专题六物理图象及其应用一、考点回顾在高考的能力要求中"能应用图象进行分析",图象表达是处理物理问题能力的一个重要方面。在历次的高考中,均有一定数量的图形考查题出现,且占有相当大的比例分值,所以学会识图,画图和用图就变得尤为重要。1.中学物理中涉及到的重要图象力学中主要包括位移时间图象(s-t图象)、速度时间图象(v-t图象)、振动图象x-t图、波动图象y-x图等;电学中的电场线分布图、磁感线分布图、等势面分布图、交流电图象、电磁振荡图象I-t图等;还有气体图象p-v图、v-T图、p-T图等;在实验中也涉及到不少图象,如验证牛顿第二定律时要用到a-F图象、a-1/m图象,用"伏安法"测电阻时要画出I-u图象,测电源电动势和内阻时要画u-I图,用单摆测重力加速度时要画出的T2-L图等;在各类习题中图象问题也是频频出现,更有些图象是教材中未曾出现过的,如力学中F-t图,电磁振荡中的q-t图,电磁感应中的Φ-t图、E-t图等。2.对图象意义的理解(1)首先应明确所给图象是什么图象,即认清图象中横轴、纵轴所代表的物理量及他们的关系,特别是对那些图形相似,容易混淆的图象,更要注意区分。例如振动图象和波动图象,s-t图象和v-t图象等。(2)要清楚的理解图象中的"点","线","斜率","面积"的物理意义。如在速度时间图象里:A."点"的意义:图象上的任一点表示这时物体的速度。B."线"的意义:任一段线段表示在一段时间内物体速度的变化量。C."斜率"的意义:"斜率"表示物体的加速度。D."面积"的意义:图象围成的"面积"表示物体在一段时间内发生的位移。E."截距"的意义:截距表示物体出发时的速度,横轴截距表示物???出发时距计时起点的时间间隔。3.应用图象解题的意义(1)用图象解题可使解题过程简化,思路更清晰图象法解题不仅思路清晰,而且在很多情况下可使解题过程得到简化,比解析法更巧妙、更灵活。在有些情况下运用解析法可能无能为力,但是图象法则会使你豁然开朗。(2)利用图象描述物理过程更直观物理过程可以用文字表述,也可用数学式表达,还可以用物理图象描述。而从物理图象上可以更直观地观察出整个物理过程的动态特征。诚然,不是所有过程都可以用物理图象进行描述的,但如果能够用物理图象描述,一般说来总是会更直观且容易理解。利用图象描述物理过程一般包括两个方面:A.将物理过程表述为物理图象;B.从物理图象上分析物理过程;C.物理图象可以使抽象的概念直观形象,动态变化过程清晰,物理量之间的函数??系明确。图象法在物理解题中的应用很广。二、经典例题剖析1.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点由静止自由滚下,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。下列四象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是【】解析:首先弄清楚物体在om段和on段的运动特征,om段匀加速,on段匀减速,得出各个物理量之间的关系,然后根据关系式结合数学知识画出图形。答案:A点评:理解物理过程的同时,多注意数形的结合,注意倾角不同的意义。2.如图所示为A、B两质点作直线运动的v-t图象,已知两质点在同一直线上运动,由图可知【】A.两个质点一定从同一位置出发B.两个质点一定同时静止开始运动C.t2秒末两质点相遇D.0~t2秒时间内B质点一直领先A解析:v-t图纵轴截距表示物体出发时的速度,横轴截距表示物体出发时距计时起点的时间间隔;图线和横轴所围的面积表示物体在某段时间内的位移;两图线的交点表示两物体在该时刻速度相等。所以B对A错、C错。0~t2时间内B物体的位移比A物体的位移大,但因不明确A、B的起始位置,故无法说明B一直领先A。答案:选B正确。点评:看图时要理解横纵轴截距、面积、点、线等的物理意义,恰当的应用可以减少复杂的计算。3.质量为m的物体放在一水平放置的粗糙木板上,缓慢抬起木板的一端,在如下图所示的几个图线中,哪一个最能表示物体的加速度与木板倾θ角的关系【】解析:物体放在木板上,当斜面斜角为θ时,有方程mgsinθ>ɑmgcosθ时,物体才开始下滑,当θ角小于此值时???物体在斜面上静止,加速度a=0,当θ角大于此值时,物体开始加速下可见a与θ的关系为非线性关系。答案:所以D正确。点评:解答关键在于判断物体运动的条件及何时产生加速度。OθDαCOαθOαθAOαθBv/m·s-1ABOt1t2t/sA.B.C.D.4.如图所示,图线表示作用在某物体上的合外力跟时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么【】A.从t=0开始,3s内作用在物体上的冲量为零B.前4s内物体的位移为零C.第4s末物体的速度为零D.前3s内外力对物体做的功的和为零解析:从t=0时开始,物体首先在10N的力