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图像法是依据题意把抽象复杂物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间代数关系转变为几何关系,利用图像直观、形象、简明特点,来分析处理物理问题,由此达到化难为易、化繁为简目的,图像法在处理一些运动问题、变力做功等问题时是一个非常有效办法。
图像法
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图像法
图像应用办法比较灵活,要求做到三会:会看图、会画图、会用图
处理图像问题关键就是识图:即弄清楚轴、点、线、面、斜、截含义。
点:图线上每一个点相应研究对象一个状态,特
别注意“起点”、“拐点”、“终点”。
线:表示研究对象改变过程和规律,如V-T图像若
为倾斜直线,则表示物体做匀变速直线运动。
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面:图线与坐标轴围成面积常与某一表示过程物理量相相应。如V-T图像与横轴包围“面积”大小表示位移大小。
斜率:表示横、纵坐标上两物理量改变之比,惯用一个主要物理量与之相相应,同样能够从物理公式或者单位角度去分析。如V-T图像斜率表示加速度大小。
截:表示横、纵坐标上两物理量在“边界”条件下物理量大小。普通代表物理过程初状态或者末状态。
图像法
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例题1:
甲乙两辆完全相同汽车,沿水平直路一前一后(乙在前)匀速行驶,速度都为V0,若乙车忽然以恒定加速度刹车,在它刚停住时,甲车以乙车刹车时加速度开始刹车。已知乙车在刹车过程中行驶距离为S,若要确保两辆车在上述情况下不相碰,则两车在做匀速行驶时保持距离至小应为:
A: S B: 2S C: 3S D: 4S
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解析:物体做直线运动时,其位移可用速度-时间图像中面积来表示,故可用图像法解答。
S甲
s
△s
S甲= s + △s
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v
v0
t
0
t
甲
乙
s
s
s
S甲
s
△s
S甲= s + △s
△s=2s
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例题2:
一火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,AB两地相距S,火车做加速运动时,其加速度最大为a1,做减速运动时,其加速度绝对值最大为a2,由此能够判断出火车由A到B所需最短时间为多少?
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解析:
整个过程中火车先做匀加速运动,后做匀减速运动,加速度都是最大时,所用时间最短,分段运动可用图像法来解答。
t1
a1
s1
t2
a2
s2
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t
v
v
0
t1
t2
a1
a2
作V-t图像如图所表示:
由图可得:a1 =v/t1 (1)
a2 =v/t2 (2)
S= v(t1 + t2 )
= vt (3)
由(1)(2)(3)解得
t =[2s(a1 + a2)/ a1 a2]1/2
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