动力学中的图像问题课件

能力突破能力突破物理公式与物理物理公式与物理图象的象的结合是一种重要合是一种重要题型，也是高考型，也是高考的重点及的重点及热点。点。1常见的图象有常见的图象有：vt图象，象，at图象，象，F t图象，象，Fs图象，象，F a图象等。象等。2图象间的联系图象间的联系：加速度是：加速度是联系系v t图象与象与Ft图象的象的桥梁。梁。第第4讲讲(小专题小专题)动力学中的图象问题动力学中的图象问题物理公式与物理图象的结合是一种重要题型，也是高考的重点及热物理公式与物理图象的结合是一种重要题型，也是高考的重点及热能力突破能力突破3图象的应用图象的应用(1)已知物体在一已知物体在一过程中所受的某个力随程中所受的某个力随时间变化的化的图线，要求分析物体的运要求分析物体的运动情况。情况。(2)已知物体在一运已知物体在一运动过程中速度、加速度随程中速度、加速度随时间变化的化的图线，要求分析物体的受力情况。，要求分析物体的受力情况。(3)通通过图象象对物体的受力与运物体的受力与运动情况情况进行分析。行分析。4解题策略解题策略(1)弄清弄清图象斜率、截距、交点、拐点的物理意象斜率、截距、交点、拐点的物理意义。(2)应用物理用物理规律列出与律列出与图象象对应的函数方程式，的函数方程式，进而明而明确确“图象与公式象与公式”、“图象与物体象与物体”间的关系，以便的关系，以便对有关有关物理物理问题作出准确判断。作出准确判断。3图象的应用图象的应用能力突破能力突破5分析图象问题时常见的误区分析图象问题时常见的误区(1)没有看清没有看清纵、横坐、横坐标所表示的物理量及所表示的物理量及单位。位。(2)不注意坐不注意坐标原点是否从零开始。原点是否从零开始。(3)不清楚不清楚图线的点、斜率、面的点、斜率、面积等的物理意等的物理意义。(4)忽忽视对物体的受力情况和运物体的受力情况和运动情况的分析。情况的分析。5分析图象问题时常见的误区分析图象问题时常见的误区能力突破能力突破题型一与牛顿运动定律相关的题型一与牛顿运动定律相关的vt图象图象【典例典例1】(2014天津卷天津卷，5)以不同初速度将两个物体同以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚列用虚线和和实线描述两物体运描述两物体运动的的vt图象可能正确的是象可能正确的是 ()题型一与牛顿运动定律相关的题型一与牛顿运动定律相关的vt图象图象能力突破能力突破动力学中的图像问题课件动力学中的图像问题课件能力突破能力突破答案答案D答案答案D能力突破能力突破动力学中图象的实质动力学中图象的实质是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能。物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能。动力学中图象的实质动力学中图象的实质能力突破能力突破【变式训练变式训练】1如如图1所示，在一足所示，在一足够长的粗糙水平杆上的粗糙水平杆上套一小套一小圆环，在小，在小圆环上施加一水平向上施加一水平向右的恒力右的恒力F，使小，使小圆环由静止开始运由静止开始运图图1动，同，同时在小在小圆环上施加一上施加一竖直向上的力直向上的力F，且，且F满足足的关系的关系为Fkv。已知小。已知小圆环的的质量量为m，小，小圆环与水平与水平杆之杆之间的的动摩擦因数摩擦因数为。则小小圆环运运动过程中速度随程中速度随时间变化的化的图象象为 ()【变式训练】图【变式训练】图1动，同时在小圆环上施加一竖直向上的力动，同时在小圆环上施加一竖直向上的力F，能力突破能力突破答案答案C答案答案C能力突破能力突破【典例典例2】如如图2甲所示，水平面上甲所示，水平面上质量相等的两木量相等的两木块A、B用一用一轻弹簧簧相相连，这个系个系统处于平衡状于平衡状态，现用一用一竖直向上的力直向上的力F拉拉动木木块A，使，使木木块A向上做匀加速直向上做匀加速直线运运动(如如图乙乙)，研究从力，研究从力F刚作用在木作用在木块A瞬瞬间到木到木块B刚离开地面离开地面瞬瞬间的的这一一过程，并程，并选定定该过程中木程中木块A的起点位置的起点位置为坐坐标原点，原点，则下面下面图中能正确表示力中能正确表示力F和木和木块A的位移的位移x之之间关系的是关系的是 ()图图2【典例【典例2】如图】如图2甲所示，水平面上质量相等的两木块甲所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一用一能力突破能力突破解析解析初始状初始状态弹簧被簧被压缩，弹簧簧对A的的弹力平衡着力平衡着A所受的所受的重力，重力，设弹簧簧压缩长度度为x0，末状，末状态弹簧被拉簧被拉长，由于，由于B刚离开地面，离开地面，弹簧簧对B的的弹力平衡着力平衡着B所受的重力，由于所受的重力，由于A、B所受重力相等，故所受重力相等，故弹簧伸簧伸长量也量也为x0。初始状。初始状态A处于平衡于平衡状状态，则kx0mg，当木，当木块A的位移的位移为x时，弹簧向上的簧向上的弹力力的减少量的减少量为kx，外力，外力F减去减去弹力的减少量力的减少量为系系统的合外力，的合外力，故故Fkxma，则得到得到Fkxma，可，可见F与与x是是线性关系，性关系，当当x0时，ma0。答案答案A解析初始状态弹簧被压缩，弹簧对解析初始状态弹簧被压缩，弹簧对A的弹力平衡着的弹力平衡着A所受的重力，所受的重力，能力突破能力突破动力学中的图像问题课件动力学中的图像问题课件能力突破能力突破【变式训练变式训练】2如如图3所示，水平地面上有一所示，水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，簧，下端固定，上端与物体上端与物体A相相连接，整个系接，整个系统处于平衡状于平衡状态。现用一用一竖直向下的力直向下的力压物体物体A，使，使A竖直向下做匀加速直向下做匀加速直直线运运动一段距离，整个一段距离，整个过程中程中弹簧一直簧一直处在在弹性性限度内。下列关于所加力限度内。下列关于所加力F的大小和运的大小和运动距离距离x之之间关系关系图象正确的是象正确的是 ()图图3【变式训练】图【变式训练】图3能力突破能力突破解析解析由于由于弹簧簧弹力与力与弹簧簧压缩量成正比，由牛量成正比，由牛顿第二定律第二定律得得Fkxma，解得，解得Fkxma，所加力，所加力F的大小和运的大小和运动距距离离x之之间关系关系图象正确的是象正确的是图D。答案答案D解析由于弹簧弹力与弹簧压缩量成正比，由牛顿第二定律得解析由于弹簧弹力与弹簧压缩量成正比，由牛顿第二定律得Fk能力突破能力突破题型三与牛顿运动定律相关的题型三与牛顿运动定律相关的Ft、Fa图象图象【典例典例3】(多选多选)如如图4甲所示，用粘性材料粘在一起的甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物两物块静止于光滑水平面上，两物静止于光滑水平面上，两物块的的质量分量分别为mA1 kg、mB2 kg，当，当A、B之之间产生拉力且大于生拉力且大于0.3 N时A、B将会分离。将会分离。t0时刻开始刻开始对物物块A施加一水平推力施加一水平推力F1，同，同时对物物块B施加同一方向的拉力施加同一方向的拉力F2，使，使A、B从静从静止开始运止开始运动，运，运动过程中程中F1、F2方向保持不方向保持不变，F1、F2的大小随的大小随时间变化的化的规律如律如图乙所示。乙所示。则下列关于下列关于A、B两物两物块受力及运受力及运动情况的分析，正确的是情况的分析，正确的是()题型三与牛顿运动定律相关的题型三与牛顿运动定律相关的Ft、Fa图象图象能力突破能力突破At2.0 s时刻刻A、B之之间作用力大小作用力大小为0.6 NBt2.0 s时刻刻A、B之之间作用力作用力为零零Ct2.5 s时刻刻A对B的作用力方向向左的作用力方向向左D从从t0时刻到刻到A、B分离，它分离，它们运运动的位移的位移为5.4 m图图4At2.0 s时刻时刻A、B之间作用力大小为之间作用力大小为0.6 N图图4能力突破能力突破答案答案AD答案答案AD能力突破能力突破分析图象问题时分析图象问题时(1)看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。看清纵、横坐标所表示的物理量及单位。(2)注意坐标原点是否从零开始。注意坐标原点是否从零开始。(3)清楚图线的交点、斜率、面积等的物理意义。清楚图线的交点、斜率、面积等的物理意义。(4)对物体的受力情况和运动情况的分析。对物体的受力情况和运动情况的分析。分析图象问题时分析图象问题时能力突破能力突破【变式训练变式训练】3(多选多选)用一水平力用一水平力F拉静止在水平面拉静止在水平面上的物体，在上的物体，在F从从0开始逐开始逐渐增大的增大的过程中，加速度程中，加速度a随外力随外力F变化的化的图象如象如图5所示，所示，g10 m/s2，则可以可以计算出算出 ()图图5A物体与水平面物体与水平面间的最大静摩擦力的最大静摩擦力BF为14 N时物体的速度物体的速度C物体与水平面物体与水平面间的的动摩擦因数摩擦因数D物体的物体的质量量【变式训练】图【变式训练】图5A物体与水平面间的最大静摩擦力物体与水平面间的最大静摩擦力能力突破能力突破解析解析由由aF图象可知，拉力在象可知，拉力在7 N之前加速度都是之前加速度都是0，因此可，因此可知最大静摩擦力知最大静摩擦力为7 N，选项A正确；再由正确；再由图象可知，当象可知，当F7 N时，加速度，加速度为0.5 m/s2，当，当F14 N时，加速度，加速度为4 m/s2，即，即F1mgma1，F2mgma2，可求得，可求得动摩擦因数及物体的摩擦因数及物体的质量，量，选项C、D正确；物体运正确；物体运动为变加速运加速运动，且不知随，且不知随时间如何如何变化，化，则不能算出拉力不能算出拉力为14 N时物体的速度，物体的速度，选项B错误。答案答案ACD解析由解析由aF图象可知，拉力在图象可知，拉力在7 N之前加速度都是之前加速度都是0，因此可，因此可能力突破能力突破此课件下载可自行编辑修改，供参考！此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！感谢您的支持，我们努力做得更好！此课件下载可自行编辑修改，供参考！此课件下载可自行编辑修改，供参考！