专题二 图象分析与作图,很多物理问题常与图象相结合,通过问题与图形两种信息的转换可有效解答图象类综合计算题,这类题多年来都是中考物理命题的一大热点。这类问题中对图象进行分析的具体思路:明确图象中纵坐标、横坐标所表示的物理量;明确图象所表达的物理意义及过程;分析图象变化的特点,确定特殊点和特殊线段;读出图象中纵坐标、横坐标所表示的物理量的值。 作图题是中考常见的、基本的题型,在安徽中考中出现在填空题中进行考查。一般是根据题目的要求,作出适当的图象、图线。它的特点是能形象、直观地反映出物理过程和物理问题的本来面目,有助于同学们对物理问题的深化理解和认识。因此,作图题不仅能锻炼大家的作图技能,还能培养其严谨认真的科学态度。中考物理试题中的作图题属于对知识运用能力的考核,考查的主要目的是检查同学们作图的基本技能和应用作图技能解决物理问题的能力,如果不理解相关的概念和规律,要想作出正确的图是绝对不可能的。,作图的注意事项:(1)用铅笔和刻度尺等工具作图;(2)实线虚线要分清;(3)保留作图痕迹;(4)箭头、符号、字母等标志不能忘。,题型一 图象分析,所谓图象信息题,就是根据实际问题所表现出来的图象,要求考生依据所给的信息,运用所学的知识对其进行整理、分析、加工和处理。“巧用图象”解题,常常可达到化难为易、化繁为简,使有些看似复杂的问题迎刃而解。综观近几年全国各地中考物理试题,物理图象信息题成为中考命题的热点之一。,1.理解图象的物理含义 例1(2016广东河源中考,5,2分)绘制图象是对物理过程分析和实验数据处理的一种常用方法,它可以直观地反映各物理量之间的关系。如图所示的图象中,正确的是( ),答案:A,解析:汽车做匀速直线运动时,速度一定,路程与时间成正比。如果用横轴表示时间,纵轴表示路程,则图象就是一条过原点的斜线,故A正确。同种物质密度一定,质量与体积成正比,用图象表示应该是一条过原点的斜向上的直线,故B错误。根据欧姆定律,电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,用图象表示应该是一条过原点的斜向上的直线,而不是一条斜向下的直线,故C错误。海波是晶体,晶体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,晶体在熔化时有确定的温度,而图象中并没有确定的熔化温度,故D错误。 方法归纳图象法是反映物理量之间规律和关系的常用方法,要明确物理量的真正含义。要看清图象中的横坐标、纵坐标代表的物理量;再根据图象形状反映的物理规律,结合选项中物理量的含义来解答。,2.利用图象进行分析与计算 例2(2016广西桂林中考,28,10分)随着高层建筑的大量兴建,人们经常要与电梯打交道,如图甲是某种升降电梯的简化模型,它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成,其中轿厢的质量为780 kg。电梯某次搭载一位质量为70 kg的乘客上楼,轿厢启动上升的路程与时间关系(s-t)如图乙所示,电动机的输出功率与时间关系(P-t)如图丙所示,电动机的工作效率为80%,g取10 N/kg,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,求:,(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时,双脚的受力面积为500 cm2,则乘客对轿厢的压强为多少帕? (2)电梯启动上升12 s内,电动机消耗的电能是多少焦?(已知电动机对轿厢所做的功等于其P-t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小) (3)电梯配重的质量为多少千克? 答案:(1)14 000 Pa (2)47 000 J (3)690 kg,方法归纳此题主要考查的是对重力、压强、功、速度、功率计算公式的理解和掌握,读懂图象是解决此题的关键。,1.(2016安徽安庆模拟)甲、乙两个物体同时从同一地点向西做直线运动,速度与时间关系如图所示。以甲为参照物,乙向东做直线运动,经过6 s甲乙两物体相距30 m。,解析:由题图可知,v甲=15 m/s,v乙=10 m/s, 甲乙均向西运动,以甲为参照物,乙向东做直线运动; 所以s甲=v甲t=15 m/s6 s=90 m, s乙=v乙t=10 m/s6 s=60 m, 经过6 s甲乙间的距离d=s甲-s乙=90 m-60 m=30 m。,2.(2016江苏镇江中考,21,3分)乘客随自动扶梯由底端匀速上升至顶端的过程中,乘客的重力势能增大,机械能增大。为了节能,在扶梯底端前1.5 m安装了图1所示红外系统:乘客通过时,红外传感开关被触发,扶梯启动,同时计时器开始计时,若在设定时间t内无乘客通过,扶梯将停止运行。已知扶梯长10 m,从启动到匀速运行的v-t图象如图2所示,若乘客步行速度在0.51.5 m/s之间,为确保安全,设定时间t应至少为23 s。,解析:乘客乘自动扶梯匀速上升的过程中,乘客的质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大;机械能=动能+重力势能,动能不变,重力势能增大,所以机械能增大。扶梯底端前1.5 m安装了题图1所示红外系统,为确保安全,速度最慢的人也能安全乘坐扶梯到顶端;人步行的最小速度是0.5 m/s,此时人从红外杆走到扶梯所用的时间,3.(2015湖北宣城宁国模拟)小夏用柱形图表示出了一些物质的密度(如图所示),依据图中信息,你有哪些发现?写出其中的两条:,(1)不同物质密度一般不同; (2)同种物质,状态不同密度不同。,解析:由柱形图表可以看出: (1)绝大部分物质的密度都不相同; (2)水和冰虽然是同种物质,但状态不同,密度不同; (3)煤油和酒精虽然是不同物质,但密度相同; (4)水银是液体,但密度大于铅、铜、铝等固体。,4.(2016四川遂宁中考,16,5分)如图甲所示,粗糙程度相同的水平地面上放一重为5 N、底面积为20 cm2的物体A。用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系和物体A运动速度v与时间t的关系如图乙所示。物体对水平地面的压强是2.5103Pa,由图象可知,物体受到的摩擦力是 6 N,36 s内物体受到的合力是 3 N,912 s物体做匀减速直线运动,它能继续运动的原因是由于惯性。,解析:物体对水平地面的压力F=G=5 N, 由题图乙可知,物体在69 s做匀速直线运动,受到的拉力是6 N,所以,物体受到的摩擦力是6 N。 由图乙可知,36 s内物体做加速运动,在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,拉力的大小为F拉=9 N,因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,木块对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时的摩擦力不变,为f=6 N,则受到的合力F合=F拉-f=9 N-6 N=3 N。 由题图乙可知,912 s拉力为0,物体的速度随着时间逐渐变小,此时物体做匀减速直线运动;它能继续运动的原因是由于物体具有惯性,仍要保持原来的运动状态。,5.(2016江苏苏州中考,15,3分)如图所示为液态烛蜡和水在凝固时的温度时间图象,则图甲是表示水的凝固图象。甲图中该物质在t1至t2时间段内的状态是固液共存态,内能减少(选填“增加”“不变”或“减少”)。,解析:由题图乙可以看出该物质在凝固过程中,温度不断降低,所以是非晶体液态烛蜡的凝固图象。题图甲在t1至t2时间内温度保持不变,所以甲图是水的凝固图象,在凝固过程中处于固液共存态,在此过程中不断放热,温度不变,内能减小。,6.(2016福建泉州中考,24,2分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为10 ,电源电压为12 V。,7.(2016福建福州中考,14,2分)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水。下列图像能够粗略描述这个过程中浮力随时间变化的关系是( ),C,解析:当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;当给浓盐水中缓慢加入清水时,混合液的密度开始减小,此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当加入的清水越来越多而使混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋开始下沉直至沉到杯子的底部。由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合题意。,8.(2016陕西中考,3,2分)下列图象与描述的物理量间的关系,对应错误的是( ) A.图甲表示晶体温度与加热时间的关系 B.图乙表示液体沸腾前后温度与加热时间的关系 C.图丙表示物体做匀速直线运动时路程与时间的关系 D.图丁表示同种物质质量与体积的关系,B,解析:晶体在熔化前温度升高,熔化时温度保持不变,熔化后吸热温度升高,所以A正确;液体沸腾后,继续吸热,温度不变,而图中表示温度降低、不变、降低,故B错误;匀速直线运动的物体,速度是一定值,路程和时间成正比,故C正确;物质的质量m与物体的体积V成正比,物体的m-V图象是一条过原点的倾斜的直线,故D正确。,9.(2016山东青岛中考,4,2分)下列图象中,正确的是( ),D,解析:由题图A可知,纵坐标表示路程,横坐标表示时间,路程不随时间变化,说明物体处于静止状态,不是匀速直线运动,故A错误;题图B中温度随时间的变化而降低,其中有一段温度不变,说明这是晶体的凝固图象,故B错误;题图中温度与时间成正比,说明随着加热,物体温度升高,不是晶体的熔化图象,故C错误;题图中是一条过原点的斜向上的直线,表示重力与质量成正比,故D正确。,10.(2016四川攀枝花中考,12,3分)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( ) A.电源电压为10 V B.定值电阻R1的阻值为20 C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为010 D.变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率为1.8 W,D,11.(2015陕西中考)如图1所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示。在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N,此斜面的长为5 m,高为1 m,这箱货物重为1 500 N。 (1)05 s内,这箱货物处于静止状态,工人所做的功为 0 J。 (2)530 s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?该斜面的机械效率是多少? 答案:0.2 m/s 118.8 W 50.5%,12.(2015云南曲靖中考)灯L1上标有“12 V 9.6 W”的字样,灯L2上只能看清“12 V”的字样,测得两灯的电流与电压的关系如图所示,求: (1)L1正常发光时的电阻是多少? (2)L1、L2串联接在电源的两极时,通过L1的电流为0.3 A,电源的电压是多少? (3)换用另一个电源,电路中只有L1、L2两灯串联,使L2正常工作时,电路中消耗的总功率是多少? 答案:(1)15 (2)6 V (3)8 W,(2)由题图可知,电流I=0.3 A时,灯泡两端电压U1=2 V,U2=4 V, 两灯泡串联,电源电压U=U1+U2=2 V+4 V=6 V; (3)灯L2正常发光时的电压为12 V,由题图可知,此时通过L2的电流为0.5 A, 灯L1两端电压为4 V,两灯泡串联,电源总电压U=4 V+12 V=16 V, 消耗的总功率P=UI=16 V0.5 A=8 W。,