高中物理必修一 专题二 力与运动 图像问题

专题二 力与运动 图像问题

物理规律用数学表达出来后，实质是一个函数关系式，如果这个函数式仅有两个变量，就可用图象来描述物理规律。这样就将代数关系转变为几何关系，而几何关系往往具有直观、形象、简明的特点。因此，由图象处理物理问题可达到化难为易，化繁为简的目的。若将不同的研究对象的运动规律或同一研究对象不同阶段的运动规律在同一坐标上的图象作出来，那么图象可比较的特点就彰显出来。因此，图象可以处理对象多、过程复杂的一些问题。更有一些用文字或公式很难表达清楚地物理规律、物理过程，也可以用图象直观、简明地表达出来。利用图象法解题，思路清晰，过程简捷。应用图象研究物理问题，有利于培养同学们数形结合，形象思维，灵活处理物理问题的能力，也是高考中体现能力的命题点。

力学中，常见的图象有：位移——时间、速度——时间、力——时间、力——位移 等

【例1】、某物体运动的速度图象如图所示，根据图象可知 （ ）

υ/m·s-1 A、0—2s 内的加速度为1m/s2

2 B、0—5s 内的位移为10m

C、第1s末与第3s末的速度方向相同

O 1 2 3 4 5 t/s D、第1s末与第5s内的加速度方向相同

【练习1】、（2009海南卷）两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车

道上行驶。t?0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的v?t图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆： （ ）

【练习2】、水平地面上放着一质量为1 kg的物体，t=0时在一个方向不变的水平拉力作用下运动，t=2 s时撤去拉力，物体在4 s内速度随时间的变化如图所示,则物体 （ ） A、所受的摩擦力大小为1 N

B、第1 s内受到的拉力大小是2 N C、在4 s末回到出发点

D、在4 s内的平均速度为1.5 m/s 【练习3】、甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用从同一高度向上运动,它们的运动图象如图所示，则下列说法正确的是 （ ） A、在0~t1时间内甲的加速度越来越大 B、在t=t1时刻两物体的高度相同

C、在t=t1时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功率 D、在t=t2时刻甲所受的拉力大于乙所受的拉力

【例2】、某物体做直线运动的v—t图象如图所示，据此判断(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)，四个选项中正确的是 （ ）

【练习4】、原来静止在光滑水平面上的物体，在如下图所示的水平力F作用下运动，则跟该F—t图象相对应的图象正确的是 ( ）

【练习5】、（2009年广东）某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490N，他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数F如图所示，电梯运行的υ-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正） （ ） υ υ

F/N t0 t0 t1 t2 t3 t t1 t2 t3 t 540 490 440 t0 t1 t2 t3 t

t0 A

υ t0 υ B

t1 C

t2 t3 t

t1 D

t2 t3 t

【练习6】

【练习7】、甲、乙、丙三辆汽车在平直的公路上行驶，同时经过某一路标时速度相同，从此时开始,甲车一直做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下一个路标时速度又相同.则 ( ) A. 甲车先通过下一个路标 B. 乙车先通过下一个路标 C. 丙车先通过下一个路标 D. 条件不足，无法判断 【例4】、如图甲所示，用一水平 力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F，物体做变速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,若重力加速度g取10m/s2，根据图乙中所提供的信息可以计算出 （ ） A、物体的质量 B、斜面的倾角

C、使物体静止在该斜面上所施加的最小外力 D、加速度为6 m/s2时物体的速度 【例5】、质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上，在水平拉力作用下，由静止开始运动，水平拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示，g 取10 m/s2，则 （ ）

A、此物体在AB段做匀加速直线运动 B、此物体在AB段做匀速直线运动 C、此物体在OA段做匀加速直线运动 D、此物体在OA段做匀速直线运动

巩固练习

1．(2009上海卷)物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（ ）

（A）从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W。 （B）从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W。 （C）从第5秒末到第7秒末合外力做功为W。

v/ms－1 0 1 2 3 4 5 6 7 t/s （D）从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W。

0

2．（2009全国卷Ⅰ）如图所示，在倾角为30的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图（a）、（b）（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）。

已知此物体在t=0时速度为零，若用v1、v2 、v3 、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是（ ）

A、v1 B、v2 C、v3 D、v4

3．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如下左图和右图所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（ ）

v／m/s F／N

3 4

2 2 1

t／s t／s

0 0 2 4 6 8 10 2 4 6 8 10

A．m＝0.5kg，μ＝0.4 C．m＝0.5kg，μ＝0.2

B．m＝1.5kg，μ＝

2 15D．m＝1kg，μ＝0.2

4．如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0自固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦。下图分别表示滑块在斜面上运动的整个过程中速度v、加速度a、势能EP和机械能E随时间的变化图线，可能正确的是

5．一质点竖直向上运动，运动过程中质点的机械能与高度关系的图象如图所示，其中0—h1过程的图线为水平线，h1—h2过程的图线为倾斜直线．根据该图象，下列判断正确的是（ ）

A．质点在0—h1过程中除重力外不受其它力的作用． B．质点在0—h1过程中动能始终不变．

C．质点在h1—h2过程中合外力与速度的方向一定相反． D．质点在h1—h2过程中不可能做匀速直线运动

0Eh1h2h2007-2010山东高考物理试题分类汇编

二、力与运动 图像问题

(2007山东卷)17.如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO，M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是( )

(2008山东卷)17.质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示。由此可求 A.前25s内汽车的平均速度 B.前l0s内汽车的加速度 C.前l0s内汽车所受的阻力

D.15～25s内台外力对汽车所做的功

(2009山东卷)17.某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，t表示物体的运动时间）四个选项中正确的是

(2010山东卷)16.如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，

物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。图乙中v、?、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是

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