专题03 功能与动量中的图像---【模型与方法】备战2024年高考物理图像与方法

专题03 功能与动量中的图像 目录 一.动能定理与图像结合问题的分析方法 1 二.机车启动中的图像 11 三.功能关系中的图像问题 20 四.a-x图像在功能关系中的应用 25 五.动量中的图像 28 一.动能定理与图像结合问题的分析方法 (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——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。 (4)动能定理与图象结合问题 力学中四类图象所围“面积”的意义 【典例分析1】（2024上·山东青岛·高三山东省平度第一中学校考期末）质量相等的A、B两物体静止在同一水平面上，分别受水平拉力F1、F2的作用从同一位置开始运动，经过时间t和3t分别撤去F1和F2，如图是两物体运动的图像，下列说法正确的是（　　） A．物体A、B的位移大小之比是4∶5 B．在2t~3t之间的某一时刻B能追上A C．F1和F2对A、B两物体的冲量之比是4∶5 D．F1和F2对A、B两物体的做功之比是5∶3 【典例分析2】（2024上·黑龙江齐齐哈尔·高三校联考期末）质量为m的物体甲从零时刻起中静止开始所受的合力F随时间t的关系图像如图甲所示，质量为m的物体乙零时刻从坐标原点处从静止开始所受的合力F随位移x的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．关系图像与横轴所围成的面积表示物体速度的变化量 B．时刻物体甲的动能为 C．关系图像与横轴所周成的面积表示物体速度的变化量 D．物体乙在坐标处，动量为 【典例分析3】．（2024·四川南充·统考一模）质量为2kg的物体与水平地面的动摩擦因数为0.1，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，拉力F做的功W和物体的位移s之间的关系如图所示，重力加速度，物体从静止到位移为9m的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．物体一直做匀加速直线运动 B．拉力F的平均功率为6.75W C．摩擦力做的功为18J D．拉力F的最大瞬时功率为12W 【典例分析4】（2023·四川德阳·统考一模）随着技术的不断进步和成本的不断降低，无人机快递物流将会逐渐普及，无人机配送将在未来重塑物流行业。某次无人机载重测试，无人机在8个相同旋转叶片的带动下竖直上升，其动能Ek随位移x变化的关系如图所示。已知无人机及其载重总质量为m=10kg，重力加速度大小为10m/s2，不计空气阻力，此过中无人机（　　）    A．0~5m加速阶段，每个叶片提供的升力大小为8N B．5m~10m减速阶段，每个叶片提供的升力大小为6N C．0~10m的上升过程中，无人机及其载重的机械能增加了320J D．5m~10m的上升过程中，无人机受到的升力的平均功率为144W 【典例分析5】（2023·云南·校联考模拟预测）跳台滑雪运动员在助滑段加速后，从起跳区a位置处水平飞出，落在着陆区内的b点，不计空气阻力，如图所示。、、、分别表示运动员在空中的重力势能、动能、机械能、重力的功率，用t表示运动员在空中的运动时间，则下列图像中可能正确的是（    ） A． B． C． D． 【典例分析6】（2023下·浙江·高二校联考期末）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。在t=6s时，重物再次匀速上升，取，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 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 二.机车启动中的图像 模型一　以恒定功率启动 (1)动态过程 (2)这一过程的P－t图象、v－t图象和F－t图象如图所示： 模型二　以恒定加速度启动 (1)动态过程 (2)这一过程的P－t图象、v－t图象和F－t图象如图所示： 机车启动a-1/v图像和F-1/v图像问题 恒定功率启动a-1/v图像 恒定加速度启动F-1/v图像 由F－Ff＝ma，P＝Fv可得：a＝·－， ①斜率k＝②纵截距b=－③横截距= ①AB段牵引力不变，做匀加速直线运动； ②BC图线的斜率k表示功率P，知BC段功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动； ③B点横坐标对应匀加速运动的末速度为1/v0； ④C点横坐标对应运动的最大速度1/vm，此时牵引力等于阻力。 【典例分析1】（2024·江苏南通·统考一模）一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动．轿车在行驶过程中