專題01圖像法（原卷版）

專題01圖像法常見運動學(xué)圖像常見功能關(guān)系圖像1.有關(guān)機車啟動的圖像恒定功率啟動a1/v圖像恒定加速度啟動F1/v圖像由F－Ff＝ma，P＝Fv可得：a＝eq\f(P,m)·eq\f(1,v)－eq\f(Ff,m)，①斜率k＝eq\f(P,m)②縱截距b=－eq\f(Ff,m)③橫截距c=eq\f(1,vm)=①AB段牽引力不變，做勻加速直線運動；②BC圖線的斜率k表示功率P，知BC段功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運動；③B點橫坐標對應(yīng)勻加速運動的末速度為1/v1；④C點橫坐標對應(yīng)運動的最大速度1/v2，此時牽引力等于阻力。有關(guān)動能、重力勢能、機械能的圖像EKx圖像EPx圖像Ex圖像Et圖像xxOEK①②xxOEP①②xxOE①②tOEtOE①②斜率：合外力①合外力沿+x方向②合外力沿x方向斜率：重力、彈力等①力沿x方向②力沿+x方向斜率：除重力、彈力以外的力①沿+x方向②沿x方向斜率：功率常見電場中的圖像1.φx圖像（1）電場強度的大小等于φx圖線的斜率的絕對值,電場強度為零處,φx圖線存在極值,其切線的斜率為零。（2）在φx圖像中可以直接判斷各點電勢的大小,并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強度的方向。（3）在φx圖像中分析電荷移動時電勢能的變化,可用WAB=qUAB,進而分析WAB的正負,然后作出判斷。2.Epx圖像（1）根據(jù)電勢能的變化可以判斷電場力做功的正負,電勢能減少,電場力做正功:電勢能增加,電場力做負功。（2）根據(jù)ΔEp=W=Fx,圖像Epx斜率的絕對值表示電場力的大小。3.Ex圖像（1）Ex圖像反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律,E>0表示電場強度沿x軸正方向;E<0表示電場強度沿x軸負方向。（2）在給定了電場的Ex圖像后,可以由圖線確定電場強度的變化情況,電勢的變化情況,Ex圖線與x軸所圍圖形“面積”表示電勢差,兩點的電勢高低根據(jù)電場方向判定。在與粒子運動相結(jié)合的題目中,可進一步確定粒子的電性、動能變化、電勢能變化等情況。（3）在這類題目中,還可以由Ex圖像畫出對應(yīng)的電場,利用這種已知電場的電場線分布、等勢面分布或場源電荷來處理相關(guān)問題。四、閉合電路的UI圖像①當電路斷路即I＝0時，縱軸的截距為電源電動勢。②當外電路電壓U＝0時，橫軸的截距為短路電流。③圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻。五、常見的熱學(xué)圖像1．一定質(zhì)量的氣體不同圖像的比較類別特點(其中C為常量)舉例p-VpV＝CT，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠p-eq\f(1,V)p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高p-Tp＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，體積越小V-TV＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，壓強越小[注意]上表中各個常量“C”意義有所不同?？梢愿鶕?jù)pV＝nRT確定各個常量“C”的意義。2．氣體狀態(tài)變化圖像的分析方法(1)明確點、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖像問題，應(yīng)當明確圖像上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(tài)參量；圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程。(2)明確圖像斜率的物理意義：在V-T圖像(p-T圖像)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(或體積)越??；斜率越小，壓強(或體積)越大。(3)明確圖像面積物理意義：在p-V圖像中，p-V圖線與V軸所圍面積表示氣體對外界或外界對氣體所做的功。六、常見的有關(guān)光電效應(yīng)的圖像圖像名稱圖線形狀讀取信息最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①截止頻率(極限頻率)：橫軸截距②逸出功：縱軸截距的絕對值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：圖線的斜率k＝h遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①截止頻率νc：橫軸截距②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc：橫軸截距②飽和光電流Im：電流的最大值③最大初動能：Ekm＝eUc顏色不同時，光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2【方法一】圖像面積的應(yīng)用【方法演練1】如圖甲所示，質(zhì)量為4kg的物體在水平推力作用下開始運動，推力大小F隨位移大小x變化的圖像如圖乙所示，物體與地面間的動摩擦因數(shù)取，則該物體在0~4m的運動過程中（）A．摩擦力的功率一直增大 B．推力的功率一直增大C．摩擦力做功為80J D．推力做功為200J【方法演練2】空間中存在沿x軸方向的電場，x軸上各點的電場強度（以＋x方向為正）隨x的變化情況如圖所示，已知之間為傾斜直線，之間為曲線，。下列敘述中正確的是（

）A．處與處兩點的電勢相同B．與間的電勢差大于與間的電勢差C．電子沿x軸從運動到的過程中，電場力先做正功后做負功D．電子在處的電勢能小于在處的電勢能【方法二】圖像斜率的應(yīng)用【方法演練3】用水平拉力使水平桌面上的甲、乙兩物體由靜止開始沿直線運動，甲、乙兩物體運動的加速度a與所受拉力F的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A．甲物體的質(zhì)量一定大于乙物體的質(zhì)量B．甲物體的質(zhì)量可能等于乙物體的質(zhì)量C．甲物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)小于乙物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)D．甲物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)大于乙物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)【方法演練4】踢毽子是一種深受學(xué)生喜愛的體育運動。在無風天氣里，毽子受到的空氣阻力大小與其下落的速度大小成正比。一毽子從很高處由靜止豎直下落到地面的過程中，運動的時間為，下落的高度、速度大小為、重力勢能為、動能為。以地面的重力勢能為零。則下列圖像中可能正確的是（）A． B．C． D．【方法三】圖像截距的應(yīng)用【方法演練5】一輛遙控汽車在平直的軌道上勻速運動，為了測試其剎車性能，從時刻起開始剎車，剎車過程中遙控汽車的位移與速度平方的關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是（）A．遙控汽車剎車時產(chǎn)生的加速度大小為B．遙控汽車從剎車到停止運動所需時間為3sC．遙控汽車在第1s內(nèi)的位移大小為7.5mD．遙控汽車剎車后1s末的速度大小為【方法演練6】用水平拉力使雪橇在平坦的雪地上由靜止開始沿直線運動，雪橇運動后，所受拉力F與其加速度a的關(guān)系圖線如圖所示，圖中b、和n均為已知量，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（

）A．雪橇做變加速直線運動B．雪橇的質(zhì)量為C．雪橇與雪地間的動摩擦因數(shù)為D．拉力時，雪橇的加速度大小為1．霧霾天氣容易給人們的正常生活造成不良影響。在一霧霾天，某人駕駛一輛小汽車行駛在平直的高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方處有一輛大卡車沿同方向勻速行駛，于是小汽車司機緊急剎車，但剎車過程中剎車失靈。如圖所示，a、b分別為小汽車和大卡車運動的圖像，下列說法正確的是（）A．0~1s內(nèi)小汽車運動了25mB．剛剎車時小汽車的加速度大小為C．小汽車和大卡車在時發(fā)生碰撞D．兩車不會發(fā)生碰撞2．如圖所示是一物體沿直線由靜止開始運動的部分at圖像，關(guān)于物體的運動，下列說法正確的是（）A．時刻物體的速度為0.5a0t0B．至物體沿負向做加速運動C．物體在和兩個時刻的速度相同D．時刻物體返回到出發(fā)時的位置3．在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運動，物體的加速度a與彈簧壓縮量x之間的關(guān)系如圖中實線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其ax關(guān)系如圖中虛線所示。假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體，已知星球M的半徑是星球N的3倍，則（）A．物體Q的質(zhì)量是P的3倍B．P、Q下落過程中的最大速度之比滿足C．M與N的密度相等D．Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的2倍4．如圖甲所示，一足夠長的水平傳送帶以某一恒定速率順時針轉(zhuǎn)動，一根輕彈簧一端與豎直墻面連接，另一端與質(zhì)量為的物塊不拴接。物塊將彈簧壓縮一段距離后置于傳送帶最左端無初速度釋放，物塊向右運動受到的摩擦力隨位移的關(guān)系如圖乙所示，為已知量，則下列說法正確的是（

）A．物塊在傳送帶上先加速后減速B．整個過程中摩擦力對物塊做的功C．彈簧的勁度系數(shù)D．若物塊與彈簧拴接，在物塊繼續(xù)向右運動到處的過程中始終與傳送帶保持相對靜止5．某新能源汽車生產(chǎn)廠家在一條水平封閉道路上進行汽車性能測試實驗，汽車自動駕駛系統(tǒng)操作一輛質(zhì)量為m的汽車從靜止開始以恒定加速度啟動，經(jīng)過一段時間汽車速度達到最大，保持勻速行駛一段時間后采取緊急制動，最后停止運動。通過電腦系統(tǒng)近似處理，得到該過程中汽車功率、速度v隨時間t變化圖像，如圖甲、乙所示。假設(shè)汽車行駛過程中所受的阻力恒定，則以下說法正確的有（）A．在0~過程中，汽車克服阻力做功等于B．在時間內(nèi)，汽車克服阻力做功小于（）C．在時刻汽車的速度大小為D．在時刻汽車的速度大小為6．電流傳感器反應(yīng)非常靈敏，與計算機相連接，能立即描繪出電流隨時間變化的圖像。如圖甲所示，在觀察充電、放電現(xiàn)象的實驗中，電源用直流8V，電容器的電容是幾十微法。先使開關(guān)S擲向1端，電源向電容器充電，這個過程瞬間完成。然后把開關(guān)S擲向2，電容器通過電阻R放電，電流傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的It曲線如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．S接1時，電容器充電，帶電量Q增加，板間電壓U增大，板間場強E減小B．S接2時，電容器放電，帶電量Q減少，板間電壓U減小，板間場強E減小C．在It圖中圖線與橫軸所圍的面積表示電荷量D．根據(jù)以上數(shù)據(jù)和信息不可能估算出電容的大小7．一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)B、C變化到狀態(tài)D的狀態(tài)變化過程圖像如圖所示，與橫軸平行，與縱軸平行，在同一直線上。已知A狀態(tài)溫度為，從A狀態(tài)至B狀態(tài)氣體吸收了的熱量，下列說法正確的是（）A．D狀態(tài)的溫度為B．A狀態(tài)的內(nèi)能大于C狀態(tài)的內(nèi)能C．從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，氣體內(nèi)能增加了D．從B狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，器壁單位面積在單位時間內(nèi)受到撞擊的分子數(shù)增加8．某碼頭吊裝集裝箱上船，一架起重機將放在地面上的一個箱子吊起。箱子在起重機鋼繩的作用下由靜止開始豎直向上運動，不計空氣阻力。運動過程中箱子的機械能E與其位移的關(guān)系圖像如圖所示，其中O～過程的圖線為曲線，～過程的圖線為直線。根據(jù)圖像可知（）A．O～過程中箱子所受的拉力逐漸減小B．O～過程中箱子的動能一直增加C．過程中箱子的加速度一直不變D．過程中起重機的輸出功率一直增大9．某景區(qū)的彩虹滑梯如圖所示，由兩段傾角不同的直軌道（第一段傾角較大）組成，同種材料制成的粗糙斜面AB和BC高度相同，以底端C所在水平直線為x軸，頂端A在x軸上的投影O為原點建立坐標系。一游客靜止開始從頂端A下滑到底端，若規(guī)定x軸所在的水平面為零勢能面，則物體在兩段斜面上運動過程中動能E?、重力勢能機械能E、產(chǎn)生的熱量Q隨物體在x軸上投影位置坐標x的變化關(guān)系圖像中正確的是（）A． B．C． D．10．如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平面上，上端疊放著A、B兩個物塊，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物塊A上，使A開始向上做勻加速運動，以系統(tǒng)靜止時的位置為坐標原點，豎直向上為x正方向，得到F隨x的變化圖像如圖乙所示.已知物塊A的質(zhì)量，重力加速度g取。則（

）A．彈簧的勁度系數(shù)為B．物塊A的加速度大小為C．物塊B的質(zhì)量為D．F作用瞬間，A、B之間的彈力大小為11．如圖甲所示，在某電場中建立x坐標軸，一個電子僅在電場力作用下沿x軸正方向運動，經(jīng)過A，B，C三點，已知。該電子的電勢能隨坐標x變化的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是（）A．A點電勢低于B點電勢B．A點的電場強度小于B點的電場強度C．A、B兩點電勢差等于B、C兩點電勢差D．電子經(jīng)過A點的速率小于經(jīng)過B點的速率12．點電荷、固定在軸上坐標為和的兩點處，兩點電荷連線上各點的電勢隨距離變化的關(guān)系圖像如圖所示，其中處為電勢最高點，則下列判斷正確的是（

）A．、均為正電荷B．與的大小關(guān)系為C．自處由靜止釋放一個電子，僅在電場力的作用下電子恰能運動到處D．負檢驗電荷由處運動到處的過程中，電勢能先減小后增大13．一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其壓強與熱力學(xué)溫度關(guān)系圖像如圖所示，下列說法正確的是（

）A．氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程，體積不變B．氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程，體積增大C．氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程，內(nèi)能增大D．氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程，氣體對外界做正功E．氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程，氣體對外界做負功14．實驗室有一單量程電流表，只有最大量程一條刻度線，但數(shù)據(jù)未知（量程不足1A）。某學(xué)習小組設(shè)計電路來測量電流表的量程和內(nèi)阻，實驗室可供使用的器材如下：A．待測電流表；B．標準電流表：量程為00.6A，內(nèi)阻未知；C．標準電流表：量程為03A，內(nèi)阻未知；D．電阻箱：阻值范圍為0～999.9Ω；E．滑動變阻器（最大阻值為20Ω）；F．滑動變阻器（最大阻值為2kΩ）；G．電源E：電動