专题三 功能中的图像问题（共12种图像类型）——2024年高考物理图像题型专项训练

专题三 功能中的图像问题 知识点一、功能中的图像问题 (1)首先看清楚所给图像的种类(如 v-t 图像、F-x 图像、Ek-x 图像等)。 (2)挖掘图像的隐含条件一一求出所需要的物理量，如由 v-t 图像所包围的“面积”求位移，由F-x 图像所包围的“面积”求功;由 Ek-x 图像的斜率求合外力等 (3)分析有哪些力做功，根据动能定理列方程，求出相应的物理量 知识点二、其他图像问题 1．基本思路 (1)解读图象的坐标轴，理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义． (2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息． 2．解题技巧 (1)应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度． (2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线． (3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等． 类型1 功能中的F-x图 （多选）1．已知做功公式W＝Fx，则F﹣x图像与坐标轴围成的面积可以表示功W。现有一均匀变小的力F拉着物体在粗糙水平地面从静止开始滑动，物体质量m＝1kg，物体与地面间动摩擦因数μ＝0.7。F随物体位移x的变化如图所示，当物体位移为3m时停止运动。g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．F0＝17.5N B．物体动能的最大值为2.25J C．物体在1.5m时的速度最大 D．物体速度的最大值为m/s 2．物体在变力F作用下沿水平方向做直线运动，物体质量m＝4kg，F随坐标x的变化情况如图所示。若物体在坐标原点处由静止出发，不计一切摩擦。借鉴教科书中学习直线运动时由v﹣t图象求位移的方法，结合其他所学知识，根据图示的F﹣x图象，可求出物体运动到x＝16m处时，速度大小为（　　） A． B． C． D．4m/s 类型2 功能中的p-t图 3．一质量为m的物体静止在水平面上，在水平方向的拉力F作用下开始运动，在0～6s内其运动的v﹣t图象与拉力的功率p﹣t图象如图所示，取g＝10m/s2，下列判断正确的是（　　） A．拉力F的大小为4 N，且保持不变 B．物体的质量为1kg C．0～6 s内物体克服摩擦力做功24 J D．0～6 s内拉力做的功为156 J 4．（2023春•浙江期末）一起重装置把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中，功率随时间变化的P﹣t图像如图所示。在t＝1s时，重物上升的速度达到最大速度的一半，在t＝3s时，达到最大速度vm＝20m/s。在t＝6s时，重物再次匀速上升，取g＝10m/s2，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　） A．重物的质量为4kg B．在t＝1s时，重物加速度大小a＝20m/s2 C．0～6s时间内，重物上升的高度h＝85m D．在4～6s时间内，重物做加速度逐渐增大的减速运动 5．（2023春•沙坪坝区校级期末）一提升装置把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中，提升装置功率随时间变化的P﹣t图像如图所示。在t＝1s时，重物上升的速度达到最大速度的一半，在t＝3s时，达到最大速度vm＝20m/s。在t＝6s时，重物再次匀速上升，取g＝10m/s2，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　） A．重物质量为1kg B．在t＝1s时，重物的加速度大小a＝20m/s2 C．在t＝6s时，重物的速度大小v＝5m/s D．在0～6s时间内，重物上升的高度h＝85m 类型3 机车启动v-t图 6．（2023•泸县校级开学）一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v﹣t图像如图所示，已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．汽车在前5s内的加速度为0.5m/s2 B．汽车在前5s内的牵引力为4×103N C．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为15m/s 7．（2023•沙坪坝区校级开学）为登月探测月球，上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让额定功率P＝1.2kW的“月球车”在水平地面上以恒定加速度启动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v﹣t图像。已知学习小组在10s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（　　） A．停止遥控后月球车的加速度大小为3m/s2 B．月球车在7～10s内不受牵引力的作用 C．月球车的质量m＝100kg D．月球车受到的阻力大小为100N 8．（2023•东莞市开学）质量m＝200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系．设汽车在运动过程中阻力恒定