物理图象的运用

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1、物理图象的运用例题一a、b是一条水平的绳上相距离为L的两点，一列简谐横波沿绳传播，其波长等于2L/3，当a点经过平衡位置向上运动时，则b点A、经过平衡位置向上运动B、处于平衡位置上方位移最大处C、经过平衡位置向下运动D、处于平衡位置下方位移最大处试画经过T/4时的波形图。(C)例题二图中表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（）A、电容器正在充电B、电感线圈的磁场能正在增加C、电感线圈中的电流正在增大D、此时刻自感电动势正在阻碍电流增大。由图可知电流方向此电流是给电容器充电电场能正在增大，磁场能减小电流减小A例题三如图所示(a)电路，当变

2、阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(b)中的AC，BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响。（1）电压表V1和V2的示数随电流表示数变化的图像分别为U-I图像中的哪一条直线？（2）定值电阻R0、变阻器的总电阻分别为多少？（3）试求出电源的电动势和内电阻。（4）变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为多少？思路点拨V1量的是路端电压，V2量的是R0的电压。BC是V1的图象、AC是V2的图象。R0=3ΩR最大时I=0.5A,路端电压为7.5V,R外=15Ω,Rm=12ΩE=7.5+0.5r

3、E=6.0+2.0rE=8Vr=1Ω当R=(R0+r)时变阻器的电功率最大,Pm=E2/4(R0+r)=4WP出R外OE2/4rr例题五在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体。当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原地，此时物体的动能为32J。则整个过程中恒力甲做的功等于多少？恒力乙做的功等于多少？思路点拨画出该物体的V-t图象如下tVoa1a2t2tt0V1V2ABCDS△OAB=S△BCD时，物体的位移等于零，即回到出发点。a1t(t+t0)/2=a2(t-t0

4、)2/2由图知、a1t=a2t0t=3t0,a2=3a1,F乙=3F甲,W乙=3W甲,W甲=8J,W乙=24J例题六在光滑的水平面上有两个半径都是R的小球A和B，质量分别为M和2M，当两球心间的距离大于L（L比2R大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于L时，两球间有相互作用的恒定斥力F。设A球从远离B处以速度V0沿两球球心连线向原静止的B球运动，如图所示。欲使两球不接触，V0必须满足什么条件？思路点拨两球不接触的条件是VA=VB=V1，动量守恒MV0=3MV1V1=V0/3A的位移SA=（V02-V12）M/2FB的位移SB

5、=V12M/FSA-SB=（V02-3V12）M/2F=MV02/3F=L-2R取V0≤即可。用图象法更简单VOtAV0MV0/FB2MV0/3FV0/3位移之差等于三角形EAO的面积=V0（2MV0/3F）=L-2RE取V0≤即可例题七（2003年上海卷）如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中粗线表法），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）。导轨OAC的形状满足方程（单位：m）。磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s

6、水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。例题七分析与解答（1）金属棒匀速运动F外=F安，E=LVBI=E/R总F外=BIL=B2L2V/R总（3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化例题八在研究两个互成角度的共点力合成的实验中得到图示的合力F随两分力之间夹角变化的图象。求：（1）两个分力的大小F1与F2。（2）此合力的取值范围。θ=10π时F合=2N，即F1-F2=2

7、N；θ=05π时F合=10N，即F12+F22=102F1=8N，F2=6N2N≤F合≤14N练习一图乙中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置。A线圈中通有如图甲所示的交流电i,则（）A、在t1到t2时间内A、B两线圈互相吸引B、在t2到t3时间内A、B两线圈互相排斥C、t1时刻两线圈间作用力为零D、t2时刻两线圈间吸引力最大思路点拨t1时刻A中电流最大但电流的变化率为零，所以B中磁通量的变化率为零，B中无电流。B中感应电流的图象如下tibot1t2正确选项ABCt2时刻A中电流为零但电流的变化率为最大值，B中磁通量变化最快，感应电流最大。

8、练习二1、一列简谐波在x轴上传播，波速为50m/s，已知t=0时刻的波形图象如图（1）所示，图中x=15m处的质点此时正经过平衡位置沿y