第33講含有圖像的力學類中考問題-2022年中考物理二輪復習核心素養(yǎng)專題講義-試卷下載-教習網(wǎng)

2022年中考物理二輪復習核心素養(yǎng)專題講義第33講含有圖像的力學類中考問題專題知識概述 1.圖像法在物理學中，常采用數(shù)學中的函數(shù)圖像，將物理量之間的關系表示出來。因此圖像實際上反映了物理過程和物理量的關系。運用圖像知識來解物理試題的方法，叫“圖像法”。運用此方法時應做到：(1)識別或認定圖像橫坐標和縱坐標所表示的物理量，弄清情景所描述的物理過程及其有關的因素和控制條件；(2) 分析圖像的變化趨勢或規(guī)律，弄清圖像所表達的物理意義；(3)根據(jù)圖像的變化情況確定兩個物理量之間的關系，并給以正確描述或做出正確判斷。圖象是一個數(shù)學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。由于物理學中經(jīng)常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖象來處理實驗數(shù)據(jù)，探究內在的物理規(guī)律，具有獨特之處。如：同種物質的質量與體積的關系、重力大小跟質量的關系等實驗中都運用到圖象法。這樣把數(shù)形結合、圖形與文字結合起來處理數(shù)據(jù)、描述物理規(guī)律，能很好地促進學生處理數(shù)據(jù)能力和分析問題能力的提高。2.路程——時間圖像、速度——時間圖像圖象問題解題時先分析圖象的特點：物體的路程隨時間如何變化，判斷物體在各時間段內做什么運動，熟練應用速度公式即可正確解題。物體的速度隨時間如何變化，判斷物體在各時間段內速度怎樣變化，確定做什么運動，再熟練應用速度公式正確解題。3.質量——體積圖像（1）物質的質量與體積的關系：體積相同的不同物質組成的物體的質量一般不同，同種物質組成的物體的質量與它的體積成正比。（2）一種物質的質量與體積的比值是一定的，物質不同，其比值一般不同，這反映了不同物質的不同特性，物理學中用密度表示這種特性。單位體積的某種物質的質量叫做這種物質的密度。（3）密度與溫度：溫度能改變物質的密度，一般物體都是在溫度升高時體積膨脹（即：熱脹冷縮，水在4℃以下是熱縮冷脹），密度變小。4.浮力——深度圖像根據(jù)圖像特征，可以判斷出物體在液體里對應的深度受到浮力的大小，還可以知道物體全部進入液體里，受到的浮力不變。根據(jù)這些信息結合物理規(guī)律就可以解決問題。6.圖像在機械功計算問題中的妙用（1）物體運動的圖象是一條斜線，表明物體做勻速直線運動。根據(jù)圖象信息，知道速度時間，可以求出距離s，利用公式W=Fs求出外力做功，根據(jù)P=W/t外力做功的功率；（2）如給出物體在外力F作用下移動的距離s的圖象，可以用求面積的辦法解決做功，進一步解決功率問題；（3）根據(jù)圖像信息，獲得物體運動速度，可以用P=Fv求出功率。（4）其他情況。中考典型例題解析【例題1】（2021安徽）利用地震波中縱波和橫波的傳播速度不同可以監(jiān)測震源的位置。圖示兩條直線分別表示這兩種波從震源開始傳播的距離(s)與所用時間(t)的關系，若測得這兩種波先后到達某監(jiān)測站的時間間隔為10s，則震源到該監(jiān)測站的距離為（　?。?/span>A. 25km B. 50km C. 75km D. 100km【例題2】（2021齊齊哈爾）在水平地面上工人師傅沿水平方向推重300N的木箱做直線運動，木箱速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知在內木箱受到的推力恒為100N，則在這段時間內，木箱受到的推力的功率是______ W，內木箱受到的摩擦力是______ 忽略空氣阻力。【例題3】（2021貴州安順）如圖所示，相同的甲、乙兩木塊用一無彈性的細線相連后靜置于粗糙水平地面，橡皮筋的兩端分別與墻面和甲木塊相連，圖中橡皮筋松弛而細線處于繃直狀態(tài)?，F(xiàn)用水平力F拉動乙木塊沿直線向右運動時開始計時，0～t1時間內橡皮筋逐漸被拉直至原長；t2時刻細線恰好被拉斷；t2～t3乙木塊繼續(xù)向右運動，整個過程乙木塊的速度始終保持不變。請在答題卡坐標中畫出0-t3時間內，力F的大小隨時間t變化關系的大致圖像。【例題4】（2021河北）圖甲是一輛起重車的圖片，起重車的質量為9.6t，有四個支撐腳，每個支撐腳的面積為0.3m2，起重時汽車輪胎離開地面。圖乙是起重車吊臂上的滑輪組在某次作業(yè)中將質量為1200kg的貨物勻速提升，滑輪組上鋼絲繩的拉力F為5000N，貨物上升過程中的s-t圖像如圖丙所示。（不考慮繩重，g取10N/kg），求：（1）提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強；（2）拉力F的功率；（3）提升貨物過程中滑輪組的機械效率。
專題問題綜合訓練一、選擇題1．（2021四川綿陽）甲、乙兩輛汽車在某段公路上行駛，它們的路程s隨時間t變化的關系如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A．0～10min，甲車平均速度大于乙車平均速度 B．10～20min，甲車平均速度等于乙車平均速度 C．20～30min，甲車平均速度小于乙車平均速度 D．0～30min，甲車平均速度大于乙車平均速度2．（2021四川攀枝花）a、b、c為三種不同的液體，它們的質量與體積的關系如圖所示（　　）A．若a、b、c的質量相同，a的體積最大 B．若a、b、c的質量相同，a的體積最小 C．若a、b、c的體積相同，a的質量最大 D．若a、b、c的體積相同，a的質量最小3. （2021浙江嘉興）如圖是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關系圖。雨滴在三個時刻中具有的動能分別是、、，不考慮下落過程中雨滴的質量變化，則動能的大小關系是（）
A.
B.
C.
D. 4．（2021云南）如圖甲所示，用動滑輪將正方體物塊從裝有水的容器底部緩慢勻速提起，拉力F隨提升高度h變化的關系如圖乙所示。物塊完全離開水面后，動滑輪的機械效率為87.5%，繩重和摩擦忽略不計。下列選項正確的是（　　）A．物塊的邊長為0.6m B．動滑輪重為300N C．提升物塊完全離開水面前，動滑輪的機械效率大于87.5% D．將物塊提升至上表面與水面相平的過程中拉力F做的功為1650J5.（2020廣西河池）甲、乙兩種物質，它們的m—V圖象如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 乙的密度較大B. 甲的密度為0.5g/cm3C. 甲、乙的密度之比為2:1D. 乙的密度隨質量的增大而增大6. （2021福建模擬）一個木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，如果對木塊施加的水平拉力為F，如圖甲所示；F的大小與時間t的關系如圖乙所示；木塊的運動速度v與時間t的關系如圖丙所示。以下說法正確的是（　　）A. 當t=1s時，木塊受到的摩擦力是0B. 當t在2~4s內，木塊做勻速直線運動，受到的摩擦力為5NC. 當t在4~6s內，拉力F的功率為6WD. 當t在2~6s內，木塊的機械能保持不變7.（2020青海西寧）如圖甲所示，用彈簧測力計水平拉一木塊，使它在水平長木板上做勻速直線運動，圖乙是它運動的路程隨時間變化的兩段圖象，下列說法正確的是（）A. 圖甲中木塊受到的拉力為3.8NB. 木塊在AB段和BC段受到的滑動摩擦力之比為1∶2C. AB段和BC段拉力做功的功率之比為2∶1D. AB段和BC段木塊速度之比為1∶28.（2020湖北荊門）如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運動，0~6s內拉力隨時間變化的規(guī)律如圖乙，速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙，則在2~4s內，物體克服摩擦力所做的功為（）A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J9．（2021大慶模擬）汽車在平直公路上以速度V0勻速行駛，發(fā)動機功率為P0，牽引力為F0，t1時刻開始，司機減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時刻，汽車又開始做勻速直線運動，速度為v，已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力F隨時間變化的圖象如圖所示，則（　　）A．t1至t2時間內，汽車做加速運動 B．F0＝2f C．t2時刻之后，汽車將保持功率P0行駛 D．v＝v010.（2020浙江溫州）科學中常用數(shù)學方法來表示某些量的關系。下列圖象中能用陰影面積表示相應的量是（　?。?/span>A. 壓強 B. 壓力C. 功率 D. 時間11．（2022大慶模擬）在一年一度的大慶市“黎明湖端午龍舟賽”中，有人對某組在平行賽道上比賽的甲乙兩隊龍舟的速度與時間關系進行了仔細研究，得出了甲乙的速度與時間關系圖象如圖。根據(jù)圖象可知，下列說法正確的是（　?。?/span>A．0﹣t1時刻兩隊所走距離相等 B．t1時刻甲隊比乙隊運動的快 C．t1時刻甲隊超過乙隊 D．t1時刻甲乙兩隊速度相等12．（2021大慶）一定質量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做直線運動，其路程（s）﹣時間（t）關系如圖所示，下列正確的是（　　）A．物體20s時的速度大于8s時的速度 B．0～12s物體所受的拉力大于12s～24s物體所受的拉力 C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功 D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率13．在測量液體密度的實驗中，小明利用天平和量杯測量出液體和量杯的總質量m及液體的體積V，得到幾組數(shù)據(jù)并繪出如圖所示的m﹣V圖象，下列說法正確的是（　?。?/span> A．量杯質量為40g B．40cm3的該液體質量為40gC．該液體密度為1.25g/cm3 D．該液體密度為2g/cm3二、填空題1. （2021大慶）小明同學設計了如圖甲所示的滑輪組裝置，當施加圖乙所示隨時間變化的水平拉力F時，重物的速度v隨時間t變化的關系如圖丙所示。不計繩與滑輪的重量及滑輪轉動時的摩擦，繩對滑輪的拉力方向近似看成水平方向。在0﹣1s內，重物受到地面的摩擦力為　　N，在2s﹣3s內，拉力F做功的功率為　　W。2.甲、乙兩個物體同時從同一地點向東做勻速直線運動，速度與時間關系如圖所示．從圖像上可以得出很多相關的有用信息：比如乙物體的速度大小為 m/s，經(jīng)過_____s甲乙兩物體相距30m。3. （2020山東德州）兩輛汽車在同一平直公路上同時出發(fā)，其路程s與時間t的關系如圖所示。由圖像可知，甲車的速度______乙車的速度（選填“<”“=”或“>”），當時，甲、乙兩車相距______。4.（2020牡丹江雞西）小明記錄了一定質量的水體積隨溫度變化的規(guī)律，如圖所示．在0～4 ℃，水溫升高時，水的體積將________．當水溫在4 ℃時，水的密度____(選填“最大”或“最小”)；罐裝的飲料(可看作水)在此溫度下存放是最________(選填“安全”或“不安全”)的．5. （2020青海西寧）人在繩子自由端用拉力F通過圖甲所示的滑輪組，將重900N的物體勻速提升6m，用時15s，則所做的有用功為_____J，拉力做的功W隨時間t變化的圖象如圖乙所示（忽略繩重和摩擦），滑輪組的機械效率是_____。6.（2020浙江溫州）某跳傘運動員從飛機上跳下，沿豎直方向降落，一段時間后打開降落傘，最后安全著地。已知運動員和跳傘設備的總重力為700牛，跳傘過程中下降的速度與時間的關系如圖甲所示。(1)圖甲中曲線OA段速度越來越大的原因是______；(2)圖乙是跳傘過程中部分階段的情景及受力示意圖，其中與圖甲曲線中CD階段對應的是______；(3)計算運動員和跳傘設備的總重力在AB段所做的功______。7．（2020甘肅天水）如圖甲所示，水平放置的方形容器里有一個重為8N、棱長為10cm的正方體物塊M，M與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內注水，容器中水的深度h隨時間t的變化關系如圖乙所示（g＝10N/kg），則：當t＝140s時，物塊M在水中處于　　（選填“沉底”“懸浮”或“漂浮”）狀態(tài)；當t＝140s時，水對容器底部的壓力大小是　　；圖乙中a的值是　　；40～140s時段，浮力對物體做功是　　。8.（2020貴州畢節(jié)）如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關系和物體的速度v與時間t的關系如圖乙所示，則0～3sF對物體做的功為_____J，3～6s物體受摩擦力大小為______N．6～9s F對物體做的功為_______J.三、實驗題1. （2021新疆模擬）某實驗小組在“測量物體運動的平均速度”實驗中，讓小球從斜面A點由靜止開始滾下，頻閃照相機記錄了小球在相同時間內通過的路程，照片如圖所示，(1)依據(jù)照片可判斷，小球在做______（選填“加速”、“減速”或“勻速”）運動；(2)如果頻閃照相機每隔0.2s拍攝一次，并測得sAB=5cm，sBC=15 cm，則小球在BC段的平均速度為______m/s，小球在AC段的平均速度為______m/s；(3)如圖所示，能說明小球在斜面上運動情況的圖像是______；(4)小球在AD段運動過程中，經(jīng)過時間tAD中點時的速度為v1，經(jīng)過路程sAD中點時的速度為v2，則v1______v2（選填“>”、“<”或“= ”）。四、計算題1.（2021福建）一輛5G無人配送車，質量為400kg，輪胎與路面的總接觸面積為0.025 m2，在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是車重的0.05倍。如圖是配送車某次運動的路程與時間圖象。求：（1）10 min內配送車的平均速度；（2）配送車勻速行駛時的牽引力；（3）配送車對水平地面的壓強。2. （2021湖北鄂州）如圖甲所示，一輕質彈簧，其兩端分別固定在容器底部和正方體物塊上。已知物塊的邊長為10cm，彈簧沒有發(fā)生形變時的長度為15cm，彈簧受到拉力作用后，伸長的長度ΔL與拉力F的關系如圖乙所示。向容器中加水，直到物塊上表面與水面相平，此時水深30cm。（1）該物塊受到水的浮力；（2）該物塊的密度；（3）打開出水口，緩慢放水，當彈簧恢復原狀時，關閉出水口。求放水前后水對容器底部壓強的變化量。3. （2020山東德州）救援隊用吊繩打撈沉到水池底部的實心長方體沉箱，如圖甲所示，提升過程中始終以的速度豎直向上勻速提起，圖乙是吊繩的拉力F隨時間t變化的圖像，整個提起過程用時，g取，水的密度為，不計水的阻力及水面高度的變化。求：(1)開始提起（t=0）時，沉箱下表面受到水的壓強（不計大氣壓）；(2)內拉力的功率；(3)沉箱的密度為多大。4.（2020貴州畢節(jié)）質量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，滑輪組的機械效率隨貨物重力變化的圖象如圖乙，機械中摩擦力及繩重忽略不計，（g＝10N/kg）。問：(1)若工人在1min內將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，拉力的功率是多大；(2)動滑輪受到的重力；(3)該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時，若要工人不被拉離地面，此滑輪組機械效率最大值是多少？5.（2020海南）如圖甲所示，用電動機和滑輪組把密度為3×103kg/m3，體積為1m3的礦石，從水底勻速豎直打撈起來，g取10N/kg，水的密度為1×103kg/m3?求∶(1)礦石的重力；(2)礦石浸沒在水中受到的浮力；(3)礦石露出水面前，電動機對繩子拉力的功率為2.5kW，礦石上升過程中的圖像如圖乙所示，求滑輪組的機械效率；(4)如果不計繩重及繩子與滑輪間的摩擦，礦石露出水面后與露出水面前相比，滑輪組機械效率會如何改變？為什么？

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