初中物理函数图像问题

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1、初中物理函数图像问题贵州省余庆县花山民族中学周兴华邮编：564409数学是学习物理的重要工具之一，数学中的函数图像在物理中随处可见，而图像也是描述物理规律的方法之一，它可以直观的反映某一物理量随另一物理量的变化关系，形象直观的描述物理规律和物理量的物理意义。如果我们能把数学中的函数和物理中的图像两者有机的结合起来，分析解决实际问题，更容易理解其物理意义。初中物理图像大多与数学中的正比例函数、反比例函数、常数函数和一次函数有关。我们先来看数学中这几种函数的图像：a、形如y=kx（k>0）的图像如图1所示，从该图像反映了y随x的增大而增大；b、

2、形如y=(k>0)的图像如图2所示，从该图像反映了y随x的增大而减小；c、形如y=k(k>0)的图像如图3所示，从该图像反映了y不随x的变化而改变，即y是一个定值；d、形如y=kx+a(a>0)的图像如图4、5所示，从该图像反映了y随x的增大而增大或减小。由于初中物理量的物理意义，所有的物理量都是大于等于零的数，我们把初中物理学中的这些公式看成是一个函数，若用图来描述物理量的话，描述出来的图形就是以上函数图形的一部分，即为第一象限的图像。现列举物理中的函数图像及物理意义：1．1用图像可以表示物体的运动规律，图中表示物体做匀速直线运动的是（）

3、解析：以上图是一个s_t图像，由物理公式v=推导出s=vt，把s=vt看成是一个函数，由题意物体做匀速直线运动，根据匀速直线运动的概念，速度v为一定值。因为v为定值，可以得到s是关于t的正比例函数，由正比例函数图像可知，只有A为正比例函数的图像，所以正确答案为A。1.2甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图像如图所示，由图像可知：运动速度相同的小车是＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿；经过5s，跑在最前面的小车是＿＿＿＿＿。解析：由图像知，甲为正比例函数图像，结合物理意义，甲的函数解析式为s=vt，其速度大小就是求该图像的斜率v，

4、即：v===4m/s。乙、丙的图像为常数函数，其函数解析式分别为v乙=6m/s、v丙=4m/s，其物理意义是两辆小车都做匀速直线运动，故甲丙两车速度相同，乙车速度最大，相同的时间内，运动的路程最大，故跑在最前面的为乙车。1.3如图是探究甲、乙两种物质质量跟体积关系的图像。以下分析正确的是（）A．甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大B．甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小C．同种物质的质量跟体积的比值是不同的D．不同物质的质量跟体积的比值是相同的解析：由图可知道甲、乙的图像都是正比例函数图像，结合物理其函数解析式分别为m=ρ甲v、m=ρ乙v。把它

5、看成是一个函数，就是m关于v的一个正比例函数，ρ甲、ρ乙分别为这两个函数的斜率。由图可知其中的ρ甲、ρ乙是常数值，ρ甲、ρ乙不等，且ρ甲＞ρ乙。根据题意，物质的质量跟体积的比值即为斜率，再结合密度的物理意义，密度是物质的一种属性，不同物质的密度一般不同，同种物质（状态相同），密度相同。故正确答案为A。1.4小明利用天平和量杯测量某种液体的密度，得到的数据如下表，根据数据绘出的图象如图6所示．则量杯的质量与液体的密度是A．20g，1．0×103kg／m3B．60g，0．8×103kg／m3C．60g，1．0×103kg／m3D．20g，0．8

6、×103kg／m3解析：由题意可知，质量与液体体积的关系为m=ρv+m0（ρ为液体的密度、v为液体的体积、m0为量杯的质量），若把它看成函数，ρ为斜率，m0为截距。该题就是求斜率和截距，当体积v=0cm3时，截距m=m0=20g，其物理意义就是量杯的质量为20g；然后任选一组数据代入函数即可求出斜率ρ，如v=40cm3、m=60g代入m=ρv+m0，求出ρ=1.0g/cm3=1.0×103Kg/m3。故正确答案为A。1.5如图所示，当弹簧测力计吊着圆柱体，从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中，以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸

7、入水中深度h关系的图象是()解析：根据浮力F=ρ液gv排=ρ液gsh,其中ρ液为水的密度、g为一定值、s为圆柱体的底面积，这些都是定值，所以可以把F排=ρ液gsh看成是一个F关于h的正比例函数，注意h是圆柱体的高度，当弹簧测力计吊着圆柱体，从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中的过程中，其图像是一段正比例函数图像，当完全浸没后，再到底部A的过程中，结合物理意义，圆柱体所受浮力保持不变，为常数函数的图像，所以该图像由一段正比例图像和一段常数函数图像组成，故选D。1.6如图所示，重力为10N、长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由

8、转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F的作用点到O点距离x，在坐标图中试作出拉力F与x的变化关系图，且当x=0.4m时，拉力F=N。