专题01 线性图像法 2021年高考物理三轮复习解题方法专题 方法概述 01 物理图象是一种非常形象的数字语言和工具，利用它可以很好地描述物理过程，反映物理概念和规律，推导和验证新的规律。物理图象不仅可以使抽象的概念形象化，还可以恰当地表示语言难以表达的内涵，用图象解物理问题，不但迅速、直观，还可以避免复杂的运算过程。图象可以线性关系图象和非线性关系图象。 02 线性图像法 线性关系图象解题主要步骤是： （1）根据物理变化过程中各物理量的关系，正确画出物理图线； （2）找出图线上某些特殊点的横、纵坐标值，并确定其物理意义，比如说直线的横、纵截距； （3）注意图线上某一点斜率的物理意义，图线与横轴所围面积的物理意义，比如 图像中，斜率表示加速度，所围的面积为物体在这段时间发生的位移。 例1 （20年全国3卷）.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（ ） A. 3 J B. 4 J C. 5 J D. 6 J √ 【解析】 由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为 ， ；碰后甲、乙的速度分别为 ， ，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得 解得 则损失的机械能为 解得 故选A。 变式训练1. 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程（ ） A．矿车上升所用的时间之比为4:5 B．电机的最大牵引力之比为2:15 C．电机输出的最大功率之比为2:1 D．电机所做的功之比为4:5 √ √ 【解析】A．矿车上升所用的时间，过程①为 ，其中加速过程时间为 ，位移为 ，减速过程为 ，位移也为 ，第②次提升加速时间为 ，位移为 ，减速过程时间也为 ，位移也为 ，则匀速过程时间为 ，所以矿车上升所用的时间之比为 ，A正确； B．加速上升时电机的牵引力 ，加速度相等所以最大牵引力之比为1:1，B错误； C．电机输出的功率为 ，因为最大牵引力相等，所以最大功率之比等于最大速度之比为2:1，C正确； D.电机所做的功为 ，所以相等，D错误。 变式训练2.如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度 滑到长木板上，图（b）为物块与木板运动的 图像，图中t1、 、 已知。 重力加速度大小为g。由此可求得（ ） A.木板的长度 B.物块与木板的质量之比 C.物块与木板之间的动摩擦因数 D.从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能 【解析】 ， ， √ √ 例2（20年全国1卷）一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。则（ ） A. 物块下滑过程中机械能不守恒 B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C. 物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2 D. 当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J √ √ 【详解】A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等与增加的动能，所以机械能不守恒，A正确； B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能mgh＝30J，可得质量m＝1kg，下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功μmg·cosθ·s＝20J求得μ＝0.5，B正确； C．由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma求得a＝2m/s2，C错误； D．物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，D选项错误。故选AB。 变式训练3（20年山东卷）2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的 ... ...
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