高考物理图像法解决物理试题答题技巧及练习题一、图像法解决物理试题1.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动,其v t -图像如图所示,下列说法正确的是( )A .20t :时间内乙物体通过的路程大于甲物体通过的路程B .1t 时刻,两者相距最远C .20t :时间内乙的平均速度小于甲的平均速度D .2t 时刻,乙物体追上甲物体【答案】C【解析】【详解】AC.20t ~时间内甲物体的速度一直比乙物体的速度大,乙物体通过的路程小于甲物体通过的路程.根据平均速度的定义,乙的平均速度小于甲的平均速度,故A 错误,C 正确; BD. 甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动,在0∼t 2时间内,甲的速度一直比乙的大,甲在乙的前方,两者间距逐渐增大.t 2时刻后,乙的速度比乙的大,两者间距逐渐减小,所以t 2时刻,两者相距最远.故B 错误,D 错误.2.平直马路上有同方向前后行驶的电车a 和汽车b ,它们的v -t 图象如图所示。
当t =10s 时,两车刚好相遇,由图可知A .开始时电车a 在前汽车b 在后B .开始时两车相距25mC .t =20s 时两车相距50 mD .t =10s 后两车还会再相遇【答案】B【解析】【详解】A.从图像可以看出在前10s内a图像包围的面积大于b图像包围的面积,故一开始a在后b 在前,故A错误;B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移,所以两者一开始相距的距离为1s=⨯⨯=,故B正确;51025m2C.从面积上可以看出t=20s时两车相距25m,故C错误;D.t=10s后,b的速度一直大于a的速度,所以两车不会再相遇,故D错误3.质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示,该质点()A.第1 s内和第3 s内质点的速度不断增大,加速度不断减小B.前1 s内和前3 s内质点运动的路程相同C.物体在1 s,3 s时质点的运动方向发生变化D.第2秒末和第4秒末质点的位置相同【答案】A【解析】【分析】根据速度图象能直接读出速度的变化,根据速度图象的斜率分析加速度的变化.根据图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移,分析位移,从而确定出路程关系.速度的正负表示速度的方向.根据位移关系分析质点位置关系.【详解】A项:第1 s内质点的速度不断增大,根据速度图象的斜率表示加速度,知加速度不断减小.第3 s内质点的速度沿负方向不断增大,加速度不断减小,故A正确.B项:只要质点在运动,其运动的路程就在增大,所以前1 s内的路程小于前3 s内的路程,故B错误.C项:根据速度的正负表示质点的运动方向,知物体在1 s,3 s时质点的运动方向均没有发生变化,故C错误.D项:根据图象与时间轴围成的面积大小等于位移,知0﹣2s内的位移大于0,0﹣4s内的位移为0,所以第2秒末和第4秒末质点的位置不同,故D错误.故选A.【点睛】本题的关键要理解速度图象的物理意义,知道图象的斜率表示加速度,面积表示位移,要注意位移的正负.4.如图,光滑水平面上放着长木板B ,质量m =2kg 的木块A 以速度v 0=2m/s 滑上原来静止的长木板B 的上表面,由于A 、B 之间存在有摩擦,之后,A 、B 的速度随时间变化情况如右图所示,重力加速度g =10m/s 2.则下列说法正确的是( )A .A 、B 之间动摩擦因数为0.1B .长木板的质量为1 kgC .长木板长度至少为2mD .A 、B 组成系统损失机械能为4J【答案】A【解析】【分析】A 在B 的表面上滑行时,根据v -t 图像的斜率可得到A 的加速度大小,由牛顿第二定律求得动摩擦因数。
对系统,运用动量守恒定律列式可求得长木板的质量M 。
根据“面积”表示位移,求解木板的长度。
由能量守恒定律求解A 、B 组成系统损失机械能。
【详解】A .由图像可知,木板B 匀加速运动的加速度21m/s v a t∆==∆ 对B 根据牛顿第二定律得 μmg =Ma B解得μ=0.1,故A 正确;B .从图可以看出,A 先做匀减速运动,B 做匀加速运动,最后一起做匀速运动,共同速度v =1 m/s ,取向右为正方向,根据动量守恒定律得()o mv m M v =+解得M =m =2kg ,故B 错误;C .由图像可知前1s 内B 的位移0011m 0.5m 22B v x t ++=⨯=⨯= A 的位移 0211m 1.5m 22A v v x t ++=⨯=⨯= 所以木板最小长度1m A B L x x =-=故C 错误。
D .A 、B 组成系统损失机械能22011()2J 22E mv m M v ∆=-+= 故D 错误。
故选A 。
【点睛】 分析清楚图像的物理意义是解题的前提与关键,要知道加速度是联系力和运动的桥梁,根据v -t 图像的斜率能得出物体运动的加速度,由面积求解位移。
5.质量为2kg 的物体在水平面内做曲线运动,已知x 方向的位移-时间图像和y 方向的速度-时间图像分别如图甲、乙所示。
下列说法正确的是A .质点初速度的方向与合外力方向垂直B .3s 末质点速度大小为10m/sC .质点的初速度大小为6m/ sD .质点所受的合外力大小为2N【答案】A【解析】【详解】AC 、由图甲可知,质点在x 方向上的初速度为124m /s 3x v ==,沿x 方向的加速度为0;y 方向上的初速度为0,加速度:22m /s m s 632/a v t ∆=∆==,可知质点的初速度沿x 方向,大小为4m/s ,而加速度沿y 方向,根据牛顿第二定律可知,质点受到的合外力的方向沿y 方向,与初速度的方向垂直,A 正确C 错误;B 、质点在x 轴方向做速度为4m/s 的匀速直线运动,在y 轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动,质点的加速度方向沿y 轴方向,3s 末沿y 方向的分速度为6m/s ,所以3s 末质点的速度:2222364213m /s x y v v v =+=+=,B 错误;D 、根据牛顿第二定律可知,质点受到的合外力:F =ma =2×2=4N ,D 错误.6.如图所示,水平传送带以v 0速度向右匀速运动,在传送带的右侧固定一弹性档杆,在t =0时刻,将工件轻轻放在传送带的左端,当工件运动到弹性档杆所在的位置时与档杆发生碰撞,已知碰撞时间极短,不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中,工件运动的v-t图象下列可能的是A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】工件与弹性挡杆发生碰撞后,其速度的方向发生改变,应取负值.故A错误,B错误;工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变,所以两过程中加速不变,故C正确,D错误,故选C.7.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5.2,3.5)、Q(6,5)。
如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是()A .电源1与电源2的内阻之比是3∶2B .电源1与电源2的电动势之比是3∶2C .在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2D .在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶10【答案】A【解析】【详解】A .根据电源U I -图线可知:11005ΩΩ804r -==- 21005ΩΩ1206r -==- 则有: 12:3:2r r =故A 正确;B .根据电源U I -图线可知:1210V E E ==电源1与电源2的电动势之比是1∶1,故B 错误;CD .灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态,则有:1 3.5V U =,15A I =25V U =,26A I =可得:11117.5W P U I ==,1110.7ΩU R I == 22230W P U I ==,2225Ω6U R I == 小灯泡的电阻之比为:12::2125R R =小灯泡消耗的功率之比为:12:7:12P P =故C、D错误;故选A。
8.甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图像如图所示,则( )A.甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同【答案】BD【解析】【详解】A.在t=0到t=1s之间,甲始终沿正方向运动,而乙先沿负方向运动后沿正方向运动,故A 错误;B.根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,t轴上方的“面积”表示位移是正值,t轴下方的“面积”表示位移是负值,则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零,故B正确;C.t=0在到t=4s之间,甲的速度始终为正值,说明甲一直沿正方向做单向直线运动,故C 错误;D.根据斜率等于物体的加速度知,甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向,方向相同,故D正确.【点睛】本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向,图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,斜率等于物体的加速度进行分析.9.如图所示是甲、乙两质点运动的v﹣t图象,由图线可以判定()A.甲质点的加速度越来越小,t1时刻两质点速度等大B.零时刻甲质点的加速度为零C .在t 1时刻之前,甲质点的加速度均大于乙质点的加速度D .在0﹣t 1时间内,甲质点的位移大于乙质点的位移【答案】AD【解析】【详解】A .在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,图线的斜率表示加速度,知甲质点的加速度逐渐减小,t 1时刻两质点速度等大,故A 项与题意相符;B .由于在速度﹣时间图象中,切线斜率表示加速度,所以零时刻甲质点的速度为零,但加速度不为零,故B 项与题意不相符;C .在t 1时刻之前,乙质点的加速度逐渐减小,所以乙质点的加速度一开始小于甲的加速度,后来大于甲的加速度,故C 项与题意不相符;D .在速度﹣时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,所以在0﹣t 1时间内,甲质点的位移大于乙质点的位移,故D 项与题意相符。
故选:AD 。
10.一辆汽车正在以v =20m/s 的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x 0=33 m 处有一只狗,如图甲所示,若从司机看见狗开始计时(t =0),司机采取了一系列动作。
整个过程中汽车的运动规律如图乙所示,g 取10 m/s 2.则下列判断正确的是( )A .汽车先做匀速运动再做反向匀减速运动B .汽车减速运动的加速度大小为5m/s 2C .若狗正以v ′=4m/s 的速度与汽车同向奔跑,则不能摆脱被撞的噩运D .汽车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离为48.4 m【答案】BC【解析】【详解】A .由图乙得0~0.5s 内车速不变,0.5~4.5s 车速随时间均匀减小;0~4.5s 内速度始终为正值,即0~4.5s 内始终沿规定的正方向运动;则汽车先做匀速运动再做正方向的匀减速运动,故A 项错误;B .汽车减速运动的加速度22020m/s 5m/s 4.50.5v a t ∆-===-∆- 所以汽车减速运动的加速度大小为5m/s 2,方向与规定的正方向相反.故B 项正确; C .当客车由20m/s 减速到4m/s ,所需时间1420s 3.2s 5v v t a --==-'=这段时间内车前进的距离101204200.5 3.2m 48.4m 22v v x vt t ++=+=⨯+⨯=' 此时间内狗前进的距离 ()201()40.5 3.2m 14.8m x v t t =+=⨯+='因为20114.833m 47.8m x x x +=+=<所以狗将被撞上,故C 项正确;D .速度时间图象与坐标轴围成的面积表示对应时间内的位移,则汽车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离1200.5204m 50m 2x =⨯+⨯⨯= 故D 项错误; 故选BC 。