專題二專題二圖象分析與作圖圖象分析與作圖很多物理問題常與圖象相結(jié)合,通過問題與圖形兩種信息的轉(zhuǎn)換可有效解答圖象類綜合計算題,這類題多年來都是中考物理命題的一大熱點。這類問題中對圖象進(jìn)行分析的具體思路:明確圖象中縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)所表示的物理量;明確圖象所表達(dá)的物理意義及過程;分析圖象變化的特點,確定特殊點和特殊線段;讀出圖象中縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)所表示的物理量的值。作圖題是中考常見的、基本的題型,在安徽中考中出現(xiàn)在填空題中進(jìn)行考查。一般是根據(jù)題目的要求,作出適當(dāng)?shù)膱D象、圖線。它的特點是能形象、直觀地反映出物理過程和物理問題的本來面目,有助于同學(xué)們對物理問題的深化理解和認(rèn)識。因此,作圖題不僅能鍛煉大家的作圖技能,還能培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。中考物理試題中的作圖題屬于對知識運用能力的考核,考查的主要目的是檢查同學(xué)們作圖的基本技能和應(yīng)用作圖技能解決物理問題的能力,如果不理解相關(guān)的概念和規(guī)律,要想作出正確的圖是絕對不可能的。作圖的注意事項:(1)用鉛筆和刻度尺等工具作圖;(2)實線虛線要分清;(3)保留作圖痕跡;(4)箭頭、符號、字母等標(biāo)志不能忘。題型一圖象分析所謂圖象信息題,就是根據(jù)實際問題所表現(xiàn)出來的圖象,要求考生依據(jù)所給的信息,運用所學(xué)的知識對其進(jìn)行整理、分析、加工和處理?！扒捎脠D象”解題,常常可達(dá)到化難為易、化繁為簡,使有些看似復(fù)雜的問題迎刃而解。綜觀近幾年全國各地中考物理試題,物理圖象信息題成為中考命題的熱點之一。1.理解圖象的物理含義例1(2016廣東河源中考,5,2分)繪制圖象是對物理過程分析和實驗數(shù)據(jù)處理的一種常用方法,它可以直觀地反映各物理量之間的關(guān)系。如圖所示的圖象中,正確的是()答案:A 解析:汽車做勻速直線運動時,速度一定,路程與時間成正比。如果用橫軸表示時間,縱軸表示路程,則圖象就是一條過原點的斜線,故A正確。同種物質(zhì)密度一定,質(zhì)量與體積成正比,用圖象表示應(yīng)該是一條過原點的斜向上的直線,故B錯誤。根據(jù)歐姆定律,電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,用圖象表示應(yīng)該是一條過原點的斜向上的直線,而不是一條斜向下的直線,故C錯誤。海波是晶體,晶體在熔化過程中雖然吸熱,但溫度保持不變,晶體在熔化時有確定的溫度,而圖象中并沒有確定的熔化溫度,故D錯誤。方法歸納圖象法是反映物理量之間規(guī)律和關(guān)系的常用方法,要明確物理量的真正含義。要看清圖象中的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)代表的物理量;再根據(jù)圖象形狀反映的物理規(guī)律,結(jié)合選項中物理量的含義來解答。2.利用圖象進(jìn)行分析與計算例2(2016廣西桂林中考,28,10分)隨著高層建筑的大量興建,人們經(jīng)常要與電梯打交道,如圖甲是某種升降電梯的簡化模型,它由轎廂、配重、電動機(jī)、鋼絲繩、定滑輪等部件組成,其中轎廂的質(zhì)量為780 kg。電梯某次搭載一位質(zhì)量為70 kg的乘客上樓,轎廂啟動上升的路程與時間關(guān)系(s-t)如圖乙所示,電動機(jī)的輸出功率與時間關(guān)系(P-t)如圖丙所示,電動機(jī)的工作效率為80%,g取10 N/kg,不計鋼絲繩的重力和一切摩擦,求:(1)當(dāng)該乘客站立在靜止的轎廂內(nèi)時,雙腳的受力面積為500 cm2,則乘客對轎廂的壓強(qiáng)為多少帕?(2)電梯啟動上升12 s內(nèi),電動機(jī)消耗的電能是多少焦?(已知電動機(jī)對轎廂所做的功等于其P-t圖象與時間軸所圍成的陰影部分面積大小)(3)電梯配重的質(zhì)量為多少千克?答案:(1)14 000 Pa(2)47 000 J(3)690 kg方法歸納此題主要考查的是對重力、壓強(qiáng)、功、速度、功率計算公式的理解和掌握,讀懂圖象是解決此題的關(guān)鍵。1.(2016安徽安慶模擬)甲、乙兩個物體同時從同一地點向西做直線運動,速度與時間關(guān)系如圖所示。以甲為參照物,乙向東做直線運動,經(jīng)過6 s甲乙兩物體相距30 m。解析:由題圖可知,v甲=15 m/s,v乙=10 m/s,甲乙均向西運動,以甲為參照物,乙向東做直線運動; 所以s甲=v甲t=15 m/s6 s=90 m,s乙=v乙t=10 m/s6 s=60 m,經(jīng)過6 s甲乙間的距離d=s甲-s乙=90 m-60 m=30 m。2.(2016江蘇鎮(zhèn)江中考,21,3分)乘客隨自動扶梯由底端勻速上升至頂端的過程中,乘客的重力勢能增大,機(jī)械能增大。為了節(jié)能,在扶梯底端前1.5 m安裝了圖1所示紅外系統(tǒng):乘客通過時,紅外傳感開關(guān)被觸發(fā),扶梯啟動,同時計時器開始計時,若在設(shè)定時間t內(nèi)無乘客通過,扶梯將停止運行。已知扶梯長10 m,從啟動到勻速運行的v-t圖象如圖2所示,若乘客步行速度在0.51.5 m/s之間,為確保安全,設(shè)定時間t應(yīng)至少為23 s。解析:乘客乘自動扶梯勻速上升的過程中,乘客的質(zhì)量不變,速度不變,動能不變;高度增大,重力勢能增大;機(jī)械能=動能+重力勢能,動能不變,重力勢能增大,所以機(jī)械能增大。扶梯底端前1.5 m安裝了題圖1所示紅外系統(tǒng),為確保安全,速度最慢的人也能安全乘坐扶梯到頂端;人步行的最小速度是0.5 m/s,此時人從紅外桿走到扶梯所用的時間3.(2015湖北宣城寧國模擬)小夏用柱形圖表示出了一些物質(zhì)的密度(如圖所示),依據(jù)圖中信息,你有哪些發(fā)現(xiàn)?寫出其中的兩條:(1)不同物質(zhì)密度一般不同;(2)同種物質(zhì),狀態(tài)不同密度不同。解析:由柱形圖表可以看出:(1)絕大部分物質(zhì)的密度都不相同;(2)水和冰雖然是同種物質(zhì),但狀態(tài)不同,密度不同;(3)煤油和酒精雖然是不同物質(zhì),但密度相同;(4)水銀是液體,但密度大于鉛、銅、鋁等固體。4.(2016四川遂寧中考,16,5分)如圖甲所示,粗糙程度相同的水平地面上放一重為5 N、底面積為20 cm2的物體A。用水平拉力F作用于物體A,拉力F的大小與時間t的關(guān)系和物體A運動速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示。物體對水平地面的壓強(qiáng)是2.5103Pa,由圖象可知,物體受到的摩擦力是 6 N,36 s內(nèi)物體受到的合力是 3 N,912 s物體做勻減速直線運動,它能繼續(xù)運動的原因是由于慣性。解析:物體對水平地面的壓力F=G=5 N,由題圖乙可知,物體在69 s做勻速直線運動,受到的拉力是6 N,所以,物體受到的摩擦力是6 N。由圖乙可知,36 s內(nèi)物體做加速運動,在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,拉力的大小為F拉=9 N,因為滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),木塊對地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變,所以此時的摩擦力不變,為f=6 N,則受到的合力F合=F拉-f=9 N-6 N=3 N。由題圖乙可知,912 s拉力為0,物體的速度隨著時間逐漸變小,此時物體做勻減速直線運動;它能繼續(xù)運動的原因是由于物體具有慣性,仍要保持原來的運動狀態(tài)。5.(2016江蘇蘇州中考,15,3分)如圖所示為液態(tài)燭蠟和水在凝固時的溫度時間圖象,則圖甲是表示水的凝固圖象。甲圖中該物質(zhì)在t1至t2時間段內(nèi)的狀態(tài)是固液共存態(tài),內(nèi)能減少(選填“增加”“不變”或“減少”)。解析:由題圖乙可以看出該物質(zhì)在凝固過程中,溫度不斷降低,所以是非晶體液態(tài)燭蠟的凝固圖象。題圖甲在t1至t2時間內(nèi)溫度保持不變,所以甲圖是水的凝固圖象,在凝固過程中處于固液共存態(tài),在此過程中不斷放熱,溫度不變,內(nèi)能減小。6.(2016福建泉州中考,24,2分)如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。閉合開關(guān)S后,在移動滑片P的過程中,電流表的示數(shù)I與R的阻值關(guān)系如圖乙所示,電壓表的示數(shù)U與R的阻值關(guān)系如圖丙所示,則R0的阻值為10 ,電源電壓為12 V。7.(2016福建福州中考,14,2分)將一個重為G的雞蛋放進(jìn)盛有濃鹽水的杯中,雞蛋漂浮,然后逐漸向杯中加入清水,當(dāng)雞蛋下沉至杯底靜止時停止加水。下列圖像能夠粗略描述這個過程中浮力隨時間變化的關(guān)系是( )C 解析:當(dāng)雞蛋在濃鹽水中漂浮時,此時雞蛋所受浮力等于雞蛋的重力;當(dāng)給濃鹽水中緩慢加入清水時,混合液的密度開始減小,此時混合液的密度仍大于雞蛋的密度,雖然雞蛋開始緩慢下沉,不過雞蛋仍處于漂浮狀態(tài),所以此時雞蛋受到的浮力仍等于雞蛋的重力;當(dāng)混合液的密度逐漸減小到等于雞蛋的密度時,此時雞蛋在液體中處于懸浮狀態(tài),雞蛋受到的浮力仍等于雞蛋的重力;當(dāng)加入的清水越來越多而使混合液的密度比雞蛋密度小的時候,此時雞蛋受到的浮力就會小于重力,雞蛋開始下沉直至沉到杯子的底部。由此可知,雞蛋受到的浮力是先不變,然后減小,所以選項C符合題意。8.(2016陜西中考,3,2分)下列圖象與描述的物理量間的關(guān)系,對應(yīng)錯誤的是( ) A.圖甲表示晶體溫度與加熱時間的關(guān)系B.圖乙表示液體沸騰前后溫度與加熱時間的關(guān)系C.圖丙表示物體做勻速直線運動時路程與時間的關(guān)系D.圖丁表示同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系B解析:晶體在熔化前溫度升高,熔化時溫度保持不變,熔化后吸熱溫度升高,所以A正確;液體沸騰后,繼續(xù)吸熱,溫度不變,而圖中表示溫度降低、不變、降低,故B錯誤;勻速直線運動的物體,速度是一定值,路程和時間成正比,故C正確;物質(zhì)的質(zhì)量m與物體的體積V成正比,物體的m-V圖象是一條過原點的傾斜的直線,故D正確。9.(2016山東青島中考,4,2分)下列圖象中,正確的是( )D解析:由題圖A可知,縱坐標(biāo)表示路程,橫坐標(biāo)表示時間,路程不隨時間變化,說明物體處于靜止?fàn)顟B(tài),不是勻速直線運動,故A錯誤;題圖B中溫度隨時間的變化而降低,其中有一段溫度不變,說明這是晶體的凝固圖象,故B錯誤;題圖中溫度與時間成正比,說明隨著加熱,物體溫度升高,不是晶體的熔化圖象,故C錯誤;題圖中是一條過原點的斜向上的直線,表示重力與質(zhì)量成正比,故D正確。10.(2016四川攀枝花中考,12,3分)如圖甲所示電路,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小,兩個電阻的“U-I”關(guān)系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是( ) A.電源電壓為10 VB.定值電阻R1的阻值為20 C.滑動變阻器R2的阻值變化范圍為010 D.變阻器滑片在中點時,電路消耗的總功率為1.8 WD11.(2015陜西中考)如圖1所示,工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進(jìn)車廂。貨物移動的距離s與時間t的關(guān)系如圖2所示。在此期間,工人拉這箱貨物沿斜面勻速運動時的拉力為594 N,此斜面的長為5 m,高為1 m,這箱貨物重為1 500 N。 (1)05 s內(nèi),這箱貨物處于靜止?fàn)顟B(tài),工人所做的功為 0 J。(2)530 s內(nèi),這箱貨物運動的速度是多少?拉力做功的功率是多大?該斜面的機(jī)械效率是多少?答案:0.2 m/s118.8 W50.5%12.(2015云南曲靖中考)燈L1上標(biāo)有“12 V9.6 W”的字樣,燈L2上只能看清“12 V”的字樣,測得兩燈的電流與電壓的關(guān)系如圖所示,求: (1)L1正常發(fā)光時的電阻是多少?(2)L1、L2串聯(lián)接在電源的兩極時,通過L1的電流為0.3 A,電源的電壓是多少?(3)換用另一個電源,電路中只有L1、L2兩燈串聯(lián),使L2正常工作時,電路中消耗的總功率是多少? 答案:(1)15 (2)6 V(3)8 W(2)由題圖可知,電流I=0.3 A時,燈泡兩端電壓U1=2 V,U2=4 V,兩燈泡串聯(lián),電源電壓U=U1+U2=2 V+4 V=6 V;(3)燈L2正常發(fā)光時的電壓為12 V,由題圖可知,此時通過L2的電流為0.5 A,燈L1兩端電壓為4 V,兩燈泡串聯(lián),電源總電壓U=4 V+12 V=16 V,消耗的總功率P=UI=16 V0.5 A=8 W。