1、热点十一 物理图象热点概述1物理图象能形象地表达物理规律，直观地展示物理过程，并能鲜明地体现物理量间的相互关系。从近几年高考来看，图象问题所占的比例越来越大。2解决图象问题时必须弄清楚以下四个方面：(1)坐标轴的物理意义。(2)斜率的物理意义。(3)面积的物理意义。(4)交点、拐点的物理意义。高考再现1多选(2015全国新课标 )如图甲所示，一物块在 t0 时刻滑上一固定斜面，其运动的 v t 图线如图乙所示。若重力加速度及图中的 v0、v1、t1 均为已知量，则可求出()A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度【命题立意】知识：本题考查了 v t 图象
2、、牛顿第二定律。能力：考查对 v t 图象结合牛顿第二定律的理解能力和推理能力。1解析：选 ACD 由题图乙可以求出物块上升过程中的加速度为 a1v0t1，下降过程中的加速度为 a2v1t1。物块在上升和下降过程中，由牛顿第二定律得 mgsin Ffma1，mgsin Ffma2，由以上各式可求得 sin v0v12t1g，滑动摩擦力 Ffmv0v12t1，而 FfFNmgcos，由以上分析可知，选项 A、C 正确。由 v t 图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，选项 D 正确。2(2015全国新课标)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计
3、时，发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小 Ff 恒定不变。下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图线中，可能正确的是()【命题立意】知识：汽车行驶中功率、速度、力和加速度关系。能力：各物理量关系的分析能力和图象分析解读能力。2.解析：选 A 由 Pt 图象知：0t1 内汽车以恒定功率 P1 行驶，t1t2 内汽车以恒定功率 P2 行驶。设汽车所受牵引力为 F，则由 PFv 得，当 v 增加时，F 减小，由 aFFfm知 a 减小，又因速度不可能突变，所以选项 B、C、D 错误，选项 A 正确。限时训练1.(2015延安质检)如图所示为某物体做直线运动的 v
4、 t 图象，关于这个物体在 4 s 内的运动情况，下列说法中正确的是()A物体始终向同一方向运动B4 s 末物体离出发点最远C加速度大小不变，方向与初速度方向相同D4 s 内通过的路程为 4 m，而位移为零解析：选 D 图线斜率不变，因此物体做匀变速直线运动，开始时速度方向与加速度方向相反，物体减速运动，t2 s 时，物体速度减为零，然后物体反向加速运动，t4 s 时，回到起始点，由图可知物体所经历的路程为 s2212 m2212 m4 m，位移为零，A、B、C 错误，D 正确。2.(2015江西师大附中模拟)M、N 是某电场中一条电场线上的两点，若在 M 点释放一个初速度为零的电子，电子仅受
5、电场力作用，并沿电场线由 M 点运动到 N 点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是()A电子在 N 点的动能小于在 M 点的动能B该电场有可能是匀强电场C该电子运动的加速度越来越小D电子运动的轨迹为曲线解析：选 C 电子从静止到运动，电势能逐渐减小，动能逐渐增加，A 错误；根据电势能的图象可以看出电势能是非线性减小的，由 Epq 知电势是非线性减小的，再根据 UEd推知场强是非固定值，因此该电场是非匀强电场，B 错误；由牛顿第二定律得 qEma，加速度逐渐减小，C 正确；轨迹与电场线重合，表明电场力与轨迹重合，因此轨迹只能是直线，D 错误。3.一个物体沿一条直线运动，其位移
6、x 随时间 t 变化规律图线为如图所示抛物线，c 和 d 已知，由此可知()A物体的初速度为零B物体做加速度越来越大的加速运动C物体在 c 时刻的速度为 3d2cD物体经过 1.5c 时的速度为 4dc解析：选 C 由图象结合位移公式 xv0t12at2 可知物体做匀加速直线运动，由 dv0c12ac2 和 3dv0(2c)12a(2c)2，解得 v0 d2c，adc2，A、B 错误；应用速度公式可知物体在 c时刻的速度为 v0ac3d2c，C 正确；应用速度公式可知物体在1.5c 时刻的速度为 v01.5ac2dc，D 错误。4.多选(2015成都模拟)如图甲所示，质量为 m 的滑块以一定初
7、速度滑上倾角为 的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力 Fmgsin。已知滑块与斜面间的动摩擦因数 tan，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量 Q、滑块的动能 Ek、势能 Ep、机械能 E 随时间 t、位移x 变化的是()甲 乙解析：选 CD 滑块在斜面方向共受三个力，一个重力沿斜面向下的分力 mgsin，沿斜面向下的摩擦力 mgcos mgsin，沿斜面向上的拉力 Fmgsin，滑块做匀减速运动，加速度大小 agsin，因此位移 xv0t12gsin t2，那么运动过程中产生的热量 QFfxmgsin v0t12gsin t2，与时间不成正比，A 错误；动能 Ek1
8、2mv212m(v0gsin t)2，不是关于时间 t 的一次函数关系，B 错误；重力势能Epmghmgxsin，与位移 x 成正比，C 正确；整个运动过程，拉力和摩擦力的合力等于零，只有重力做功，机械能守恒，D 正确。5.(2015昆明二模)甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶，它们的位移 x 随时间 t 变化的关系图线分别如图中甲、乙所示，图线甲为直线且与 x 轴交点坐标为(0,2)，图线乙为过坐标原点的抛物线，两图线交点的坐标为 P(2,4)。下列说法正确的是()A甲车做匀加速直线运动B乙车速度越来越大Ct2 s 时刻甲、乙两车速率相等D02 s 内甲、乙两车发生的位移大小相等解析：选 B 图
9、线的斜率表示速度，甲车的斜率不变，表明甲车做匀速直线运动，选项 A 错误；乙车的斜率不断增大，表明乙车的速度越来越大，选项 B 正确；t2 s 时刻两图线的斜率不相等，表明两车速度不相等，选项 C 错误；由题图可知，在 02 s 内，甲车的位移 x 甲(42)m2 m，乙车的位移 x 乙(40)m4 m，选项 D 错误。6.(2015辽师大附中三模)如图甲所示，空间存在水平向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，磁场内有一足够长的绝缘直杆，它与水平面的倾角为，一带电荷量为q、质量为 M 的带负电小球套在直杆上，从 A 点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数 Mgcos，支持力 FN 反向，
10、且速度越大支持力 FN 越大，摩擦力 Ff 也随之增加，最后出现 Mgsin Mgcos F，之后小球匀速下滑，C 正确，A、B、D 错误。7(2015华中师大附中模拟)如图甲所示，正三角形导线框 abc 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示，t0 时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，图丙中能表示线框的 ab 边受到的磁场力 F 随时间 t 的变化关系的是(规定向左为力的正方向)()丙解析：选 D 在第 1 s 内，磁感应强度是均匀减小的，因此电流在线框里面是顺时针流动的，结合左手定则，ab 边所受安培力水平向左，图象应在横轴以上，B
11、 错误；再由闭合电路的欧姆定律可知，电流大小是恒定的，但磁感应强度是线性变小的，因此安培力也是线性变小的，A 错误；在第 6 s 内，安培力是向右的，是负值，C 错误，D 正确。8.如图甲所示为起重机沿竖直方向提起的过程中重物运动的速度时间图象，则该过程中起重机的输出功率最接近图乙中的()甲 乙解析：选 D 由 v t 图象可知运动过程可划分为三个阶段，第一阶段 F1mg，F1mgma1，F1m(ga1)，P1F1v1m(ga1)a1t1；第二阶段 F2mg，P2mgvmm(ga1)vm，A、B 错误；第三阶段 F3mg，F3m(ga1)，P3m(ga1)vmmgvm，C错误，D 正确。9(2
12、015内江联考)如图甲所示，两个平行金属板 P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压。t0 时，Q 板比 P 板电势高 U0，在两板的正中央 M 点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计)，已知电子在 04t0 时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐减小的时间是()A0tt0 Bt0t2t0C2t0t3t0D3t0t4t0解析：选 D 开始时 Q 板电势比 P 板高，电场线向左，负电荷受力向右，因此在 0tt0 内，电子向右加速运动，A 错误；t0 时刻电场反向，电子开始向右减速运动，到 2t0 时刻，速度恰好减小到零，B 错误；在 2t0t3t0
13、 时间内，电子向左加速运动，C 错误；在 3t0 时刻，电场再次反向，电子开始向左减速运动，到 4t0 时刻，速度刚好减小到零，D 正确。10.(2015达州质检)某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力 F 随时间 t 变化的图象如图所示，在 08 s 内，下列说法正确的是()A物体在第 2 s 末速度和加速度都达到最大值B物体在第 6 s 末的位置和速率，都与第 2 s 末相同C物体在第 4 s 末离出发点最远，速率为零D物体在第 8 s 末速度和加速度都为零，且离出发点最远解析：选 D 由图线可知，物体在第 2 s 末所受合力达到最大，所以加速度达到最大值，2 s4 s 物体受力减小，加
14、速度减小，物体仍然加速，所以 4 s 末速度达到最大；4 s6 s 物体做减速运动，6 s 末速率与第 2 s 末相同，但位置不同；根据图象，物体在第 8 s 末合力减到零，速度和加速度都为零，且离出发点最远，D 正确。11.多选在如图甲所示的电路中，L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2 是两个完全相同的电灯，E 是内阻不计的电源。t0 时刻，闭合开关 S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1 时刻断开开关 S。规定图示流过电灯 D1、D2的电流方向为正，分别用 I1、I2 表示流过电灯 D1 和 D2 中的电流，则图乙中能定性描述 I1、I2 随时间 t 变化关系的是()解析
15、：选 AC t0 时刻，闭合开关 S，因线圈的自感作用，电流由 D1 直接流到 D2，但随线圈中的电流增大，D1 中的电流逐渐变小；当电流稳定时，D1 中电流为零，D2 中电流达最大；t1 时刻断开 S 后，D2 中电流立即为零，而因线圈的自感作用，线圈与D1 构成回路，此时 D1 中的电流与线圈中相等，方向向上，逐渐减小，A、C 正确。12多选(2015吉林联考)两个等量正点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有 A、B、C 三点，如图甲所示。一个电量为 2 C、质量为 1 kg 的小物块从 C 点由静止释放，其运动的 v t 图象如图乙所示，其中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是()AB 点为中垂线上电场强度最大的点，场强 E1 V/mB由 C 到 A 的过程中物块的电势能先减小后变大C从 C 到 A 的过程中，电势逐渐升高DA、B 两点电势差 UAB5 V解析：选 AD 由图乙知，小物块在 B 点时加速度最大，故 B点场强最大，加速度大小为 2 m/s2，根据牛顿第二定律得 qEma，解得 E1 V/m，A 错误；由 C 到 A 的过程中小物块的动能一直增大，电势能始终在减小，电势逐渐降低，B、C 错误；根据动能定理有 qUBA12mv2A12mv2B，解得 UAB5 V，D 正确。