资源简介 搏分测3 以图像法解题为主导的命题◎ 图像法应用·解码图像法是常用的一种解题方法,其优势是直观展示物理量关系,简化复杂问题,它可使物理量的变化过程可视化,隐含条件显性化。应用图像法解题的关键是读懂图像的物理意义(1)轴——认清横纵坐标物理量及单位;(2)线——分析图线形状(直线或曲线);(3)点——关注特殊点(交点、截距、极值);(4)斜率——理解斜率的物理意义;(5)面积——理解“面积”的物理意义。【典例剖析】 如图,水平轨道AD足够长,BC段部分粗糙且长度为L=1 m,其余部分光滑。质量为1 kg、长度为2L的均匀木板以v0=5 m/s的初速度穿过BC部分,木板与粗糙部分的动摩擦因数为μ=0.8,重力加速度g取10 m/s2,木板穿过粗糙段后的速度大小为( )A.1 m/s B.2 m/sC.3 m/s D.4 m/s解析 本题有两种解法方法一:分段法。按木板运动的位移划分为三个阶段:0~L过程中,滑动摩擦力随位移的增大正比例增大,最大值为Ff=μFN= μ×mg,摩擦力的平均值==μmg。该过程中克服摩擦力做的功W1=·L=μmgL;L~2L过程中,摩擦力恒为Ff=μmg,克服摩擦力做的功W2=FfL=μmgL;2L~3L过程中克服摩擦力做的功与0~L过程中克服摩擦力做的功相等,W3=W1=μmgL。木板穿过粗糙段过程中克服摩擦力做的总功W=W1+W2+W3=μmgL,根据动能定理得-W=mv2-m,代入数据解得v=3 m/s,C项正确。方法二:图像法。木板穿过BC段所受摩擦力随位移x变化如图所示,Ff-x图像与坐标轴围成的面积表示物体克服摩擦力做的功,根据动能定理有-×=mv2-m,解得v=3 m/s,C项正确。两种方法比较不难得出,图像法比分段法简单、直观。答案 C◎ 图像法应用·演练1.北京时间2025年4月24日23时49分,神舟十二号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口,整个对接过程历时约6.5小时。载人飞船在远离地球的过程中,所受地球引力大小F随它距地面的高度h变化的关系图像可能正确的是( )2.(2025·怀化模拟)如图所示为一辆小汽车在公路上运动的位移—时间图像(x-t),图线为抛物线,其纵截距为9 m,t=3 s处与时间轴t相切,0时刻图线的切线与t轴相交为(t1,0),则可确认( )A.小汽车正在转弯B.图像中的t1=1.5 sC.0~3 s内,有一个时刻小汽车速度为7 m/sD.0~3 s内,小汽车平均速度为4.5 m/s3.(2025·济宁模拟)如图甲所示,用水平力F将质量为0.4 kg的物体压在竖直墙壁上静止不动,物体与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力F随时间t变化的规律如图乙所示,取g=10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列图像中,能正确反映物体所受墙的摩擦力大小Ff随时间t变化规律的是( )4.(多选)(2025·青岛调研)如图甲为钓鱼时鱼漂静浮于水面的示意图,将鱼漂视为横截面积为S的细圆柱体。某次鱼咬钩时将鱼漂从平衡位置开始竖直往下拉一小段距离L后松口,鱼漂做简谐运动。取竖直向上为正方向,鱼漂的加速度a和位移x的关系如图乙。已知鱼漂的质量为m,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计一切阻力,下列说法正确的是( )A.鱼漂在上升过程中先超重后失重B.图像的斜率为-ρgSC.鱼漂在上升过程中的最大动能为D.鱼漂在上升过程中所受的最大浮力为ρgLS5.(2025·浙江联考)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示,重力加速度取g=10 m/s2。由图中数据可得( )A.物体质量为2 kg,受到的阻力为4 NB.h=0时,物体的速率为10 m/sC.h=1 m时,物体的动能Ek=60 JD.从地面至h=4 m,物体的动能减少80 J6.(2025·河南卷)两小车P、Q的质量分别为mP和mQ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图甲和图乙所示。小车N的质量为mN,碰撞时间极短,则( )A.mP>mN>mQ B.mN>mP>mQC.mQ>mP>mN D.mQ>mN>mP7.(2025·吕梁模拟)在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势φ随x坐标值的变化图像如图所示。一质量为m、带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v沿x轴正向移动。下列叙述正确的是( )A.小球从O运动到x1的过程中,所受电场力逐渐增大B.小球从x1运动到x3的过程中,电势能一直减小C.若小球能运动到x4处,则初速度v0至少为2D.若v0为2,小球在运动过程中的最大速度为38.(2025·广东六校联考)一灯泡和一电源的U-I图线如图,两线交点为(0.6 A,0.5 V),下列说法不正确的是( )A.电源的电动势为1.5 VB.电源的内阻为2 ΩC.小灯泡的电阻随着电流的增大而增大D.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3 W9.如图所示,金属棒垂直放在足够长的、倾斜的U形光滑导轨底端,整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中。在t=0时刻,给金属棒沿导轨向上的初速度。除导体棒外,其余电阻不计。在导轨上运动过程中,导体棒的动能Ek与位移x、时间t变化关系图像可能正确的是( )10.(2025·枣庄模拟)如图所示,在x≤-和x≥区域中存在垂直xOy平面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场(阴影表示磁场的区域),边长为2d0的正方形金属线圈中心与坐标原点O重合,ab边垂直于y轴。从图中位置(线圈位于xOy平面内)开始,线圈以y轴为转轴匀速转动,下列描述线圈内产生的交变电动势随时间变化的图线(实线)正确的是( )搏分测31.B 解析 根据万有引力定律得F=G,则随h增加,F呈非线性减小,B项正确。2.B 解析 x-t图像只能描述物体做直线运动,A项错误;0~3 s内,小汽车平均速度为== m/s=-3 m/s,D项错误;0~3 s内,根据逆向思维把小汽车看成做初速度为0的匀加速直线运动,则有x=at2,解得加速度大小为a== m/s2=2 m/s2,则t=0时刻小汽车的速度大小为v0=at=2×3 m/s=6 m/s,根据x-t图像的切线斜率绝对值等于速度大小,则有v0==6 m/s,解得t1=1.5 s,由于小汽车做匀减速直线运动,所以0~3 s内,小汽车的速度大小不可能大于6 m/s,B项正确,C项错误。3.B 解析 t=0时刻,最大静摩擦力fm=μF=0.4×20 N=8 N,重力G=mg=4 N4.AC 解析 由题图乙可知,鱼漂在上升过程中,鱼漂的加速度先是正的,后是负的,取竖直向上为正方向,所以加速度先向上,后向下,即浮力先大于重力,后小于重力,所以鱼漂在上升过程中先超重后失重,A项正确;设鱼漂处于平衡位置时(x=0),鱼漂浸泡在水中的部分的长度为L0,当鱼漂的位移为x时,鱼漂浸泡在水中的部分的长度则为L0-x,则ρgSL0=mg,鱼漂做简谐运动的回复力F回=ρgS(L0-x)-mg=ma,解得a=-x,图像的斜率为-,B项错误;设鱼漂在上升过程中的最大动能为Ekm,此时鱼漂处于平衡位置,由动能定理得W合=Ekm-0,由题图乙可知,合力对鱼漂做的功W合为a-x图像与x轴所围部分的面积乘以质量m,则W合=a0L·m=,解得Ekm=,C项正确;设鱼漂在上升过程中所受的最大浮力为Fm,由牛顿第二定律得Fm-mg=ma0,结合B选项和题图乙可知a0=-·(-L),解得Fm=ρgSL+mg>ρgSL,D项错误。5.B 解析 Ep-h图像的斜率为重力,即G==20 N,解得m=2 kg,E总-h图像的斜率为平均阻力F阻=5 N,A项错误;h=0时,Ep=0,Ek=E总-Ep=100 J,故mv2=100 J,解得v=10 m/s,B项正确;h=1 m时,Ep=20 J,E总=95 J,Ek=E总-Ep=75 J,C项错误;h=0时,Ek=E总-Ep=100 J;h=4 m时,E总=80 J,Ep=80 J,Ek'=E总-Ep=0,故ΔEk=Ek-Ek'=100 J,D项错误。6.D 解析 对小车P、N的碰撞过程,由动量守恒定律有mPvP+mNvN1=mPvP'+mNvN1',整理得mP(vP-vP')=mN(vN1'-vN1),由题图甲可知vP-vP'>vN1'-vN1,解得mPmN,综上可得mQ>mN>mP,D项正确。7.B 解析 电势φ-x图像的斜率等于电场强度,则小球从O运动到x1的过程中,场强减小,粒子所受电场力逐渐减小,A项错误;小球从x1运动到x3的过程中,电势不断减少,正电荷的电势能不断减少,B项正确;小球能恰好运动到x1处,就能运动到x4处,所以小球能恰好运动到x1处,初速度v0最小,根据动能定理得-qφ0=0-m,解得v0=,C项错误;当小球运动到x3处时,电场力做正功最大,小球的速度最大,根据动能定理得qφ0=m-m,v0=2,解得vm=,D项错误。8.B 解析 根据U=E-Ir可知电源的电动势为E=1.5 V,电源的内阻为r== Ω=1.67 Ω,A项正确,B项错误;根据R=可知,随电流变大,小灯泡上各点与原点连线的斜率变大,可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大,C项正确;把电源和小灯泡组成闭合回路,则两图像的交点为电路的工作点,此时小灯泡两端电压和电流分别为0.5 V和0.6 A,则小灯泡的功率约为P=IU=0.3 W,D项正确。9.B 解析 根据动能定理F合x=Ek-Ek0,解得Ek=F合x+Ek0,Ek-x图像中图线各点切线的斜率为合力,金属棒上升过程中,速度变小,电流减小,安培力减小,合力减小;下降过程中,速度变大,电流增大,安培力增大,合力减小,A项错误,B项正确;根据W合=P合t,联立解得Ek=P合t+Ek0,Ek-t图像中图线各点切线的斜率为合力的功率,上升过程中,合力的功率一直减小,下降过程中合力的功率先增加后减小,最终的动能小于初动能,C、D两项错误。10.D 解析 从题图中位置(线圈位于xOy平面内)开始,线圈以y轴为转轴匀速转动,开始时刻穿过闭合线圈的磁通量最大,线圈位于中性面,产生正弦交流电,瞬时值表达式为e=Esin ωt,当线圈转过60°时,此时线圈中产生感应电动势的瞬时值为e=Esin 60°=E,在线圈转动一周的过程中,线圈从60°转动到120°,240°到300°的过程中,穿过线圈的磁通量一直为0,根据法拉第电磁感应定律可知线圈中无感应电动势产生,结合选项图像,D项正确。(共33张PPT)微突破搏分测搏分测3 以图像法解题为主导的命题15678910234◎ 图像法应用·解码图像法是常用的一种解题方法,其优势是直观展示物理量关系,简化复杂问题,它可使物理量的变化过程可视化,隐含条件显性化。应用图像法解题的关键是读懂图像的物理意义(1)轴——认清横纵坐标物理量及单位;(2)线——分析图线形状(直线或曲线);(3)点——关注特殊点(交点、截距、极值);(4)斜率——理解斜率的物理意义;(5)面积——理解“面积”的物理意义。15678910234【典例剖析】 如图,水平轨道AD足够长,BC段部分粗糙且长度为L=1 m,其余部分光滑。质量为1 kg、长度为2L的均匀木板以v0= 5 m/s的初速度穿过BC部分,木板与粗糙部分的动摩擦因数为μ=0.8,重力加速度g取10 m/s2,木板穿过粗糙段后的速度大小为( ) A.1 m/s B.2 m/sC.3 m/s D.4 m/s15678910234本题有两种解法方法一:分段法。按木板运动的位移划分为三个阶段:0~L过程中,滑动摩擦力随位移的增大正比例增大,最大值为Ff=μFN=μ×mg,摩擦力的平均值 ==μmg。该过程中克服摩擦力做的功W1=·L=μmgL;L~2L过程中,摩擦力恒为Ff=μmg,克服摩擦力做的功W2=FfL=解析15678910234μmgL;2L~3L过程中克服摩擦力做的功与0~L过程中克服摩擦力做的功相等,W3=W1=μmgL。木板穿过粗糙段过程中克服摩擦力做的总功W=W1+W2+W3=μmgL,根据动能定理得-W=mv2-m,代入数据解得v=3 m/s,C项正确。解析15678910234方法二:图像法。木板穿过BC段所受摩擦力随位移x变化如图所示,Ff-x图像与坐标轴围成的面积表示物体克服摩擦力做的功,根据动能定理有-×=mv2-m,解得v=3 m/s,C项正确。两种方法比较不难得出,图像法比分段法简单、直观。解析15678910234◎ 图像法应用·演练1.北京时间2025年4月24日23时49分,神舟十二号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口,整个对接过程历时约6.5小时。载人飞船在远离地球的过程中,所受地球引力大小F随它距地面的高度h变化的关系图像可能正确的是( )根据万有引力定律得F=G,则随h增加,F呈非线性减小,B项正确。解析15678910234156789102342.(2025·怀化模拟)如图所示为一辆小汽车在公路上运动的位移—时间图像(x-t),图线为抛物线,其纵截距为9 m,t=3 s处与时间轴t相切,0时刻图线的切线与t轴相交为(t1,0),则可确认( )A.小汽车正在转弯B.图像中的t1=1.5 sC.0~3 s内,有一个时刻小汽车速度为7 m/sD.0~3 s内,小汽车平均速度为4.5 m/sx-t图像只能描述物体做直线运动,A项错误;0~3 s内,小汽车平均速度为== m/s=-3 m/s,D项错误;0~3 s内,根据逆向思维把小汽车看成做初速度为0的匀加速直线运动,则有x=at2,解得加速度大小为a== m/s2=2 m/s2,则t=0时刻小汽车的速度大小为v0=at=2×3 m/s=6 m/s,根据x-t图像的切线斜率绝对值等于速度大小,则有v0==6 m/s,解得t1=1.5 s,由于小汽车做匀减速直线运动,所以0~3 s内,小汽车的速度大小不可能大于6 m/s,B项正确,C项错误。解析15678910234156789102343.(2025·济宁模拟)如图甲所示,用水平力F将质量为0.4 kg的物体压在竖直墙壁上静止不动,物体与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力F随时间t变化的规律如图乙所示,取g=10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列图像中,能正确反映物体所受墙的摩擦力大小Ff随时间t变化规律的是( )15678910234t=0时刻,最大静摩擦力fm=μF=0.4×20 N=8 N,重力G=mg=4 N4 N;2 s后,摩擦力小于4 N,物体向下滑动,则物体受到滑动摩擦力作用f=μF,在2 s~4 s时间内,物体受到滑动摩擦力随F的减小而减小,最后变为零,B项正确。解析156789102344.(多选)(2025·青岛调研)如图甲为钓鱼时鱼漂静浮于水面的示意 图,将鱼漂视为横截面积为S的细圆柱体。某次鱼咬钩时将鱼漂从平衡位置开始竖直往下拉一小段距离L后松口,鱼漂做简谐运动。取竖直向上为正方向,鱼漂的加速度a和位移x的关系如图乙。已知鱼漂的质量为m,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计一切阻力,下列说法正确的是( )15678910234A.鱼漂在上升过程中先超重后失重B.图像的斜率为-ρgSC.鱼漂在上升过程中的最大动能为D.鱼漂在上升过程中所受的最大浮力为ρgLS15678910234由题图乙可知,鱼漂在上升过程中,鱼漂的加速度先是正的,后是负的,取竖直向上为正方向,所以加速度先向上,后向下,即浮力先大于重力,后小于重力,所以鱼漂在上升过程中先超重后失重,A项正确;设鱼漂处于平衡位置时(x=0),鱼漂浸泡在水中的部分的长度为L0,当鱼漂的位移为x时,鱼漂浸泡在水中的部分的长度则为L0-x,则ρgSL0=mg,鱼漂做简谐运动的回复力F回= ρgS(L0-x)-mg=ma,解得a=-x,图像的斜率为-,B项错误;解析15678910234设鱼漂在上升过程中的最大动能为Ekm,此时鱼漂处于平衡位置,由动能定理得W合=Ekm-0,由题图乙可知,合力对鱼漂做的功W合为a-x图像与x轴所围部分的面积乘以质量m,则W合=a0L·m=,解得Ekm=,C项正确;设鱼漂在上升过程中所受的最大浮力为Fm,由牛顿第二定律得Fm-mg=ma0,结合B选项和题图乙可知a0=-·(-L),解得Fm=ρgSL+mg>ρgSL,D项错误。解析156789102345.(2025·浙江联考)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示,重力加速度取g=10 m/s2。由图中数据可得( )A.物体质量为2 kg,受到的阻力为4 NB.h=0时,物体的速率为10 m/sC.h=1 m时,物体的动能Ek=60 JD.从地面至h=4 m,物体的动能减少80 J15678910234Ep-h图像的斜率为重力,即G==20 N,解得m=2 kg,E总-h图像的斜率为平均阻力F阻=5 N,A项错误;h=0时,Ep=0,Ek=E总-Ep=100 J,故mv2=100 J,解得v=10 m/s,B项正确;h=1 m时,Ep=20 J,E总=95 J,Ek=E总-Ep=75 J,C项错误;h=0时,Ek=E总-Ep=100 J;h=4 m时,E总=80 J,Ep=80 J,Ek'=E总-Ep=0,故ΔEk=Ek-Ek'=100 J,D项错误。解析156789102346.(2025·河南卷)两小车P、Q的质量分别为mP和mQ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图甲和图乙所示。小车N的质量为mN,碰撞时间极短,则( )A.mP>mN>mQ B.mN>mP>mQC.mQ>mP>mN D.mQ>mN>mP15678910234对小车P、N的碰撞过程,由动量守恒定律有mPvP+mNvN1=mPvP'+ mNvN1',整理得mP(vP-vP')=mN(vN1'-vN1),由题图甲可知vP-vP'>vN1'-vN1,解得mPmN,综上可得mQ>mN>mP,D项正确。解析156789102347.(2025·吕梁模拟)在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势φ随x坐标值的变化图像如图所示。一质量为m、带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v沿x轴正向移动。下列叙述正确的是( )15678910234A.小球从O运动到x1的过程中,所受电场力逐渐增大B.小球从x1运动到x3的过程中,电势能一直减小C.若小球能运动到x4处,则初速度v0至少为2D.若v0为2,小球在运动过程中的最大速度为3电势φ-x图像的斜率等于电场强度,则小球从O运动到x1的过程 中,场强减小,粒子所受电场力逐渐减小,A项错误;小球从x1运动到x3的过程中,电势不断减少,正电荷的电势能不断减少,B项正确;小球能恰好运动到x1处,就能运动到x4处,所以小球能恰好运动到x1处,初速度v0最小,根据动能定理得-qφ0=0-m,解得解析15678910234v0=,C项错误;当小球运动到x3处时,电场力做正功最大,小球的速度最大,根据动能定理得qφ0=m-m,v0=2,解得vm=,D项错误。解析156789102348.(2025·广东六校联考)一灯泡和一电源的U-I图线如图,两线交点为(0.6 A,0.5 V),下列说法不正确的是( )15678910234A.电源的电动势为1.5 VB.电源的内阻为2 ΩC.小灯泡的电阻随着电流的增大而增大D.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3 W根据U=E-Ir可知电源的电动势为E=1.5 V,电源的内阻为r==Ω=1.67 Ω,A项正确,B项错误;根据R=可知,随电流变大,小灯泡上各点与原点连线的斜率变大,可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大,C项正确;把电源和小灯泡组成闭合回路,则两图像的交点为电路的工作点,此时小灯泡两端电压和电流分别为0.5 V和0.6 A,则小灯泡的功率约为P=IU=0.3 W,D项正确。解析156789102349.如图所示,金属棒垂直放在足够长的、倾斜的U形光滑导轨底端,整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中。在t=0时刻,给金属棒沿导轨向上的初速度。除导体棒外,其余电阻不计。在导轨上运动过程中,导体棒的动能Ek与位移x、时间t变化关系图像可能正确的是( )1567891023415678910234根据动能定理F合x=Ek-Ek0,解得Ek=F合x+Ek0,Ek-x图像中图线各点切线的斜率为合力,金属棒上升过程中,速度变小,电流减 小,安培力减小,合力减小;下降过程中,速度变大,电流增 大,安培力增大,合力减小,A项错误,B项正确;根据W合=P合t,联立解得Ek=P合t+Ek0,Ek-t图像中图线各点切线的斜率为合力的功率,上升过程中,合力的功率一直减小,下降过程中合力的功率先增加后减小,最终的动能小于初动能,C、D两项错误。解析1567891023410.(2025·枣庄模拟)如图所示,在x≤-和x≥区域中存在垂直xOy平面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场(阴影表示磁场的区域),边长为2d0的正方形金属线圈中心与坐标原点O重合,ab边垂直于y轴。从图中位置(线圈位于xOy平面内)开始,线圈以y轴为转轴匀速转动,下列描述线圈内产生的交变电动势随时间变化的图线(实线)正确的是( )1567891023415678910234从题图中位置(线圈位于xOy平面内)开始,线圈以y轴为转轴匀速转动,开始时刻穿过闭合线圈的磁通量最大,线圈位于中性面,产生正弦交流电,瞬时值表达式为e=Esin ωt,当线圈转过60° 时,此时线圈中产生感应电动势的瞬时值为e=Esin 60°=E,在线圈转动一周的过程中,线圈从60°转动到120°,240°到300°的过程中,穿过线圈的磁通量一直为0,根据法拉第电磁感应定律可知线圈中无感应电动势产生,结合选项图像,D项正确。解析15678910234 展开更多...... 收起↑ 资源列表 搏分测3 以图像法解题为主导的命题.docx 搏分测3 以图像法解题为主导的命题.pptx