1、热点专题系列三攻克功能类图像的应用高考总复习物理必必 备备 知知 识识 深深 悟悟 固固 基基1与能量有关的图像所围与能量有关的图像所围“面积面积”或或“斜率斜率”的含义的含义(1)Ft图像：由公式图像：由公式IFt可知，可知，Ft图线与图线与t坐标轴围成的面积表坐标轴围成的面积表示物体受到的冲量示物体受到的冲量(2)Fx图像：由公式图像：由公式WFx可知，可知，Fx图线与图线与x坐标轴围成的面积坐标轴围成的面积表示力所做的功表示力所做的功高考总复习物理(3)Pt图像：由公式图像：由公式WPt可知，可知，Pt图线与图线与t坐标轴围成的面积表坐标轴围成的面积表示力所做的功示力所做的功(4)Ekx
2、图像：由动能定理可知，图像：由动能定理可知，Ekx图线的斜率表示合外力图线的斜率表示合外力(4)Ex图像：由功能原理可知，图像：由功能原理可知，Ex图线的斜率表示除重力外的图线的斜率表示除重力外的合外力合外力高考总复习物理2解决功能图像问题的基本步骤解决功能图像问题的基本步骤高考总复习物理综合类型一与变力有关的图像问题综合类型一与变力有关的图像问题例例1如图甲所示，一质量为如图甲所示，一质量为4 kg的物体静止在水平地面上，让物的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力体在随位移均匀减小的水平推力F作用下开始运动，推力作用下开始运动，推力F随位移随位移x变化变化的关系如图乙所示，
3、已知物体与地面间的动摩擦因数的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数0.5(g取取10 m/s2)，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()高考总复习物理【答案】【答案】B高考总复习物理高考总复习物理高考总复习物理变变式式1如图所示，图线表示作用在某物体上的合力随时间变化的如图所示，图线表示作用在某物体上的合力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么关系，若物体开始时是静止的，那么()A从从t0开始，开始，5 s内物体的动能变化量为零内物体的动能变化量为零B在前在前5 s内只有第内只有第1 s末物体的动能最大末物体的动能最大C在前在前5 s内只有第内只有第5 s末物体的速率最大末物
4、体的速率最大D前前3 s内合外力对物体做的功为零内合外力对物体做的功为零【答案】【答案】D高考总复习物理【解析】【解析】由图像可知由图像可知01 s的合外力的大小是的合外力的大小是15 s的合外力的大的合外力的大小的小的2倍，所以加速度大小的关系也是倍，所以加速度大小的关系也是21，物体的运动状态可描述为，物体的运动状态可描述为01 s物体做匀加速运动到速度最大，物体做匀加速运动到速度最大，3 s末减速到零，末减速到零，5 s末反向加速到末反向加速到最大，因此最大，因此5 s内动能变化量不为零，内动能变化量不为零，A错误；第错误；第1 s末和第末和第5 s末物体的动末物体的动能和速率一样大，能
5、和速率一样大，B、C错误；错误；3 s末减速到零，所以前末减速到零，所以前3 s内合外力对物内合外力对物体做的功为零，体做的功为零，D正确正确高考总复习物理综合类型二综合类型二 功或功率的图像问题功或功率的图像问题例例2(2021年嘉兴调研年嘉兴调研)(多选多选)质量为质量为1 kg的物体静止在水平粗糙的的物体静止在水平粗糙的地面上，在一水平外力地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示，外力的作用下运动，如图甲所示，外力F和物体克和物体克服摩擦力服摩擦力Ff做的功做的功W与物体位移与物体位移x的关系如图乙所示，的关系如图乙所示，g取取10 m/s2下列下列分析正确的是分析正确的是()高考
6、总复习物理【答案】【答案】ACD高考总复习物理高考总复习物理变式变式2(多选多选)放在粗糙水平地面上质量为放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg的物体受到水平拉的物体受到水平拉力的作用，在力的作用，在06 s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示下列说法中正确的是的关系图像分别如图甲、乙所示下列说法中正确的是()高考总复习物理A06 s内拉力做的功为内拉力做的功为140 JB物体在物体在02 s内所受的拉力为内所受的拉力为4 NC物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.5D合外力在合外力
7、在06 s内做的功与内做的功与02 s内做的功相等内做的功相等【答案】【答案】AD高考总复习物理高考总复习物理综合类型三与动能有关的图像问题综合类型三与动能有关的图像问题例例3(2021年东北师大附中模拟年东北师大附中模拟)(多选多选)在未知方向的恒力在未知方向的恒力F作用作用下，一质量为下，一质量为1.0 kg的物体以一定的初速度在光滑水平面上做直线运的物体以一定的初速度在光滑水平面上做直线运动，物体的动能动，物体的动能Ek随位移随位移x变化的关系如图所示变化的关系如图所示(g取取10 m/s2)由上述条由上述条件可知件可知()高考总复习物理A力力F的最小值为的最小值为2.5 NB力力F不可
8、能大于不可能大于10 NC物体运动过程中的加速度大小无法求出物体运动过程中的加速度大小无法求出D物体在运动过程中在任意位置力物体在运动过程中在任意位置力F的功率是可以求出的的功率是可以求出的【答案】【答案】AD高考总复习物理高考总复习物理变式变式3(2021年襄阳联考年襄阳联考)质量质量m1 kg的物体，在水平拉力的物体，在水平拉力F(拉力拉力方向与物体初速度方向相同方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移为为4 m时，拉力时，拉力F停止作用，运动到位移为停止作用，运动到位移为8 m时物体停止运动，运动过时物体停止运动，运动过程中程中E
9、kx的图线如图所示的图线如图所示g取取10 m/s2，求：，求：(1)物体的初速度大小；物体的初速度大小；(2)物体和水平面间的动摩擦因数；物体和水平面间的动摩擦因数；(3)拉力拉力F的大小的大小高考总复习物理高考总复习物理(2)在位移为在位移为4 m处物体的动能为处物体的动能为Ek10 J，在位移为，在位移为8 m处物体的动处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功设摩擦力为能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功设摩擦力为Ff，则，则Ffx20Ek010 J10 J，x24 m，得得Ff2.5 N因因Ffmg，故故0.25高考总复习物理(3)物体从开始运动到位移为物体从开始运动到位移为4
10、m这段过程中，受拉力这段过程中，受拉力F和摩擦力和摩擦力Ff的作用，合力为的作用，合力为FFf，根据动能定理有，根据动能定理有(FFf)x1EkEk0，解得解得F4.5 N高考总复习物理高考总复习物理高考总复习物理其中其中线段线段AB与纵轴平行，线段与纵轴平行，线段BC的延长线过原点，速度增加到的延长线过原点，速度增加到vC30 m/s后运动员做匀速运动，并且此时游艇的功率为额定功率，已知后运动员做匀速运动，并且此时游艇的功率为额定功率，已知该运动员与滑板的总质量该运动员与滑板的总质量m50 kg，整个加速过程用时，整个加速过程用时t7 s，并且在，并且在整个过程中该运动员与滑板受到的阻力恒定
11、，若游艇功率的整个过程中该运动员与滑板受到的阻力恒定，若游艇功率的50%用来牵用来牵引该运动员，重力加速度引该运动员，重力加速度g取取10 m/s2，由题中的已知条件可求出，由题中的已知条件可求出()高考总复习物理A该游艇的额定功率该游艇的额定功率B该运动员速度为该运动员速度为10 m/s时的加速度大小时的加速度大小C整个过程运动员与滑板所受阻力做的功整个过程运动员与滑板所受阻力做的功DBC段时间内的位移段时间内的位移【答案】【答案】ABCD高考总复习物理高考总复习物理高考总复习物理变式变式4(2020年济宁调研年济宁调研)某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的
12、性能进行研究他让这辆小车在水平地面上由静止开始沿直线轨道运动，能进行研究他让这辆小车在水平地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的示的vt图像已知小车在图像已知小车在02 s内做匀加速直线运动，内做匀加速直线运动，211 s内小车内小车牵引力的功率保持不变，牵引力的功率保持不变，911 s内小车做匀速直线运动，内小车做匀速直线运动，11 s末开始小末开始小车失去动力而自由滑行已知小车质量车失去动力而自由滑行已知小车质量m1 kg，整个过程中小车受到，整个过程中小车受到的阻力大
13、小不变，试求：的阻力大小不变，试求：(1)在在211 s内小车牵引力的功率内小车牵引力的功率P的大小；的大小；(2)小车在小车在2 s末的速度末的速度vx的大小；的大小；(3)小车在小车在29 s内通过的距离内通过的距离x高考总复习物理高考总复习物理高考总复习物理综合类型五与机械能有关的图像问题综合类型五与机械能有关的图像问题例例5(多选多选)如图甲所示，已知一足够长斜面的倾角为如图甲所示，已知一足够长斜面的倾角为37，小，小滑块以一定的初速度从斜面底端沿斜面向上运动，选斜面底端为参考平滑块以一定的初速度从斜面底端沿斜面向上运动，选斜面底端为参考平面，小滑块从底端上升到最大高度的过程中，物体的
14、机械能面，小滑块从底端上升到最大高度的过程中，物体的机械能E随高度随高度h的变化如图乙所示的变化如图乙所示g取取10 m/s2，已知，已知sin 370.6，cos 370.8则则()高考总复习物理 A小滑块与斜面间的动摩擦因数小滑块与斜面间的动摩擦因数0.25B小滑块的质量小滑块的质量m2 kgC小滑块回到底端的动能小滑块回到底端的动能Ek20 JD小滑块上下整个过程中机械能转化为内能为小滑块上下整个过程中机械能转化为内能为10 J【答案】【答案】AC高考总复习物理高考总复习物理高考总复习物理变式变式5如图甲所示，在倾角为如图甲所示，在倾角为的粗糙斜面上，有一个质量为的粗糙斜面上，有一个质量
15、为m的的物体在沿斜面方向的力物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始向下运动，物体与斜面之的作用下由静止开始向下运动，物体与斜面之间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为，物体的机械能，物体的机械能E随位移随位移x的变化关系如图乙所的变化关系如图乙所示其中示其中0 x1过程的图线是曲线，过程的图线是曲线，x1x2过程的图线为平行于过程的图线为平行于x轴的直轴的直线，重力加速度为线，重力加速度为g，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是()高考总复习物理A在在0 x2过程中，物体先加速后匀速过程中，物体先加速后匀速B在在0 x1过程中，物体的加速度一直减小过程中，物体的加速度一直减小C在在x1x2过程中，物体的加速度为过程中，物体的加速度为gsin D在在0 x2过程中，拉力过程中，拉力F做的功为做的功为WFE1E2mgx2【答案】【答案】C高考总复习物理
