孫文鎮(zhèn)
物理高考能力的考查中有“應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力”的考查,而該項(xiàng)能力的考查中又以“能靈活運(yùn)用幾何圖形,函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá),利用圖象分析物理問題的方法有著廣泛的應(yīng)用.這里介紹常用的一種方法——“圖象法”,所謂“圖象法”即是結(jié)合物理過程物理情境,畫出相關(guān)的圖象,從圖象中直觀地獲取有關(guān)信息達(dá)到快速解題的方法,
例1 質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上的x軸的原點(diǎn),先施以x軸正方向1 N的力,經(jīng)歷Is,隨即改施以x軸負(fù)方向1 N的力,也經(jīng)歷1 s,若如此交替地對質(zhì)點(diǎn)施加正反方向的力,則在完成100次循環(huán)的瞬間,質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為多少?
解:由題意易知物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1
m/s2,作出物體運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間如圖1,知質(zhì)點(diǎn)每循環(huán)1次,質(zhì)點(diǎn)的位移為l米,所以當(dāng)質(zhì)點(diǎn)完成100次循環(huán)的瞬間,質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)該是(100米,0)
例2 一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑動(dòng),利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖2所示,求:(1)物塊下滑的加速度大小a;(2)物塊沿斜面向上滑行的最大距離x.
解:(1)由圖象可知,物塊下滑的加速度為