t图象：由公式x＝vt可知，v－t图线斜率表示a,与坐标轴围成的面积表示物体的位移． (2)a－t图象：由公式Δv＝at可知，a－t图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量． (3)F－x图象：由公式W＝Fx可知，F－x图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功． (4)P－t图象：由公式W＝Pt可知，P－t图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功． (5)E-X图像：由功能关系可知，图像的斜率表示能量变化对应的做功的力 (6)W-X图像：有功的定义可知，图像的斜率表示功对应的力 二、探索提升 【典例1】（v－t图象）用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度—时间图象如图1所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1，物体克服摩擦阻力F1做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是(　　) 图1 A．W1>W2，F＝2Ff B．W1＝W2，F>2Ff C．P1<P2，F>2Ff D．P1＝P2，F＝2Ff 【答案】B 【解析】整个运动过程中，根据动能定理有W1－W2＝0，所以W1＝W2，又P1＝，P2＝，t2>t1，所以P1>P2.根据牛顿第二定律，施加拉力F时，加速度大小a1＝，撤去拉力后加速度大小a2＝，v－t图线斜率的绝对值表示加速度的大小，根据题图可知a1>a2，即>，可得F>2Ff，综上分析，B正确． 【典例2】（a－t图象）　(2019