高中物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题.docx

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高中物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题

高中物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题

一、图像法解决物理试题

1．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v﹣t图象如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和s2（s1＜s2）．初始时，甲车在乙车前方s0处．下列判断错误的是（　　）

A．若s0＝s1+s2，两车不会相遇B．若s0＜s1，两车相遇2次

C．若s0＝s1，两车相遇1次D．若s0＝s2，两车相遇1次

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由图线可知：

在T时间内，甲车前进了s2，乙车前进了s1+s2；在t=T时，两车速度相同，若s0=s1+s2，则s0＞s1，两车不会相遇，故A正确；若s0+s2＜s1+s2，即s0＜s1，在T时刻之前，乙车会超过甲车，但甲车速度增加的快，所以甲车还会超过乙车，则两车会相遇2次，故B正确；若s0=s1，则s0+s2=s1+s2，即两车只能相遇一次，故C正确．若s0=s2，由于s1＜s2，则s1＜s0，两车不会相遇，故D错误；本题选错误的，故选D.

2．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，甲、乙的速度v随时间t的变化如图所示，设0时刻出发，t1时刻二者速度相等，t2时刻二者相遇且速度相等。

下列关于甲、乙运动的说法正确的是（）

A．在0〜t2时间内二者的平均速度相等B．t1〜t2在时间内二者的平均速度相等

C．t1〜t2在时间内乙在甲的前面D．在t1时刻甲和乙的加速度相等

【答案】A

【解析】

【详解】

A．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，t2时刻二者相遇，则0〜t2时间内二者的位移相同，0〜t2时间内二者的平均速度相等。

故A项正确；

B．v-t图象与时间轴围成面积表对应时间内的位移，则t1〜t2时间内乙的位移大于甲的位移，t1〜t2时间内乙的平均速度大于甲的平均速度。

故B项错误；

C．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，0〜t1时间内甲的速度大于乙的速度，则t1时刻甲在乙的前面；t2时刻二者相遇，则在t1〜t2时间内甲在乙的前面，两者间距逐渐变小。

故C项错误；

D．v-t图象切线斜率表示加速度，则t1时刻甲和乙的加速度不相等。

故D项正确。

3．我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象，如图所示．以下判断正确的是（）

A．6min～8min内，深潜器的加速度最大

B．4min～6min内，深潜器停在深度为60m处

C．3min～4min内，深潜器的加速度方向向上

D．6min～10min内，深潜器的加速度不变

【答案】C

【解析】

【详解】

A、v-t图象的斜率表示加速度，则知0-1min内和3-4min内深潜器的加速度最大，故A错误；

B、v-t图象和横坐标围成的面积表示位移大小，0-4min内位移大小为：

，4-6min内静止不动，则4min～6min内，深潜器停在深度为360m;故B错误.

C、3-4min内，减速下降，则加速度向上，故C正确；

D、8min前后，深潜器的加速度方向是不同的，加速度是变化的，故D错误；

4．某同学站在电梯底板上，如图所示的v-t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）．根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（  ）

A．在0-20s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态

B．在0-5s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态

C．在5s-10s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力

D．在10s-20s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态

【答案】D

【解析】

图像的斜率表示加速度，故0~5s内斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在5~10s过程中，电梯匀速，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于正常状态；10~20s过程中，斜率为负，速度为正，即电梯向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态，D正确．

【点睛】在速度时间图象中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态．

5．甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动，在t=0时刻甲、乙相距x0=3m，它们的速度图象如图所示。

下列说法正确的是

A．t=2s时刻甲、乙速度相等，且恰好相遇

B．t=1s时刻甲、乙速度不等，但恰好相遇

C．t=1s时刻，乙的速度方向发生改变，t=2s时刻追上甲

D．在t=0到t=4s时间内，甲乙仅相遇过一次

【答案】B

【解析】

【详解】

AC.由图可知t=1s时刻，乙的速度方向发生改变，t=2s时刻甲、乙速度相等，但由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，乙围成的面积是0，说明乙回到出发点，甲的位移4m，所以两者此时没有相遇，故AC错误；

B.t=1s时刻甲、乙速度不等，由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，乙位移是1m，甲的位移2m，两都位移之和刚好是3m，所以恰好相遇，故B正确

D.t=1s时到t=3s时，甲乙两图像与坐标轴围成的面积相等，说明这段时间内两者的位移相等，由B项分析可知，t=1s时恰好相遇，所以t=3s时也恰好相遇，说明在t=0到t=4s时间内，甲乙仅相遇过二次，故D错误。

6．甲、乙两个物体由同一地点沿同一方向做直线运动，其v-t图象如图所示，关于两物体的运动情况，下列说法正确的是（）

A．t=1s时，甲在乙前方

B．t=2s时，甲、乙相遇

C．t=4s时，乙的加速度方向开始改变

D．0-6s内，甲、乙平均速度相同

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，当位移相等时，两者相遇，根据速度时间图象与坐标轴围成面积表示位移，可知，在t=1s时，乙的位移大于甲的位移，说明乙在甲的前方，故A错误；

B．根据速度图象与坐标轴围成面积表示位移可知，在t=2s时，乙的位移等于甲的位移，说明两者相遇，故B正确；

C．速度图象的斜率表示加速度，由数学知识得知，在t=2s～t=6s内，乙的加速度方向一直沿负方向，没有改变，故C错误．

D．由图可知，0～6s内，甲的位移一定大于乙的位移，而时间相等，因此甲的平均速度大于乙的平均速度，故D错误。

故选B。

【点睛】

本题是速度-时间图象问题，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，即可分析两物体的运动情况．

7．A、B两个物体在同地点，沿同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则（）

A．A、B两物体运动方向一定相反

B．开头4s内A、B两物体的位移相同

C．A物体的加速度比Ｂ物体的加速度大

D．t=4s时，A、B两物体的速度相同

【答案】D

【解析】

由图像知Ａ、Ｂ两物体速度为正，表明运动方向均与正方向相同，A错．Ａ、Ｂ两个物体在同地点出发，由图像与横轴包围面积可知，开头４s内Ａ、物体的位移比Ｂ的小，B错．速度图象斜率表示加速度，B的斜率大于A，所以Ａ物体的加速度比Ｂ物体的加速度小，C错．t=４s时，Ａ、Ｂ两物体的速度相同，D对．

8．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/s

C．质点的初速度大小为6m/s

D．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

，沿x方向的加速度为0；y方向上的初速度为0，加速度：

，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：

，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．

9．甲、乙两车在平直公路上行驶，t＝0时刻两车处于同一位置，其速度－时间图象如图所示，两图像交点处坐标及切线如图，则（　）

A．t＝8s末，甲、乙两车相遇

B．甲、乙两图像交点t＝2s末，甲车的加速度大于乙车的加速度

C．在2～8s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度

D．在0～2s内，甲车的位移小于乙车的位移

【答案】D

【解析】

【详解】

A.在v-t图象中，图象和横轴所围面积表示位移大小，甲、乙两车在平直公路上行驶，t=0时刻两车处于同一位置，t=8s末时甲的位移大于乙的位移，甲在乙方的前方，故A错误；

B.甲、乙两图像交点t=2s末，

甲车的加速度大小等于乙车的加速度大小，故B错误；

C.在2~8s内，甲的位移大于乙的位移，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故C错误．

D.在v-t图象中，图象和横轴所围面积表示位移大小，在0~2s内，甲图象面积小于乙的图线面积，所以甲车的位移小于乙车的位移，故D正确．

10．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。

已知两车在t=3s时并排行驶，则（）

A．在t=1s时，甲车在乙车后

B．在t=0时，甲车在乙车前7.5m

C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2s

D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为45m

【答案】B

【解析】

【分析】

在速度时间图象中，图象与坐标轴围成面积表示位移，根据位移关系分析两车位置关系．可结合几何知识分析两车另一次并排行驶的时刻．并求出两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离．

【详解】

A.根据“面积”大小表示位移，由图象可知，1s到3s甲、乙两车通过的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶，故A错误；

B.由图象可知，甲的加速度a甲=△v甲/△t甲=20/2=10m/s2；乙的加速度a乙=△v乙/△t乙=（20−10）/2=5m/s2；0至1s，甲的位移x甲=

a甲t2=

×10×12=5m，乙的位移x乙=v0t+

a乙t2=10×1+

×5×12=12.5m，△x=x乙−x甲=12.5−5=7.5m，即在t=0时，甲车在乙车前7.5m，故B正确；

C.1s末甲车的速度为：

v=a甲t=10×1=10m/s，乙车的速度v′=10+5×1=15m/s；1−2s时，甲的位移x1=10×1+

×10×12=15m；乙的位移x2=15×1+

×5×1=17.5m；在1s时两车并联，故2s时两车相距2.5m，且乙在甲车的前面，故C错误；

D. 1s末甲车的速度为：

v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s甲车的位移为：

x=vt+

a甲t2=10×2+

×10×22=40m，即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m，故D错误。

故选：

B

11．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其

的图象如图所示，则（）

A．质点做匀加速直线运动，加速度为1.0m/s2

B．质点在1s末速度为1.5m/s

C．质点在第1s内的平均速度0.75m/s

D．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/s

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】

A、D、由图得：

，根据

，得：

，对比可得：

，则加速度为a=2×0.5=1m/s2，由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，故A正确，D错误.

B、质点的初速度v0=0.5m/s，在1s末速度为v=v0+at=0.5+1=1.5m/s；故B正确.

C、质点在第1s内的平均速度

，故C错误.

12．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，

图像如图所示．以下判断正确的是（）

A．前3s内货物处于超重状态

B．最后2s内货物只受重力作用

C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同

D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

前3s内货物速度增大，加速度向上，处于超重状态，A正确；最后2s内货物的加速度为

，受重力和拉力作用，B错误；前3s内的平均速度

，后2s内的平均速度

，两段时间内的平均速度相同．故C正确；3到5s内物体做匀速直线运动，动能不变，高度增大，重力势能增加，所以机械能不守恒，D错误．

13．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．如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是（）

A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2；

B．电源1和电源2的电动势之比是1∶1；

C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2；

D．电源1和电源2的内阻之比是11∶7．

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

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连接电源Ⅰ时，功率P1=U1I1=15W，电阻

连接电源Ⅱ时，功率P2=U2I2=30W，电阻

，所以在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25；在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2，故A错误，C正确；

U-I图象的纵轴截距表示电动势，故E1=E2=10V，故B正确．

U-I图象的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源U-I图线，电源1的内阻

电源1的内阻

，所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7，故D正确．

14．如图所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为m2的木块．t＝0时刻起，给木块施加一水平恒力F．分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小，图中可能符合它们运动情况的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】AC

【解析】

【分析】

木块可能与木板保持相对静止，一起做匀加速直线运动，也可能与木板发生相对滑动，相对于木板向前滑．根据牛顿第二定律得出加速度以及速度与时间的关系．

【详解】

A.木块和木板可能保持相对静止，一起做匀加速直线运动．加速度大小相等，故A符合题意．

BCD.木块可能相对木板向前滑动，即木块的加速度大于木板的加速度，即

．

B图中

，故B不符合题意；

C图为v−t图象,斜率代表加速度，

的斜率大于

的斜率，即

，故C符合题意；

D图

的斜率大于

的斜率，即

，故D不符合题意．

【点睛】

解决本题的关键知道木块和木板之间运动情况，知道速度时间图线的斜率表示加速度．

15．放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直线运动。

拉力F和物块速度v随时间t变化的图象如图，则（）

A．第1s内物块受到的合外力为5.5N

B．物块的质量为1kg

C．斜面倾斜角一定是30°

D．如果3s撤去拉力F，物块瞬时加速度5m/s2

【答案】BD

【解析】

【详解】

:

ABC.由图可得，0～1s内物体的加速度为

由牛顿第二定律可得：

1s后匀速有：

联立，并将

，

代入解得：

m=1.0kg，

，因条件不足，故倾角

无法解出，故AC不符合题意；

D.如果3s撤去拉力F，合力

由牛顿第二定律可得：

故D符合题意；