专题三_动力学中图象问题.pptVIP

专题三　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点． 2．图象间的联系： 加速度是联系v－t图象与F－t图象的桥梁． 类型一　v－t图象的应用 【典例1】 2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图1甲为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止．某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t＝0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度－时间图线如图乙所示．假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g.则 (　　)． 受水平外力F作用的物体， 在粗糙水平面上做直线运动，其 v－t 图线如图2所示，则下列说法 正确的是 (　　)． A．在0～t1时间内，外力F大小不断增大 B．在t1时刻，外力F为零 C．在t1～t2时间内，外力F大小一定不断减小 D．在t1～t2时间内，外力F大小可能先减小后增大 解析　0～t1时间内，物体先做匀加速直线运动，然后做加速度减小的加速运动，由F1－Ff＝ma1，a1先恒定不变后减小，可知外力先恒定不变后不断减小，A错；由图线斜率可知t1时刻的加速度为零，故外力大小等于摩擦力大小，B错；t1～t2时间内，物体做加速度增大的减速运动，若外力方向与物体运动方向相同，由Ff－F2＝ma2，a2增大，可知外力逐渐减小，若外力方向与物体运动方向相反，由Ff＋F3＝ma2，a2增大，可知外力逐渐增大，又由于在t1时刻，外力F大小等于摩擦力Ff的大小，所以F可能先与物体运动方向相同，大小逐渐减小，减小到0后再反向逐渐增大，故C错、D对． 答案　D 类型二　F－t或a －t和v－t图象的综合应用 【典例2】 一个物块置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉 力F随时间t变化的关系如图3(a)所示，速度v随时间t变化 的关系如图(b)所示．取g＝10 m/s2，求： 用一水平力F拉静止在水 平面上的物体，在F从0开始逐渐 增大的过程中，加速度a随外力F 变化的图象如图4所示，g＝10 m/s2， 则不可以计算出 (　　)． A．物体与水平面间的最大静摩擦力 B．F为14 N时物体的速度 C．物体与水平面间的动摩擦因数 D．物体的质量 解析　由a－F图象可知，拉力在7 N之前加速度都是0，因此可知最大静摩擦力为7 N；再由图象可知，当F＝7 N时，加速度为0.5 m/s2，当F＝14 N时，加速度为4 m/s2，即F1－μmg＝ma1，F2－μmg＝ma2，可求得动摩擦因数及物体的质量；物体运动为变加速运动，且不知随时间如何变化，则不能算出拉力为14 N时物体的速度，本题应选B. 答案　B 4．解题策略 (1)弄清图象斜率、截距、交点、拐点的物理意义． (2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”、“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断． 1．常见的图象有：v－t图象，a－t图象，F－t图象，F－a图象等． 3．图象的应用 图2 (1)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况． 图3 (2)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析． 图4 (3)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况． 5．分析图象问题时常见的误区 (1)没有看清纵、横坐标所表示的物理量及单位． (2)不注意坐标原点是否从零开始． (3)不清楚图线的点、斜率、面积等的物理意义． (4)忽视对物体的受力情况和运动情况的分析．