《（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 優(yōu)化3 圖像法的應(yīng)用教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 優(yōu)化3 圖像法的應(yīng)用教學(xué)案（14頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、優(yōu)化3圖像法的應(yīng)用高考對(duì)圖像的要求包括識(shí)別圖像、畫圖像、圖像轉(zhuǎn)換等，而把圖像作為一種工具處理高中物理問題則是更高層次的要求若能充分利用圖像規(guī)律，不但可以簡(jiǎn)捷、迅速解題，且常?？梢越鉀Q其他方法解決起來困難的問題，從而達(dá)到意想不到的效果圖像問題出現(xiàn)頻率較高的章節(jié)有：直線運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像、牛頓第二定律中動(dòng)力學(xué)圖像、動(dòng)量與能量有關(guān)的圖像、電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度隨位置變化的圖像和電勢(shì)能、電勢(shì)隨位置變化的圖像、電磁感應(yīng)中的各種圖像、實(shí)驗(yàn)中涉及的圖像問題等等題型1運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像問題【典例1】一質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在水平力的作用下沿粗糙的水平面做直線運(yùn)動(dòng)，vt圖像如圖所示，已知質(zhì)點(diǎn)與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，g取1
2、0 m/s2，則()A4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為10 mB前2 s內(nèi)和后2 s內(nèi)加速度大小之比為41C4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小為3 m/sD前2 s內(nèi)和后2 s內(nèi)水平力的大小之比為41解析vt圖像的斜率表示加速度，由圖可知，該質(zhì)點(diǎn)在前2 s內(nèi)的加速度大小為a14 m/s2，后2 s內(nèi)的加速度大小為a21 m/s2，則a1a241,02 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)減速，摩擦力方向與速度方向相反，故與加速度方向相同，有F1fma1,24 s質(zhì)點(diǎn)加速，摩擦力方向與速度方向相反，故與加速度方向相反，有F2fma2，式中fmg0.1210 N2 N，可得F16 N，F(xiàn)24 N，即F1F232，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；vt圖像
3、與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，可得4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為x6 m，平均速度為1.5 m/s，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤答案B題型2動(dòng)力學(xué)圖像問題【典例2】一輕彈簧的一端固定在傾角為的固定光滑斜面的底部，另一端和質(zhì)量為m的小物塊a相連，如圖所示質(zhì)量為m的小物塊b緊靠a靜止在斜面上，此時(shí)施加一沿斜面向上的力F拉b，使b始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)彈簧的形變量始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g.用x表示b的位移，下列表示F隨x變化關(guān)系的圖像正確的是()解析a、b靜止時(shí)彈簧的形變量記為x0，對(duì)a、b整體進(jìn)行受力分析，由平衡條件得kx01.6mgsin；從開始拉b到物塊a、b分離的過程中，對(duì)a、b整體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二
4、定律得Fk(x0x)1.6mgsin1.6ma0，則F1.6ma0kx，即該過程中F隨x的增大而線性增大；a、b分離后，對(duì)b進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得Fmgsinma0，則Fma0mgsin，即a、b分離后F恒定C正確答案C題型3與能量有關(guān)的圖像問題【典例3】(多選)(2019河北六校聯(lián)考)一質(zhì)量為m的物體在豎直向上的拉力F作用下沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體的動(dòng)能與位移的關(guān)系如圖所示，其中0s1為曲線，s1s2為與橫軸平行的直線，s2s3為傾斜直線，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于物體在這段位移內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A0s1過程中拉力F逐漸增大Bs1s2過程中物體的重力勢(shì)能可能不變Cs2s
5、3過程中拉力F為恒力D0s3過程中物體的機(jī)械能增加解析由動(dòng)能定理EkEk0F合s得，F(xiàn)合，即圖線切線的斜率表示物體所受合力F合，在0s1過程中曲線的斜率越來越小，F(xiàn)合越來越小，mg確定，F(xiàn)越來越小，A錯(cuò)誤；在s1s2過程中物體勻速上升，其重力勢(shì)能一直增加，B錯(cuò)誤；在s2s3過程中斜率是一定值，F(xiàn)合是一定值，所以F是恒力，C正確；在0s3過程中拉力F一直做正功，物體機(jī)械能一直增加，D正確答案CD題型4電場(chǎng)中的圖像問題【典例4】(多選)(2019江西六校聯(lián)考)以某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線為x軸，軸上各點(diǎn)的電勢(shì)變化情況如圖所示，a、b是軸上的兩點(diǎn)，電子從a點(diǎn)以一定的初速度沿x軸正方向射出設(shè)a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)
6、強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb，電子在a、b兩點(diǎn)的速率分別為va、vb，加速度大小分別為aa、ab，電勢(shì)能分別為Epa、Epb，運(yùn)動(dòng)過程中電子僅受到靜電力作用，則有()AEaEbBvavbCaaabDEpaEpb，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；電子僅受到靜電力作用時(shí)，動(dòng)能和電勢(shì)能總和保持不變，電勢(shì)能逐漸減小，則動(dòng)能逐漸增加，所以va201Dx2x3段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向均不變解析電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系為Epq，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系為E，解得E，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Epx圖線的切線的斜率等于，x1處切線的斜率為零，則知x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤由題圖可以看出在0x1段圖線的切線的斜率不斷減小，由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小，粒子所受的電場(chǎng)力減
7、小，加速度減小，粒子做非勻變速運(yùn)動(dòng)x1x2段圖線的切線的斜率不斷增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，粒子做非勻變速運(yùn)動(dòng)x2x3段斜率不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子所受的電場(chǎng)力不變，粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Epq，粒子帶負(fù)電，q203，選項(xiàng)C錯(cuò)誤答案D9. (多選)(2019安徽省皖南八校聯(lián)考)某靜電場(chǎng)中x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示，設(shè)x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向一電荷量大小為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入，結(jié)果粒子剛好能運(yùn)動(dòng)到x3x0處，假設(shè)粒子僅受電場(chǎng)力作用，E0和x0已知，則()A粒子一定帶負(fù)電B粒子的初
8、動(dòng)能大小為qE0x0C粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能先增大后減小D粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過程中最大動(dòng)能為2qE0x0解析如果粒子帶負(fù)電，粒子在電場(chǎng)中一定先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)，因此粒子x3x0處的速度不可能為零，故粒子一定帶正電，A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理qE0x02qE02x00Ek0，可得Ek0qE0x0，B正確；粒子向右運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，因此電勢(shì)能先減小后增大，C錯(cuò)誤；粒子運(yùn)動(dòng)到x0處動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理qE0x0EkmaxEk0，解得Ekmax2qE0x0，D正確答案BD10(多選)(2019遼寧大連一模)如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ放置在同一水平面內(nèi)，M、P
9、之間接一定值電阻R，金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中t0時(shí)對(duì)金屬棒施加水平向右的外力F，使金屬棒由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)下列關(guān)于通過金屬棒的電流i、通過導(dǎo)軌橫截面的電荷量q、拉力F和拉力的功率P隨時(shí)間變化的圖像，正確的是()解析由題知，金屬棒由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有xat2，vat，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得EBLvBLat，則感應(yīng)電流it，故A正確；根據(jù)、和qt，得q，而BSBLxBLat2，故qt2，故B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律有FF安ma，F(xiàn)安BiLt，解得Fmat，故C正確；根據(jù)PFv，得PFvma2tt2，故D錯(cuò)誤答案AC11(多
10、選)(2019福建莆田二模)如圖所示，水平面上有兩根平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，左端接有一電容器C，導(dǎo)軌上擱置一金屬棒，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌所在平面現(xiàn)讓金屬棒在水平恒力F的作用下，由靜止向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終垂直于導(dǎo)軌，設(shè)某一時(shí)刻金屬棒中的電流為I，受到的安培力為FB，瞬時(shí)速度為vt，電容器上所帶電荷量為Q.不計(jì)一切電阻和摩擦下列圖像正確的是()解析根據(jù)電流的定義I，根據(jù)牛頓第二定律得FBILma，代入得FBLma，其中a，聯(lián)立得a，加速度是定值，所以金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即ICBLa為定值，A正確，C錯(cuò)誤；因?yàn)镕FBma，所以FB恒定，B錯(cuò)誤；因?yàn)镼CUCBLvCBLat，所以電荷
11、量隨時(shí)間均勻增加，D正確答案AD12(多選)(2018全國卷)如圖(a)，在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向?qū)Ь€框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)()A在t時(shí)為零B在t時(shí)改變方向C在t時(shí)最大，且沿順時(shí)針方向D在tT時(shí)最大，且沿順時(shí)針方向解析由圖(b)可知，導(dǎo)線PQ中電流在tT/4時(shí)達(dá)到最大值，變化率為零，導(dǎo)線框R中磁通量變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在tT/4時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，選項(xiàng)A正確；在tT/2時(shí)，導(dǎo)線PQ中電流圖像斜率方向不變，即導(dǎo)線框R中磁通量變化率的正負(fù)不變，根據(jù)楞次定律，所以在tT/2時(shí)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于在tT/2時(shí)，導(dǎo)線PQ中電流圖像斜率最大，電流變化率最大，導(dǎo)致導(dǎo)線框R中磁通量變化率最大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在tT/2時(shí)導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由楞次定律可判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，選項(xiàng)C正確；由楞次定律可判斷出在tT時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案AC14
（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 優(yōu)化3 圖像法的應(yīng)用教學(xué)案
