突破一 图像问题-【全攻略】备战2024年高考物理一轮重难点复习

突破一、图像问题 运动学图像问题 高考试题中常涉及的运动学图像有三种，分别是x­t图像、v­t图像、a­t图像，由图像分析计算物体运动的位移、速度、加速度、间距变化及追及相遇问题。 【例题】淮北车手王克在全国摩托车越野锦标赛六盘水站中获青少年组第一名。某段时间他和另一名车手在两条平行的直车道上行驶。时两车在同一计时线处。它们在四次比赛中的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲图对应的比赛中，10s时刻b车追上a车 B．乙图对应的比赛中，b车和a车之间的距离一直不变 C．丙图对应的比赛中，两车出发后相遇两次 D．丁图对应的比赛中，两车出发后a车追不上b车 【总结归纳】读懂图像三步走 第一步：关注横、纵坐标 (1)确认横、纵坐标对应的物理量各是什么。 (2)注意横、纵坐标是否从零刻度开始。 (3)坐标轴物理量的单位不能忽视。 第二步：理解斜率、面积、截距的物理意义 (1)图线的斜率：通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况。 (2)面积：由图线、横轴，有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段所围图形的面积，一般都能表示某个物理量。如v­t图像中的面积，表示位移。 (3)截距：图线在纵轴上以及横轴上的截距。 第三步：分析交点、转折点、渐近线 (1)交点：往往是解决问题的切入点。 (2)转折点：满足不同的函数关系式，对解题起关键作用。 (3)渐近线：往往可以利用渐近线求出该物理量的极值。　　 【分类训练】 类型1　x­t图像问题 1、甲、乙两物体沿同一直线运动，运动的位移—时间（x—t图）如图所示，则在 x该运动过程中（　　） A．甲物体运动的速度大小先增大后减小 B．0~时间内，两物体的平均速度相同 C．0~时间内，两物体没有速度相同的时刻 D．0~时间内，两物体的平均速度相同 类型2　v­t图像问题 2、一运动员将静止的足球沿边线向前踢出，足球获得12m/s的初速度，同时该运动员沿边线向前追赶足球，它们的速度v随时间t的变化规律如图所示。已知足球停下时该运动员刚好追上足球，则足球的加速度大小与运动员加速阶段的加速度大小之比为（　　） A．4:3 B．3:4 C．4:5 D．7:9 类型3　a­t图像问题 3、（）一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．0~6s内质点的速度一直在增大 B．3s~9s内质点做匀变速直线运动 C．质点在3s末的速度等于在9s末的速度 D．质点在0~3s内的位移与0~9s内的位移相同 动力学图像问题 高考试题中涉及的动力学图像有v­t图像、a­t图像、F­t图像、a­F图像等，主要考查学生读图、用图的能力。 【例题】如图（a），足够长的水平桌面上，P点左边光滑，右边粗糙。物块A在恒力F的拉动下从桌面左端开始运动，其图如图（b）所示，已知A的质量m=1kg，重力加速度g取10m/s2，求： （1）0~2s和2~4s物块A的加速度大小； （2）F的大小； （3）物块A所受摩擦力f的大小。 【总结归纳】图像问题的求解思路 【分类训练】 类型1　F­t图像问题 1、一个静止的质点，在0~4 s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F 随时间t的变化如图所示，则质点（　　） A．第2 s末速度改变方向 B．第2 s末位移改变方向 C．在0至4 s内平均速度为0 D．第4 s内速度与加速度方向相反 类型2　a­F图像问题 2、“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示，通过改变悬挂的重物，多次测量，可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。王铭同学做实验时，下列说法正确的是（　　）    A．重物的质量应远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量M B．重物的质量可以不必远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量M C．力传感器的拉力大小等于重物的重力大小 功能关系与问题 【例题】某同学闲暇时将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的图像如图所示（到部分为直线）不计其受到的阻力，则上升过程中下列判断正确的是（　　） A．弹簧笔机械能守恒 B．O到之间弹簧弹性势能全部转化为动能 C．到之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小 D．弹簧原长为 1．如图甲所示，在光滑的水平面上有一质量为2kg的物块，在水平变力F作用下从坐标原点处，沿x轴正方向由静止开始做直线运动，力F随位移x的变化情况如图乙所示。则物块运动到x=8m处时，速度大小为（　　） A．2m/s B．m/s C．m/s D．4m/s 2．如图，倾角37°的传送带以速度顺时针运转，两传动轮之间的距离足够长，质量的滑块从左侧底端