高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)
物理图像法解决物理试题题20套(带答案)及解析
物理图像法解决物理试题题20套(带答案)及解析一、图像法解决物理试题1.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。
2.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。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图像法解决物理试题1.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。
2.一个质量为0.5kg的物体,从静止开始做直线运动,物体所受合外力F随时间t变化的图象如图所示,则在时刻t=8s时,物体的速度为()A.2m/s B.8m/sC.16m/s D.2m/s【答案】C【解析】【分析】【详解】F t -图像的面积表示冲量,在上方为正,在下方为负,故根据动量定理可得11122212222210222mv ⨯+⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=-,解得第8s 末的速度为16/v m s =,C 正确. 【点睛】F-t 图像的面积是解决本题的关键,在物理中,从图像角度研究问题,需要注意图像的斜率,截图,面积等表示的含义.3.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v -t 图象如图3所示.两图象在t =t 1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( )A .t ′=t 1,d =SB .t ′=12t 1,d =14S C .t ′=12t 1,d =12S D .t ′=12t 1,d =34S 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】在t 1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t ′<t 1,故A 错误;从图象中甲、乙与坐标轴所围的面积即对应的位移看,甲在t 1时间内运动的位移比乙的多S ,当t ′=0.5t 1时,甲的面积比乙的面积多出34S ,即相距d =34S ,故D 正确,BC 错误.4.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.5.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示.在00~t 时间内,下列说法中正确的是( )A .Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小B .Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小C .Ⅰ物体的位移不断增大,Ⅱ物体的位移不断减小D .Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是122v v + 【答案】A 【解析】 【详解】AB .速度-时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动,物体Ⅱ做加速度不断减小的减速运动,故A 正确,B 错误; C .图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图象可知:随着时间的推移,Ⅰ、Ⅱ的速度图象与时间轴围城的面积不断变大,故位移不断变大,故C 错误; D .图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,如果物体的速度从2v 均匀减小到1v ,或从1v 均匀增加到2v ,物体的位移就等于图中梯形的面积,平均速度就等于12 2v v +,故Ⅰ的平均速度大于12 2v v +,Ⅱ的平均速度小于12 2v v +,故D 错误;【点睛】本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律,然后根据平均速度的定义和图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小分析处理.6.甲、乙两车在平直的公路上向相同的方向行驶,两车的速度v 随时间t 的变化关系如图所示,其中阴影部分面积分别为S 1、S 2,下列说法正确的是A .若S 1=S 2,则甲、乙两车一定在t 2时刻相遇B .若S 1>S 2,则甲、乙两车在0-t 2时间内不会相遇C .在t 1时刻,甲、乙两车加速度相等D .t 1-t 2时间内,甲车的平均速度v <122v v 【答案】D 【解析】 【分析】速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,根据图象判断确定何时两车相遇;图象切线的斜率表示加速度; 【详解】A 、速度−时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,则0−t 2时间内甲的位移等于乙的位移,由于甲的初位置与乙的初位置未知,所以无法判断甲、乙两车在t 2时刻是否相遇,故A 错误;B 、若S 1>S 2,在0-t 2时间内甲的位移大于乙的位移,由于甲的初位置与乙的初位置未知,所以无法判断甲、乙两车在0-t 2时间内是否相遇,故B 错误;C 、由图象切线的斜率表示加速度,在t 1时刻,乙的斜率大于甲的斜率,故乙的加速度大于甲的加速度,故C 错误;D 、若甲做匀加速直线运动,0-t 2时间内,甲车的平均速度122v v v +=甲;由速度−时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,在0-t 2时间内,甲车的运动位移小于匀加速直线运动的位移,所以甲车的平均速度小于122v v +,故D 正确; 【点睛】关键是知道速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,图象切线的斜率表示加速度,平均速度等于物体其位移与时间的比值.7.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。
高中物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)
高中物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,质量相同的小球A 、B 通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置。
由于轻微扰动,小球A 、B 分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,当细杆与水平方向成37°角时,小球B 的速度大小为v ,重力加速度为g ,忽略一切摩擦和阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
则A .小球A 的速度为34v B .小球A 的速度为43v C .细杆的长度为212564v gD .细杆的长度为212536v g【答案】AC 【解析】 【详解】小球B 的速度为v 时,设小球A 的速度大小为v ',则有5337vcos v cos ︒='︒,解得:34v v '=,A 正确,B 错误;两球下滑过程中系统的机械能守恒,即:()22111sin 3722mgL mv mv '-=+o,解得:212564v L g =,C 正确,D 错误。
2.如图所示,质量为m 的小物体用不可伸长的轻细线悬挂在天花板上,处于静止状态.现对处于静止状态的物体施加一个大小为F 、与竖直方向夹角为θ的斜向上恒定拉力,平衡时细线与竖直方向的夹角为60o ;保持拉力大小和方向不变,仅将小物体的质量增为2m ,再次平衡时,细线与竖直方向的夹角为30o ,重力加速度为g ,则( )A .F mg =B .32F mg =C .30θ=oD .60θ=o【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】以物体为研究对象,设平衡时绳子与竖直方向的夹角为α,受力情况如图所示:当物体重力为mg 时,α=60°,根据正弦定理可得sin 60sin(18060)F mgθ=︒︒-︒-,即sin 60sin(120)F mgθ=︒︒-,当物体的重力为2mg 时,α=30°,根据正弦定理可得:sin 30sin(18030)F mg θ=︒︒-︒-,即sin 30sin(150)F mgθ=︒︒-,联立解得:θ=60°,F =mg ;所以A 、D 正确,B 、C 错误.故选AD . 【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.3.甲乙两图中,某时刻绳子AB 与水平方向的夹角均为θ,绳子上端以速度v 0匀速拉动,在两车运动过程中,下列说法正确的是( )A .甲、乙两车运动速度大小之比cos 1cos θθ+B .甲车运动速度大小为cos v θC .相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量D .此刻若将速度v 0改成拉力F ,则两车加速度大小之比1:1 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC .由甲图可知,甲车的速度11cos v v θ=+乙车的速度2cos v v θ=所以,甲、乙两车运动速度大小之比cos 11cos θθ<+,相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量.故AC 正确,B 错误;D .改成拉力F ,甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上,汽车甲的合力大小为22cos 2F θ,汽车乙的合力大小为cos F θ,因此合力不相等,加速度不相等,故D 错误.4.如图所示,将一劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O ′处(O 为球心),弹簧另一端与质量为m 的小球相连,小球静止于P 点。
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点,分别在a、c两个点处放等量异种电荷+Q和-Q。
下列说法正确的是( )A.b、f两点电场强度大小相等,方向不同B.e、d两点电势相同C.b、f两点电场强度大小相等,方向相同D.e、d两点电势不同【答案】BC【解析】A、等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的,由等量异号电荷的电场的特点,结合题目的图可知,图中bdef所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面,所以该平面上各点的电势都是相等的,各点的电场强度的方向都与该平面垂直。
由于b、c、d、e各点到该平面与两个点电荷的连线的交点O的距离是相等的,结合该电场的特点可知,b、c、d、e各点的场强大小也相等。
由以上的分析可知,b、c、d、e各点的电势相等,电场强度大小相等,方向相同。
故A、D错误;故选BC。
【点睛】解决本题的关键要掌握等量异种电荷的电场线和等势面的分布情况,知道场强是矢量,只有大小和方向都相同时,场强才相同,同时掌握好电场强度的叠加方法。
2.如图,将一质量为2m的重物悬挂在轻绳一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d,杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点正下方距离A为d处.现将环从A点由静止释放,不计一切摩擦阻力,下列说法中正确的是()dA.环到达B处时,重物上升的高度2B .环能下降的最大距离为43dC .环到达B 处时,环与重物的速度大小之比为2 D .环从A 到B 减少的机械能等于重物增加的机械能【答案】BD【解析】【分析】【详解】根据几何关系有,环从A 下滑至B 点时,重物上升的高度h=2d−d ,故A 错误;环下滑到最大高度为h 时环和重物的速度均为0,此时重物上升的最大高度为22 h d d +-,根据机械能守恒有222(?)mgh mg h d d =+-,解得:h=43d d ,故B 正确.对B 的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度,有:vcos45°=v重物,所以 2v v 重物=,故C 错误;环下滑过程中无摩擦力对系统做功,故系统机械能守恒,即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能,故D 正确;故选BD .3.用外力F 通过如图所示的装置把一个质量为m 的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从45°变为90°,斜面与水平地面之间是粗糙的,并且斜面一直静止在水平地面上,不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦.则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是A .地面对斜面的静摩擦力保持不变B .外力F 一直在增大C .某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力D .绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小【答案】BC【解析】【详解】B .设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ;对小球沿斜面方向:sin(30)T mg θ=-则当θ角从 45°变为90°的过程中,绳子的拉力变大,因F=T ,则外力F 一直在增大,选项A .对小球和斜面的整体,地面对斜面体的摩擦力等于绳子拉力的水平分量,则cos sin(30)cos f T mg θθθ==-可知,随θ角的增加,地面对斜面的静摩擦力f 是变化的,选项A 错误;C .当 θ=90°时,滑轮两边绳子的夹角为120°,此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力,选项C 正确;D .将小球的速度v 分解可知,绳子的速度1cos(30)v v θ=-,则绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小,选项D 错误;故选BC.【点睛】此题涉及到的研究对象较多,关键是如何正确选择研究对象,并能对研究对象正确的受力分析,灵活运用整体及隔离法解题.4.如图所示,跨过同一高度处的光滑轻小定滑轮的细线连接着质量相同的物体A 和B ,A 套在光滑水平杆上,定滑轮离水平杆的高度h=0.2m ,开始时让连接A 的细线与水平杆的夹角θ=53°,现把A 由静止释放,在以后A 向右的运动过程中,下列说法中正确的是(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g 取10m/s 2,且B 不会与水平杆相碰.)( )A .物体A 在运动的过程中,绳的拉力一直做正功,所以机械能一直增加B .物体B 在运动的过程中,绳的拉力先做负功再做正功,动能最小为零C .物体A 在运动过程中先加速后减速,且最大速度等于1m/sD .物体B 在运动过程中先加速后减速,且最大速度等于1m/s【答案】BC【解析】【分析】【详解】A 、在A 运动过程中,开始时绳子拉力与运动方向相同,拉力做正功,当越过悬点正下方后,拉力开始做负功;故A 拉力先做正功后做负功;故A 错误.C 、A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于B 的速度大小,有:v A cos θ=v B ,A 、B 组成的系统机械能守恒,当θ=90°时,A 的速率最大,此时B 的速率为零.根据系统机械能守恒有:21()sin 2B A h m g h mv θ-=,解得v =1m/s ;C 正确. B 、在B 运动过程中,拉力先做负功后做正功,当B 的速度为零动能最小为零;故B 正确.D 、由A 的分析可知,B 的速度先向下增大后减小,再向上增大后减小.最大速度等于v A cos θ=0.8m/s ;故D 错误.【点睛】解决本题的关键知道A 沿绳子方向上的分速度等于B 的速度大小,以及知道A 、B 组成的系统机械能守恒.5.如图所示,套在竖直细杆上的轻环A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B 相连,施加外力让A 沿杆以速度v 匀速上升,从图中M 位置上升至与定滑轮的连线处于水平N 位置,已知AO 与竖直杆成θ角,则( )A .刚开始时B 的速度为cos v θB .A 匀速上升时,重物B 也匀速下降C .重物B 下降过程,绳对B 的拉力大于B 的重力D .A 运动到位置N 时,B 的速度最大【答案】C 【解析】【详解】A.对于A ,它的速度如图中标出的v ,这个速度看成是A 的合速度,其分速度分别是a b v v 、,其中a v 就是B 的速率(同一根绳子,大小相同),故刚开始上升时B 的速度cos B v v θ=,故A 不符合题意;B.由于A 匀速上升,θ在增大,所以B v 在减小,故B 不符合题意;C .B 做减速运动,处于超重状态,绳对B 的拉力大于B 的重力,故C 符合题意;D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时90θ=︒,所以0B v =, 故D 不符合题意。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图像法解决物理试题1.平直的公路上有a 、b 两辆汽车同向行驶,t =0时刻b 车在前a 车在后,且两车相距s 0。
已知a 、b 两车的v -t 图象如下图所示,在0~t 1时间内,b 车的位移为s ,则下列说法中正确的是( )A .0~t 1时间内a 车的位移为3sB .若a 、b 在t 1时刻相遇,则s 0=sC .若a 、b 在12t 时刻相遇,则023s s = D .若a 、b 在12t 时刻相遇,它们将在123t 时刻再次相遇 【答案】A【解析】【分析】【详解】A.v −t 图象围成的面积表示位移,在0~t 1时间内a 围成的面积是b 的三倍,故A 正确;B.若a 、b 在t 1时刻相遇,则0s 等于该段时间内a 、b 位移差,则s 0=2s ,故B 错误;C.若a 、b 在12t 时刻相遇,该段时间内b 的位移为14s ,a 的位移为74s ,所以032s s =,故C 错误;D.如图若在12t 时刻相遇,它们将在132t 时刻再次相遇,D 错误。
故选A.【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点:一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化;二、图像的斜率表示物体运动的加速度;三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移。
2.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的v-t 图像如图所示。
下列判断不正确的是A .乙车启动时,甲车在其前方50m 处B .乙车超过甲车后,两车不会再相遇C .乙车启动10s 后正好追上甲车D .运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75m【答案】C【解析】【详解】A 、根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移,可知乙在10t s =时启动,此时甲的位移为11010502x m m =⨯⨯=,即甲车在乙前方50m 处,故选项A 正确; B 、乙车超过甲车后,由于乙的速度大,所以不可能再相遇,故选项B 正确; C 、由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动,当位移相等时两车才相遇,由图可知,乙车启动10s 后位移小于甲的位移,还没有追上甲,故选项C 错误;D 、当两车的速度相等时相遇最远,最大距离为:()11515101057522max S m m m =⨯+⨯-⨯⨯=,故选项D 正确; 不正确的是选选项C 。
物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)
A.当 θ=60°时,P、Q 的速度之比是 1:2 B.当 θ=90°时,Q 的速度最大 C.物块 P 一直处于失重状态 D.绳对 Q 的拉力始终大于 P 的重力 【答案】AB 【解析】 【详解】 A、由题可知,P、Q 用同一根绳连接,则 Q 沿绳子方向的速度与 P 的速度相等,则当
60 时,Q 的速度
A.环到达 B 处时,重物上升的高度 h=d B.环从 A 到 B,环减少的机械能等于重物增加的机械能
C.环从 A 点能下降的最大高度为 4 d 3
D.当环下降的速度最大时,轻绳的拉力 T=2mg 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
根据几何关系有,环从 A 下滑至 B 点时,重物上升的高度 h 2d d ,故 A 错误;环下
mg sin 30 m v2 L
解得
v 1 gL 2
分离时刻,小球的水平速度与长方体速度相同,即:
v sin 30 u
解得
u 1 gL 2
在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中,小球和长方体组成的系统机
械能守恒,有
mgL 1 sin 30 1 mv2 1 Mu2
2
2
把 v 和 u 的值代入,化简得:
故 D 正确。
M 4 m1ຫໍສະໝຸດ 故选 ACD.8.一快艇从离岸边 100m 远的河流中央向岸边行驶.已知快艇在静水中的速度图象如(图 甲)所示;河中各处水流速度相同,且速度图象如(图乙)所示.则( )
A.快艇的运动轨迹一定为直线 B.快艇的运动轨迹一定为曲线 C.快艇最快到达岸边,所用的时间为 20s D.快艇最快到达岸边,经过的位移为 100m
4.如图所示,在距水平地面高为 0.4m 处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上 P 点固定一 定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在 P 点的右边,杆上套有一质量 m=2kg 的滑块 A.半径 R=0.3m 的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心 O 在 P 点的正下方, 在轨道上套有一质量也为 m=2kg 的小球 B.用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将 A、B 连接起来.杆和半圆形轨道在同一竖直面内,A、B 均可看作质点,且不计滑轮大小 的影响.现给滑块 A 一个水平向右的恒力 F=50N(取 g=10m/s2).则( )
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)及解析
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)及解析一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m 的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A 处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d 时(图中B 处),下列说法正确的是A .小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB .小环到达B 处时,重物上升的高度也为dC .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于D .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】AC【解析】【分析】【详解】由题意,释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ,所以A 正确;小环到达B 处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即2h d d ∆=-,所以B 错误;根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足:A B v cos v θ=,即1 2A B vv cos θ==所以C 正确,D 错误.【点睛】应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.2.如图所示,半径为R 的硬橡胶圆环,其上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q ,若在圆环上切去一小段l (l 远小于R ),则圆心O 处产生的电场方向和场强大小应为( )A .方向指向AB B .方向背离ABC .场强大小为D .场强大小为 【答案】BD【解析】【详解】AB 段的电量,则AB 段在O 点产生的电场强度为:,方向指向AB ,所以剩余部分在O 点产生的场强大小等于,方向背离AB .故B,D 正确;A,C 错误.故选BD.【点睛】 解决本题的关键掌握点电荷的场强公式,以及知道AB 段与剩余部分在O 点产生的场强大小相等,方向相反.3.如图所示,用铰链将三个质量均为m 的小球A 、B 、C 与两根长为L 轻杆相连, B 、C 置于水平地面上.在轻杆竖直时,将A 由静止释放,B 、C 在杆的作用下向两侧滑动,三小球始终在同一竖直平面内运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g .则此过程中( )A .球A 的机械能一直减小B .球A 2gLC .球B 对地面的压力始终等于32mg D .球B 对地面的压力可小于mg【答案】BD【解析】【详解】 A :设A 球下滑h 时,左侧杆与竖直方向夹角为θ,则L h cos Lθ-=,AB 用铰链相连,则()090A B B v cos v cos v sin θθθ=-=,当A 下落到最低点时,B 的速度为零,中间过程中B 的速度不为零;同理可得,当A 下落到最低点时,C 的速度为零,中间过程中C 的速度不为零.ABC 三者组成的系统机械能守恒,中间过程B 、C 的动能不为零,A 到最低点时,B 、C 的动能为零;则球A 的机械能不是一直减小.故A 项错误.B :当A 下落到最低点时,B 、C 的速度为零,对三者组成的系统,A 由静止释放到球A 落地过程,应用机械能守恒得:212mgL mv =,解得:球A 落地的瞬时速度2v gL =.故B 项正确.C :球A 加速下落时,三者组成的系统有向下的加速度,整体处于失重状态,球B 、C 对地面的压力小于32mg .故C 项错误. D :在A 落地前一小段时间,B 做减速运动,杆对B 有斜向右上的拉力,则球B 对地面的压力小于mg .故D 项正确.综上,答案为BD .4.质量为2kg 的物体(可视为质点)在水平外力F 的作用下,从t=0开始在平面直角坐标系xOy(未画出)所决定的光滑水平面内运动.运动过程中,x 方向的x-t 图象如图甲所示,y 方向的v-t 图象如图乙所示.则下列说法正确的是( )A .t=0时刻,物体的速度大小为10m/sB .物体初速度方向与外力F 的方向垂直C .物体所受外力F 的大小为5ND .2s 末,外力F 的功率大小为25W 【答案】CD【解析】【详解】由图甲图得到物体在x 方向做匀速直线运动,速度大小为10/ 2.5/4x x v m s m s t ===,t=0时刻,y 方向物体的分速度为v y =10m/s ,物体的速度大小为v=22 x y v v +>10m/s .故A 错误.物体在x 方向做匀速直线运动,合力为零,y 方向做匀减速直线运动,合力沿-y 轴方向,而物体的初速度不在x 轴方向,所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直.故B 错误.由乙图的斜率等于加速度,得到物体的加速度大小为22100/ 2.5/4v a m s m s t -===,所受外力F 的大小为F=ma=5N .故C 正确.2s 末,外力的功率P=Fv y =5×5W=25W .故D 正确.故选CD .【点睛】本题知道x 、y 两个方向的分运动,运用运动的合成法求解合运动的情况.对于位移图象与速度图象的斜率意义不同,不能混淆:位移图象的斜率等于速度,而速度图象的斜率等于加速度.5.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定小球A 和B ,竖直放置,两球质量均为m ,两球半径忽略不计,杆的长度为L .由于微小的扰动,A 球沿竖直光滑槽向下运动,B 球沿水平光滑槽向右运动,当杆与竖直方向的夹角为θ时(图中未标出),关于两球速度A v 与B v 的关系,下列说法正确的是A .A 球下滑过程中的加速度一直大于gB .B 球运动过程中的速度先变大后变小C .tan A B v v θ=D .sin A B v v θ=【答案】BC【解析】【分析】【详解】先分析小球B 的运动情况:小球 B 以初速度等于零开始向右运动,当小球A 落到最下方时B 的速度再次为零,所以B 在水平方向先加速后减小,即B 球运动过程中的速度先变大后变小,根据受力可知刚开始时杆对B 产生的是偏右的力,所以杆对A 产生的是偏向上的力,根据受力可知此时A 的加速度小于重力加速度g ,故A 错误;B 正确;当杆与竖直方向的夹角为θ时,根据运动的分解可知;cos sin A B v v θθ=即tan A B v v θ=,故C 正确;D 错误;6.如图所示,在M 、N 两点分别固定点电荷+Q 1、-Q 2,且Q 1>Q 2,在MN 连线上有A 、B 两点,在MN 连线的中垂线上有C 、D 两点.某电荷q 从A 点由静止释放,仅在静电力的作用下经O 点向B 点运动,电荷q 在O 、B 两点的动能分别为E KO 、E KB ,电势能分别为E pO 、E pB ,电场中C 、D 两点的场强大小分别为E C 、E D ,电势分别为C D ϕϕ、,则下列说法正确的是( )A .E KO 一定小于E KBB .E pO 一定小于E pBC .E C 一定大于E DD .C ϕ一定小于D ϕ【答案】AC【解析】【分析】【详解】 AB .电荷q 从A 点由静止释放,仅在静电力的作用下经O 点向B 点运动,说明静电力方向向右,静电力对电荷做正功,所以电荷动能增加,电势能减小,故A 项正确,B 项错误;C .据2Q E kr =和正点荷产生电场方向由正电荷向外,负电荷产生的电场指向负电荷可得CD 两点场强如图两电荷在C 处产生的场强大,夹角小,据平行四边形定则可得E C 一定大于E D ,故C 项正确;D .由C 的分析可知MN 连线的中垂线上半部分各点的场强方向向右上方,据等势线与电场线垂直,顺着电场线电势降低,可得C ϕ一定大于D ϕ,故D 项错误。
高中物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)
高中物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点,小球静止在M点,N为O点正下方一点,ON间的距离等于橡皮筋原长,在N点固定一铁钉,铁钉位于橡皮筋右侧。
现对小球施加拉力F,使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动,P为圆弧上的点,角PNM为60°。
橡皮筋始终在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g,则A.在P点橡皮筋弹力大小为B.在P点时拉力F大小为C.小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直D.小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小【答案】AC【解析】A、设圆的半径为R,则,ON为橡皮筋的原长,设劲度系数为k,开始时小球二力平衡有;当小球到达P点时,由几何知识可得,则橡皮筋的弹力为,联立解得,故A正确。
B、小球缓慢移动,即运动到任意位置均平衡,小球所受三个力平衡满足相似三角形,即,,因,可得,故B错误。
C、同理在缓慢运动过程中由相似三角形原理可知,则拉力F始终垂直于橡皮筋的弹力,C正确。
D、在两相似三角形中,代表F大小的边MP的长度一直增大,故F一直增大,故D 错误。
则选AC。
【点睛】三力平衡可以运用合成法、作用效果分解法和正交分解法,而三力的动态平衡就要用图解法或相似三角形法,若有直角的还可以选择正交分解法。
2.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是A .小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB .小环到达B 处时,重物上升的高度也为dC .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于D .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】由题意,释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ,所以A 正确;小环到达B 处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即2h d d∆=-,所以B 错误;根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足: A B v cos v θ=,即1 2A B v v cos θ==,所以C 正确,D 错误. 【点睛】应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.3.如图所示,三根通电长直导线A 、B 、C 互相平行,其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上,三根导线中通入的电流大小相等,且A 、C 中电流方向垂直于纸面向外,B 中电流方向垂直于纸面向内;已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度kIB r=,其中I 为通电导线中的电流强度,r 为某处到通电直导线的距离,k 为常量.下列说法正确的是( )A .A 所受磁场作用力的方向与B 、C 所在平面垂直B .B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直 C .A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2D .A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2【答案】BC 【解析】利用右手定则可知:A 处的合磁场方向沿AC 方向,所以A 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直,A 错;B 、利用右手定则可知:B 处的合磁场方向沿AC 方向,所以B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直,B 对;C 、知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度kIB r=,根据磁场的叠加知:A 处的磁场大小为2kI,而B 处的磁场强度为2kI r ,所以A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2,C 对,D 错; 故本题选:BC4.如图所示,质量为m 的小物体用不可伸长的轻细线悬挂在天花板上,处于静止状态.现对处于静止状态的物体施加一个大小为F 、与竖直方向夹角为θ的斜向上恒定拉力,平衡时细线与竖直方向的夹角为60;保持拉力大小和方向不变,仅将小物体的质量增为2m ,再次平衡时,细线与竖直方向的夹角为30,重力加速度为g ,则( )A .F mg =B .3F =C .30θ=D .60θ=【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】以物体为研究对象,设平衡时绳子与竖直方向的夹角为α,受力情况如图所示:当物体重力为mg 时,α=60°,根据正弦定理可得sin 60sin(18060)F mgθ=︒︒-︒-,即sin 60sin(120)F mgθ=︒︒-,当物体的重力为2mg 时,α=30°,根据正弦定理可得:sin 30sin(18030)F mg θ=︒︒-︒-,即sin 30sin(150)F mgθ=︒︒-,联立解得:θ=60°,F =mg ;所以A 、D 正确,B 、C 错误.故选AD . 【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.5.如图所示,半径为R 的硬橡胶圆环,其上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q ,若在圆环上切去一小段l (l 远小于R ),则圆心O 处产生的电场方向和场强大小应为( )A .方向指向AB B .方向背离ABC .场强大小为D .场强大小为【答案】BD 【解析】 【详解】 AB 段的电量,则AB 段在O 点产生的电场强度为:,方向指向AB ,所以剩余部分在O 点产生的场强大小等于,方向背离AB .故B,D 正确;A,C 错误.故选BD.【点睛】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式,以及知道AB 段与剩余部分在O 点产生的场强大小相等,方向相反.6.甲乙两图中,某时刻绳子AB 与水平方向的夹角均为θ,绳子上端以速度v 0匀速拉动,在两车运动过程中,下列说法正确的是( )A .甲、乙两车运动速度大小之比cos 1cos θθ+B .甲车运动速度大小为cos v θC .相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量D .此刻若将速度v 0改成拉力F ,则两车加速度大小之比1:1 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC .由甲图可知,甲车的速度11cos v v θ=+乙车的速度2cos v v θ=所以,甲、乙两车运动速度大小之比cos 11cos θθ<+,相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量.故AC 正确,B 错误;D .改成拉力F ,甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上,汽车甲的合力大小为22cos 2F θ,汽车乙的合力大小为cos F θ,因此合力不相等,加速度不相等,故D 错误.7.有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为 53°,杆上套着一个质量为m = 2kg 的滑块 A (可视为质点).用不可伸长的轻绳将滑块A 与另一个质量为M=2.7kg 的物块B 通过光滑的定滑轮相连接,细绳因悬挂B 而绷紧,此时滑轮左侧轻绳恰好水平,其长度103L =m ,P 点与滑轮的连线同直杆垂直(如图所 示).现将滑块A 从图中O 点由静止释放,(整个运动过程中 B 不会触地,g =10m/s 2).下列说法正确的是A .滑块A 运动到 P 点时加速度为零B .滑块A 由O 点运动到P 点的过程中机械能增加C .滑块A 经过 P 点的速度大小为2m/sD .滑块A 经过P 点的速度大小为4747m/s 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .滑块A 运动到P 点时,垂直于杆子的方向受力平衡,合力为零;沿杆子方向,重力有沿杆向下的分力mg sin53°,根据牛顿第二定律得:mg sin53°=ma a =gsin53°故A 错误.B .滑块A 由O 点运动到P 点的过程中,绳子的拉力对滑块A 做正功,其机械能增加;故B 正确.CD .由于图中杆子与水平方向成53°,可以解出图中虚线长度:8sin 53m 3l L =︒=所以滑块A 运动到P 时,A 下落10348sin 53cos53sin 53=m=m 3555OP h x L =︒=︒︒⨯⨯ B 下落1082m m m 333H L l =-=-= 当A 到达P 点与A 相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零,则B 的速度为零,以两个物体组成的系统为研究对象,由机械能守恒定律得:212MgH mgh mv +=解得52m/s v =故C 正确,D 错误.【点睛】加速度根据牛顿第二定律研究,机械能的变化根据除重力以外的力做功情况进行判断,都是常用的思路.关键在于判断出滑块A 滑到P 点时,绳子在竖直杆子方向的速度为零,即B 的速度为零.8.如图所示,跨过同一高度处的光滑轻小定滑轮的细线连接着质量相同的物体A 和B ,A 套在光滑水平杆上,定滑轮离水平杆的高度h=0.2m ,开始时让连接A 的细线与水平杆的夹角θ=53°,现把A 由静止释放,在以后A 向右的运动过程中,下列说法中正确的是(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g 取10m/s 2,且B 不会与水平杆相碰.)( )A .物体A 在运动的过程中,绳的拉力一直做正功,所以机械能一直增加B .物体B 在运动的过程中,绳的拉力先做负功再做正功,动能最小为零C .物体A 在运动过程中先加速后减速,且最大速度等于1m/sD .物体B 在运动过程中先加速后减速,且最大速度等于1m/s 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A 、在A 运动过程中,开始时绳子拉力与运动方向相同,拉力做正功,当越过悬点正下方后,拉力开始做负功;故A 拉力先做正功后做负功;故A 错误.C 、A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于B 的速度大小,有:v A cos θ=v B ,A 、B 组成的系统机械能守恒,当θ=90°时,A 的速率最大,此时B 的速率为零.根据系统机械能守恒有:21()sin 2B A h m g h mv θ-=,解得v =1m/s ;C 正确. B 、在B 运动过程中,拉力先做负功后做正功,当B 的速度为零动能最小为零;故B 正确.D 、由A 的分析可知,B 的速度先向下增大后减小,再向上增大后减小.最大速度等于v A cos θ=0.8m/s ;故D 错误. 故选BC. 【点睛】解决本题的关键知道A 沿绳子方向上的分速度等于B 的速度大小,以及知道A 、B 组成的系统机械能守恒.9.如图所示,将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m 的 环,环套在竖直固定的光滑直杆上A 点,光滑定滑轮与直杆的距离为d .A 点与定滑轮等高,B 点在距A 点正下方d 处.现将环从A 处由静止释放,不计一切摩擦阻力,下列说法A .环到达B 处时,重物上升的高度h =dB .环从A 到B ,环减少的机械能等于重物增加的机械能C .环从A 点能下降的最大高度为43d D .当环下降的速度最大时,轻绳的拉力T=2mg 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】根据几何关系有,环从A 下滑至B 点时,重物上升的高度2h d d =-,故A 错误;环下滑过程中无摩擦力做系统做功,故系统机械能守恒,即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能,故B 正确;设环下滑到最大高度为H 时环和重物的速度均为零,此时重物上升22H d d -,根据机械能守恒有:)222mgH mg H d d =-,解得:43dH =,故C 正确;环向下运动,做非匀速运动,就有加速度,所以重物向上运动,也有加速度,即环运动的时候,绳的拉力不可能是2mg ,故D 错误.所以BC 正确,AD 错误. 【点睛】环刚开始释放时,重物由静止开始加速.根据数学几何关系求出环到达B 处时,重物上升的高度.环下滑过程中无摩擦力做系统做功,故系统机械能守恒,即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能.环下滑到最大高度为H 时环和重物的速度均为零,根据机械能守恒求解.10.如图所示,光滑固定的竖直杆上套有小物块 a ,不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块 b ,虚线 cd 水平.现由静止释放两物块,物块 a 从图示位置上升,并恰好能到达c 处.在此过程中,若不计摩擦和空气阻力,下列说法正确的是( )A .物块 a 到达 c 点时加速度为零B .绳拉力对物块 a 做的功等于物块 a 重力势能的增加量C .绳拉力对物块 b 先做负功后做正功D .绳拉力对物块 b 做的功在数值上等于物块 b 机械能的减少量 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】当a 物块到达C 处时,由受力分析可知:水平方向受力平衡,竖直方向只受重力作用,所以根据牛顿第二定律得知,a 物块的加速度a =g =10m/s 2;故A 错误;从a 到c ,a 的动能变化量为零,根据功能关系可知,绳拉力对物块a 做的功等于物块a 的重力势能的增加量,故B 正确;物块a 上升到与滑轮等高前,b 下降,绳的拉力对b 做负功,故C 错误;从a 到c ,b 的动能变化量为零,根据功能关系:除重力以为其他力做的功等于机械能的增量,故绳拉力对b 做的功在数值上等于b 机械能的减少量.故D 正确.故选BD . 【点睛】本题关键掌握功能关系,除重力以外其它力做功等于机械能的增量,合力功等于动能的变化量,重力做功等于重力势能的变化量,要能灵活运用.11.如图所示,光滑水平平台上有一质量为m 的物块,站在地面上的人用跨过定滑轮(定滑轮大小不计)的绳子向右拉动物块,不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦,且人手作用点离平台边缘竖直高度始终为h ,当人以速度v 从平台的边缘处向右匀速前进位移x 时,则A .在该过程中,物块的运动速度增加B .人前进x 22h x C .在该过程中,物块受到拉力变小 D .在该过程中,人对物块做的功为212mv 【答案】ABC【解析】 【详解】将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度,如图,物块的速度等于vcosθ,故随着人向右匀速运动,夹角θ减小,物块的速度增加,选项A 正确.物块加速运动,有加速度趋近于零的趋势,即加速度减小,所受的拉力减小,选项C 正确;当人从平台的边缘处向右匀速前进了x ,此时物块的速度大小为:v′=vcosθ=v 22h x +,根据动能定理得:人对物块做的功为:W=12mv′2=()2222 2mv x h x +.故B 正确,D 错误;故选ABC . 【点睛】解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度,等于人运动的沿绳子方向上的分速度,以及能够灵活运用动能定理.12.如图所示质量为m 、电荷量为q 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O 点,带有电荷量也为q 的小球B 固定在O 点正下方绝缘柱上.其中O 点与小球A 的间距为l .O 点与小球 B 的间距为3l ,当小球A 平衡时,悬线与竖直方向夹角30θ=︒,带电小球A 、B 均可视为点电荷,静电力常量为k ,则( )A .A 、B 间库仑力大小222kq F l=B .A 、B 间库仑力33mgF =C .细线拉力大小223T kq F l=D .细线拉力大小3T F mg = 【答案】BA 的受力如图所示,几何三角形OAB 与力三角形相似,由对应边成比例3T F mg l =,则33T mg F =,由余弦定律222(3)23cos30AB l l l l =+-︒=,则223T mg kq F F l ===,故B 正确. 点睛:本题借助于相似三角形和余弦定理求解拉力的大小,对于此类题要正确的画出受力图,组建三角形.13.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定小球A 和B ,两球质量均为m ,两球半径忽略不计,杆的长度为L .先将杆竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B ,使小球B 在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A 沿墙下滑距离为2L 时,下列说法正确的是(不计一切摩擦)A .杆对小球A 做功为12mgL B .小球A 和B 12gL C .小球A 、B 132gL 12gL D .杆与小球A 和B 组成的系统机械能减少了12mgL 【答案】C【详解】BC.当小球A 沿墙下滑距离为2L 时,设此时A 球的速度为v A ,B 球的速度为v B .根据系统机械能守恒定律得:2211222A B L mg mv mv =+,两球沿杆子方向上的速度相等,则有:v A cos60°=v B cos30°.联立两式解得:132A v gL =, 12B v gL =;故B 错误,C 正确. A.对A 球使由动能定理有:21=022A L mg W mv +-杆,代入A 的速度解得=8L W mg -杆,故A 错误. D.对于杆与小球A 和B 组成的系统而言运动过程中只有重力做功,故系统机械能守恒;故D 错误.14.图示为一个半径为R 的均匀带电圆环,取环面中心O 为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴,P 到O 点的距离为2R ,质量为m ,带负电且电量为q 的小球从轴上P 点由静止释放,小球运动到Q 点时受到为零,Q 点再O 点上方R 处,下列说法正确的是A .P 点电势比Q 点电势低B .P 点电场比Q 点场强大C .P 、Q 两点的电势差为mgR q D .Q 点的场强大小等于mg q 【答案】C【解析】A 、由题意可知带负电小球由P 点到Q 点先加速后减速运动,受到沿x 轴向上的电场力作用,故场强沿x 轴向下,沿电场线方向电势逐渐降低,故P 点电势比Q 点电势高,A 错误;B 、D 、开始P E q mg <,在Q 点Q E q mg ≥,故P 点场强必Q 点场强小,B 、D 错误;C 、由P 到Q 由动能定理可知克服电场力做功为mgR ,故P 、Q 两点的电势差为PQ mgR U q=,C 正确;故选C 。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)含解析
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)含解析一、图像法解决物理试题1.图甲为某电源的U I -图线,图乙为某小灯泡的U I -图线,则下列说法中正确的是( )A .电源的内阻为5ΩB .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C .把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3WD .把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.4W【答案】D【解析】【详解】A .根据闭合电路欧姆定律变形:U E Ir =-可得图像与纵轴的交点表示电动势,图像斜率的大小表示内阻,根据甲图电动势为:1.5V E =内阻为:1.0 1.55ΩΩ0.33r -== A 错误;B .根据乙图可知电流越大,小灯泡功率越大,根据欧姆定律变形得:U R I= 可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻,所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,B 错误;C .把电源和小灯泡组成闭合回路,将甲、乙两图叠加到一起:-曲线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数:两U IU≈0.125VI≈0.28A所以,小灯泡的功率为:==⨯≈P UI0.1250.28W0.035WC错误;D.回路中的总功率为:==⨯≈1.50.28W0.42WP EI总D正确。
故选D。
2.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.3.一个质量为0.5kg的物体,从静止开始做直线运动,物体所受合外力F随时间t变化的图象如图所示,则在时刻t =8s 时,物体的速度为( )A .2m/sB .8m/sC .16m/sD .42m/s 【答案】C【解析】【分析】【详解】 F t -图像的面积表示冲量,在上方为正,在下方为负,故根据动量定理可得11122212222210222mv ⨯+⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=-,解得第8s 末的速度为16/v m s =,C 正确.【点睛】F-t 图像的面积是解决本题的关键,在物理中,从图像角度研究问题,需要注意图像的斜率,截图,面积等表示的含义.4.一质点t =0时刻从原点开始沿x 轴正方向做直线运动,其运动的v -t 图象如图所示.下列说法正确的是( )A .t =4s 时,质点在x =1m 处B .t =3s 时,质点运动方向改变C .第3s 内和第4s 内,合力对质点做的功相同D .0~2s 内和0~4s 内,质点的平均速度相同【答案】B【解析】【详解】A 、0−4s 内质点的位移等于0−2s 的位移,为122m 3m 2x +=⨯=,0t =时质点位于0x =处,则4s t =时,质点在3m x =处,故选项A 错误;B 、在2s-3s 内速度图象都在时间轴的上方,在3s-4s 内速度图象都在时间轴的下方,所以3s t =时,质点运动方向改变,故选项B 正确;C 、第3s 内质点的速度减小,动能减小,合力做负功;第4s 内速度增大,动能增加,合力做正功,由动能定理知第3s 内和第4s 内,合力对质点做的功不等,故选项C 错误;D 、根据图象与坐标轴围成的面积表示位移,在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负,则知0∼2s 内和0∼4s 内,质点的位移相同,但所用时间不同,则平均速度不同,故选项D 错误。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图像法解决物理试题1.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:1h=⨯+⨯=,4-6min内静止不动,则4 min~6 min内,深潜器停在(120240)2m360m2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;2.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。
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,滑块A 、B 的质量均为m ,A 套在固定倾斜直杆上,倾斜杆与水平面成45°,B 套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直杆间的距离忽略不计且足够长,A 、B 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆(初始时轻杆与平面成30°)连接,A 、B 从静止释放,B 开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,滑块A 、B 视为质点,在运动的过程中,下列说法中正确的是( )A .A 、B 组成的系统机械能守恒B .当A 到达与B 同一水平面时,A 的速度为gLC .B 滑块到达最右端时,A 的速度为2gLD .B 滑块最大速度为3gL 【答案】AD 【解析】因不计一切摩擦,故系统机械能守恒,A 正确;设A 的速度为A v 、B 的速度为B v ,当A 到达与B 同一水平面时,对A 、B 速度进行分解,如图所示根据沿杆方向速度相等有:2cos 452B A A v v v ==o ,根据系统机械能守恒有:2211222A B L mgmv mv =+,解得:23A v gL =,B 错误;B 滑块到达最右端时,B 的速度为零,如图所示:根据系统机械能守恒有:212122AmgLmv +=',解得:()12A v gL ='+C 错误;当A 滑到最低点时,速度为零,B 的速度最大,如图所示:根据系统机械能守恒有:23122B mgL mv '=,解得:3B v gL '=,D正确,选AD.【点睛】应用A 、B 沿杆方向速度相等,求出A 、B 的速度关系,因为不计一切摩擦,故A 、B 组成的系统机械能守恒,当A 的速度最大时,B 的速度为0;当B 的速度最大时,A 的速度为0.2.某电场是由平面内两个相同的点电荷产生的,其中一个点电荷固定不动且到P 点的距离为d ,另一个点电荷以恒定的速率在该平面内绕P 点做匀速圆周运动,P 点的电场强度大小随时间变化的图象如图所示,图线AC 段与CE 段关于直线t =t 0对称,若撤去运动点电荷,测得P 点场强大小为E 0,已知E A =E E =E 0,E B =E D =E 0,E C =0,静电力常量为k ,不考虑磁场因素,则下列说法正确的是( )A .运动电荷做匀速圆周运动的半径为2dB ..运动电荷的速率为02d t π C .0~023t 时间内,运动电荷的位移大小为3d π D .0~023t时间内,运动电荷的位移大小为d【答案】BD 【解析】由图像可知t=t 0时P 点的场强为零,说明另一点电荷在P 点右侧距离为d 的位置;当t=0和t=2t 0时,P 02E ,可知另一电荷在与QP 垂直,且距离P 点d 的位置,则运动电荷做匀速圆周运动的半径为d ,选项A 错误;粒子运动的速率为02dv t π=,选项B错误;0~023t 时间内,运动电荷运动的弧长002233t d d x vt t ππ==⨯=,转过的角度为3π ,则位移大小为d,选项D 正确,C 错误;故选BD.点睛:本题考查的是电荷的叠加问题,题目的难点在于有一个电荷是运动的,导致p 点的合场强在不断的变化,根据图中的已知条件来计算场强的大小和速度的大小.3.如图甲所示,一个条形磁铁固定在水平桌面上,以的右端点为原点,中轴线为轴建立一维坐标系。
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)含解析
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)含解析一、图示法图像法解决物理试题1.真空中,在x 轴上x =0和x =8处分别固定两个电性相同的点电荷Q l 和Q 2。
电荷间连线上的电场强度E 随x 变化的图象如图所示(+x 方向为场强正方向),其中x =6处E =0。
将一个正试探电荷在x =2处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)。
则A .Q 1、Q 2均为正电荷B .Q 1、Q 2带电荷量之比为9:1C .在x =6处电势为0D .该试探电荷向x 轴正方向运动时,电势能一直减小 【答案】AB 【解析】 【详解】由图可知,若两个电荷是负电荷则x=2处场强方向为负方向,故两个电荷同为正电荷,A 正确;因在x =6处场强为0,则122262Q Q kk =,解得:12:9:1Q Q =,B 正确;根据同种正电荷连线的中垂线电势分布特点,可知从x =6向无穷远运动时电势在降低,则x =6处电势大于0,C 错误;由图可知,0-6之间电场为正,沿x 轴的正方向,所以从0到6之间电势逐渐降低;而6-8之间的电场为负,沿x 轴的负方向,所以从6到8之间电势升高,因此将一个正点电荷沿x 轴运动时,该电荷的电势能先减小后增大,D 错误。
2.如图所示,将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m 的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A 处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d 时(图中B 处),下列说法正确的是A .小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB .小环到达B 处时,重物上升的高度也为dC .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于D .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】由题意,释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ,所以A 正确;小环到达B 处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即2h dd ∆=-,所以B 错误;根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足:A B v cos v θ=,即1 2A B v v cos θ==,所以C 正确,D 错误. 【点睛】应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.3.如图物体A 和B 的质量均为m ,且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦).当用水平变力F 拉物体B 沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )A .物体A 也做匀速直线运动B .绳子的拉力始终大于物体A 所受的重力C .物体A 的速率小于物体B 的速率D .地面对物体B 的支持力逐渐减小 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】由速度的分解可得v A =v B cosα,而在B 向右运动的过程中,α减小,所以A 做变速运动,由数学知识可知v A 增大,即A 加速上升,绳子拉力大于重力,A 错,B 正确;由公式v A =v B cosα,可知C 错;分析A 的运动可知,当a 角趋于零时,A 的运动趋于匀速,A 的加速度减小,所以绳子对A 的拉力减小,D 正确,故选BD 【点睛】本题难度较小,对于绳子末端的分解问题,注意两个分运动方向为:沿着绳子拽和垂直绳子摆4.如图所示,绝缘水平桌面上固定A、B两个带等量异种电荷的小球,A、B连线的中点处垂直桌面固定一粗糙绝缘直杆,杆上穿有一个带有小孔的正电小球C,将C从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零.C沿杆下滑时带电荷量保持不变,三个带电小球A、B、C 均可视为点电荷那么C在下落过程中,以下判断正确的是( )A.所受摩擦力变大B.电场力做正功C.电势能不变D.下落一半高度时速度一定最大【答案】AC【解析】A、AB为等量异种点电荷,故产生的电场在AB连线垂直平分线上,从垂足向两侧场强逐渐减小,且为等势面,电荷C在下滑的过程中,受到的电场力为F=qE,将逐渐增大,受到的摩擦力为f=μF=μqE,故受到的摩擦力增大,故A正确;B、小球在下滑过程中沿等势面运动,故电场力不做功,电势能不变,故B错误,C正确;D、在下落过程中,当小球C的重力等于摩擦力时,速度最大,由于下落过程中摩擦力逐渐增大,故在下落过程中摩擦力在相同距离内做功越来越大,故速度最大时要在下落一半高度以下,故D错误;故选AC.【点睛】本题主要考查了等量异种电荷产生的电场分布及在两电荷垂直平分线上的电场的特点,明确在下滑过程中摩擦力越来越大摩擦力做功越来越多即可.5.2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车.为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示.下列说法正确的是()A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布【答案】C【解析】【详解】A 、以桥身为研究对象,钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向,则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力,增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变,故A 错误;B 、由图甲可知2cos T Mg α=,当索塔高度降低后,α变大,cos α 变小,故T 变大,故B 错误C 、由B 的分析可知,当钢索对称分布时,2cos T Mg α=,钢索对索塔的合力竖直向下,故C 正确D 、受力分析如图乙,由正弦定理可知,只要sin sin AC ABF F αβ= ,钢索AC 、AB 的拉力F AC 、F AB 进行合成,合力竖直向下,钢索不一定要对称分布,故D 错误;综上分析:答案为C6.如图所示,两等量负点电荷固定在A 、B 两点。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)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.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x 0=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。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)及解析
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)及解析一、图像法解决物理试题1.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.2.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图3所示.两图象在t =t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能的是 ()A .t ′=t 1,d =SB .t ′=12t 1,d =14SC .t ′=12t 1,d =12S D .t ′=12t 1,d =34S 【答案】D【解析】【分析】【详解】 在t 1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t ′<t 1,故A 错误;从图象中甲、乙与坐标轴所围的面积即对应的位移看,甲在t 1时间内运动的位移比乙的多S ,当t ′=0.5t 1时,甲的面积比乙的面积多出34S ,即相距d =34S ,故D 正确,BC 错误.3.两个质点A 、B 放在同一水平面上,由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动的v t -图象如图所示.对A 、B 运动情况的分析,下列结论正确的是( )A .A 、B 加速时的加速度大小之比为2:1,A 、B 减速时的加速度大小之比为1:1 B .在03t t =时刻,A 、B 相距最远C .在05t t =时刻,A 、B 相距最远D .在06t t =时刻,A 、B 相遇【答案】D【解析】【详解】A 、由v t -图像可知,加速时A 、B 的加速度大小之比为10:1,减速时A 、B 的加速度大小之比为1:1,故 A 错误;BC 、由A 、B 的运动关系可知,当A 、B 速度相同时,A 、B 间的距离最大,故B 、C 错误; D 、由题意可知A 、B 是从同一位置同时开始运动的,由速度一时间图像可以算出运动位移,可知06t 时刻,A 、B 的位移003A B x x v t ==,因此在此时刻A 、B 相遇,故 D 正确.故选D4.如图(a)所示,质量为2kg 的小球放在光滑水平面上,在界线MN 的左方始终受到水平恒力F 1作用,在MN 的右方除受F 1外还受到与F 1在同一条直线上的水平恒力F 2的作用.小球从A 点由静止开始运动,运动的v-t 图像如图(b)所示,由图可知,下列中说法正确的是( )A .F 2的大小为6NB .F 1与F 2大小的比值为3:5C .t=2.5s 时,小球经过界线MND .小球向右运动的过程中,F 1与F 2的冲量相同【答案】B【解析】【详解】 A .因不知道1v 的大小,因此本题F 1和F 2的大小求不出,故A 错误;B .物体在0-2.5s 内一直向右运动,在2.5-5s 内向左运动,其中在4s 的时候越过MN 向左运动,最终5s 时减速为0;取向右为正方向,在0-2.5s 内对物体写动量定理有121200 2.5 1.5:3:5F F F F -=⨯-⨯⇒=,故B 正确;C .物体在MN 左侧受到恒力F 1的作用做匀加速直线运动,物体在MN 的右侧受F 1和F 2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化,因此结合v -t 图像可知物体在1s 时越过的MN ,故C 错误;D .小球向右的过程中F 1的冲量和F 2的冲量大小相等,但方向不一样,故D 错误.5.如图所示为某物体做直线运动的v -t 图象,关于物体在前4 s 的运动情况,下列说法中正确的是( ).A .物体始终向同一方向运动B .物体的加速度大小不变,方向改变C .物体在前2 s 内做减速运动D .t =2 s 时的速度、加速度都为零【答案】C【解析】【分析】根据速度的正负判断速度的方向.速度图象的斜率等于加速度.根据图线速度变化的变化分析物体做什么运动。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图像法解决物理试题1.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.2.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v0=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/s2.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。
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)
高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点,小球静止在M点,N为O点正下方一点,ON间的距离等于橡皮筋原长,在N点固定一铁钉,铁钉位于橡皮筋右侧。
现对小球施加拉力F,使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动,P为圆弧上的点,角PNM为60°。
橡皮筋始终在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度为g,则A.在P点橡皮筋弹力大小为B.在P点时拉力F大小为C.小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直D.小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小【答案】AC【解析】A、设圆的半径为R,则,ON为橡皮筋的原长,设劲度系数为k,开始时小球二力平衡有;当小球到达P点时,由几何知识可得,则橡皮筋的弹力为,联立解得,故A正确。
B、小球缓慢移动,即运动到任意位置均平衡,小球所受三个力平衡满足相似三角形,即,,因,可得,故B错误。
C、同理在缓慢运动过程中由相似三角形原理可知,则拉力F始终垂直于橡皮筋的弹力,C正确。
D、在两相似三角形中,代表F大小的边MP的长度一直增大,故F一直增大,故D 错误。
则选AC。
【点睛】三力平衡可以运用合成法、作用效果分解法和正交分解法,而三力的动态平衡就要用图解法或相似三角形法,若有直角的还可以选择正交分解法。
2.如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O 为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。
已知容器半径为R,与水平面间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为θ=30°。
下列说法正确的是A.容器相对于水平面有向左运动的趋势B.轻弹簧对小球的作用力大小为 mgC.容器对小球的作用力竖直向上D.弹簧原长为R+【答案】BD【解析】【分析】对容器和小球整体研究,分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力.对小球进行受力分析可知,小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止,由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力,由胡克定律求出弹簧的压缩量,即可求得原长.【详解】由于容器和小球组成的系统处于平衡状态,容器相对于水平面没有向左运动的趋势,故A 错误;容器对小球的作用力是弹力,指向球心O,故B正确;对小球受力分析,如图所示由可知,支持力和弹簧的弹力之间的夹角为120°,则由几何关系可知,小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg,故C错误;图中弹簧长度为R,压缩量为,故原长为,故D正确。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)含解析
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)含解析一、图像法解决物理试题1.图甲为某电源的U I -图线,图乙为某小灯泡的U I -图线,则下列说法中正确的是( )A .电源的内阻为5ΩB .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C .把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3WD .把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.4W 【答案】D 【解析】 【详解】A .根据闭合电路欧姆定律变形:U E Ir =-可得图像与纵轴的交点表示电动势,图像斜率的大小表示内阻,根据甲图电动势为:1.5V E =内阻为:1.0 1.55ΩΩ0.33r -==A 错误;B .根据乙图可知电流越大,小灯泡功率越大,根据欧姆定律变形得:U R I=可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻,所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,B 错误;C .把电源和小灯泡组成闭合回路,将甲、乙两图叠加到一起:-曲线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数:两U IU≈0.125VI≈0.28A所以,小灯泡的功率为:==⨯≈P UI0.1250.28W0.035WC错误;D.回路中的总功率为:==⨯≈1.50.28W0.42WP EI总D正确。
故选D。
2.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A.0~1 s内的平均速度是2 m/sB.0~2 s内的位移大小是4 mC.0~1 s内的运动方向与2 s~4 s内的运动方向相反D.0~1 s内的加速度大小大于2 s~4 s内加速度的大小【答案】D【解析】0~1s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)含解析
高考物理图像法解决物理试题题20套(带答案)含解析一、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.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.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.如图是质量m=3kg 的质点在水平面上运动的v-t 图象,以下判断正确的是A .在t=l.0s 时,质点的加速度为零B .在1.0-3.0s 时间内,质点的平均速度为1m/sC .在0-2.0s 时间内,合力对质点做功为零D .在1.0-4.0s 时间内,合力对质点做功的平均功率为6W 【答案】C 【解析】A 、速度时间图线的斜率表示加速度,在t=1.0s 时,速度为零,但是斜率不为零,则加速度不为零,故A 错误;B 、在1.0 3.0s ~时间内,质点的位移()112232x m m =⨯+⨯=,根据平均速度的定义式知,质点的平均速度3/ 1.5/2x v m s m s t ===,故B 错误; C 、在0 2.0s ~时间内,初末速度的大小相等,则动能的变化量为零,根据动能定理知,合力对质点做功为零,故C 正确;D 、在1.0 4.0s ~时间内,动能的变化量211034622k E mv J J ∆=-=⨯⨯=,则合力做功为6J ,合力做功的平均功率623W P W W t ===,故D 错误. 点睛:解决本题的关键知道速度时间图线的含义,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,知道合力做功等于动能的变化量.5.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)。
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高考物理图示法图像法解决物理试题题20套(带答案)一、图示法图像法解决物理试题1.真空中有四个相同的点电荷,所带电荷量均为q ,固定在如图所示的四个顶点上,任意两电荷的连线长度都为L ,静电力常量为k ,下列说法正确的是A .不相邻的两棱中点连线在同一条电场线上B 86kqC .任意两棱中点间的电势差都为零D .a 、b 、c 三点为侧面棱中点,则a 、b 、c 所在的平面为等势面【答案】BC【解析】【详解】假设ab 连线是一条电场线,则b 点的电场方向沿ab 方向,同理如果bc 连线是一条电场线,b 的电场方向沿bc 方向,由空间一点的电场方向是唯一的可知电场线不沿ab 和bc 方向,因此A 错;由点电荷的电场的对称性可知abc 三点的电场强度大小相同,由电场的叠加法则可知上下两个点电荷对b 点的和场强为零,左右两个点电荷对b 点的合场强不为零,每个电荷对b 点的场强224kq =3L 3kq E L =⎫⎪⎝⎭,合场强为24kq 686kq =2Ecosa=23L E 合,故B 正确;由点电荷的电势叠加法则及对称性可知abc 三点的电势相等,因此任意两点的电势差为零,故C 正确;假设abc 平面为等势面,因此电场线方向垂直于等势面,说明电场强度的方向都在竖直方向,由电场叠加原理知b 点的电场方向指向内底边,因此abc 不是等势面,故D 错误。
2.竖直绝缘墙壁上有一个固定的小球A ,在A 球的正上方P 点用绝缘线悬挂另一个小球B ,A ﹑B 两个小球因带电而互相排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,如图所示,若线的长度变为原来的一半,同时小球B 的电量减为原来的一半,A 小球电量不变,则再次稳定后A.A、B两球间的库仑力变为原来的一半B.A、B两球间的库仑力虽然减小,但比原来的一半要大C.线的拉力减为原来的一半D.线的拉力虽然减小,但比原来的一半要大【答案】BC【解析】【详解】由于逐渐漏电的过程中,处于动态平衡状态,对B进行受力分析如图所示:△PAB∽FBF2,所以.C、D、因G和PQ长度h不变,则丝线长度l变为原来的一半,可得丝线拉力F2变为原来的一半,与小球的电量及夹角无关;C正确,D错误.A、B、由三角形相似知,同理得,联立得,则,则可得;故A错误,B正确.故选BC.【点睛】本题是力学中动态平衡问题,采用的是三角形相似法,得到力的大小与三角形边长的关系,进行分析.3.如图所示,三根通电长直导线A、B、C互相平行,其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上,三根导线中通入的电流大小相等,且A、C中电流方向垂直于纸面向外,B中电流方向垂直于纸面向内;已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度kIBr =,其中I为通电导线中的电流强度,r为某处到通电直导线的距离,k为常量.下列说法正确的是( )A.A所受磁场作用力的方向与B、C所在平面垂直B.B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直C.A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2D.A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2【答案】BC【解析】利用右手定则可知:A处的合磁场方向沿AC方向,所以A所受磁场作用力的方向与A、C 所在平面垂直,A错;B、利用右手定则可知:B处的合磁场方向沿AC方向,所以B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直,B对;C、知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度kIBr=,根据磁场的叠加知:A处的磁场大小为22kIr,而B处的磁场强度为2kIr,所以A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2,C对,D错;故本题选:BC4.物块B套在倾斜杆上,并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连(定滑轮体积大小可忽略),今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点,运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的是()A.物块A的速率先变大后变小B.物块A的速率先变小后变大C.物块A始终处于超重状态D.物块A先处于失重状态,后处于超重状态【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB .将B 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图,根据平行四边形定则,沿绳子方向的速度为A B v v cos θ=可知θ在增大到90°的过程中,A 的速度方向向下,且逐渐减小;由图可知,当B 到达P 点时,B 与滑轮之间的距离最短,θ=90°,A 的速度等于0,随后A 向上运动,且速度增大;所以在B 沿杆由点M 匀速下滑到N 点的过程中,A 的速度先向下减小,然后向上增大,故A 错误,B 正确;CD .物体A 向下做减速运动和向上做加速运动的过程中,加速度的方向都向上,所以A 始终处于超重状态.故C 正确,D 错误;故选BC .【点睛】解决本题的关键知道A 沿绳子方向上的分速度等于B 的速度,以及知道除超重状态时物体的加速度的方向向上,失重状态时加速度的方向向下即可.5.如图所示,在距水平地面高为0.4m 处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P 点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P 点的右边,杆上套有一质量m=2kg 的滑块A .半径R =0.3m 的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心O 在P 点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg 的小球B .用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将A 、B 连接起来.杆和半圆形轨道在同一竖直面内,A 、B 均可看作质点,且不计滑轮大小的影响.现给滑块A 一个水平向右的恒力F =50N (取g=10m/s 2).则( )A .把小球B 从地面拉到P 的正下方时力F 做功为20JB .小球B 运动到C 处时的速度大小为0C .小球B 被拉到与滑块A 速度大小相等时,离地面高度为0.225mD .把小球B 从地面拉到P 的正下方C 时,小球B 的机械能增加了20J【答案】ACD【解析】解: 把小球B 从地面拉到P 点正下方C 点过程中,力F 的位移为:()220.40.30.40.30.4x m =+--= ,则力F 做的功W F =Fx=20J ,选项A 正确;把小球B 从地面拉到P 点正下方C 点时,此时B 的速度方向与绳子方向垂直,此时A 的速度为零,设B 的速度为v ,则由动能定理:2102F W mgR mv -=- ,解得v=27 m/s ,选项B 错误;当细绳与圆形轨道相切时,小球B 的速度方向沿圆周的切线方向向上,此时和绳子方向重合,故与小球A 速度大小相等,由几何关系可得h=0.225m 选项C 正确;B 机械能增加量为F 做的功20J ,D 正确 本题选ACD6.如图所示,水平光滑长杆上套有一物块Q ,跨过悬挂于O 点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q ,另一端悬挂一物块P .设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ,初始时θ很小.现将P 、Q 由静止同时释放.关于P 、Q 以后的运动下列说法正确的是A .当θ =60º时,P 、Q 的速度之比1:2B .当θ =90º时,Q 的速度最大C .当θ =90º时,Q 的速度为零D .当θ向90º增大的过程中Q 的合力一直增大【答案】AB【解析】【分析】【详解】A 、则Q 物块沿水平杆的速度为合速度对其按沿绳方向和垂直绳方向分解,P 、Q 用同一根绳连接,则Q 沿绳子方向的速度与P 的速度相等,则当θ =60°时,Q 的速度cos 60Q P v v ︒=,解得:12P Q v v =,A 项正确.B 、C 、P 的机械能最小时,即为Q 到达O 点正下方时,此时Q 的速度最大,即当θ=90°时,Q 的速度最大;故B 正确,C 错误.D 、当θ向90°增大的过程中Q 的合力逐渐减小,当θ=90°时,Q 的速度最大,加速度最小,合力最小,故D 错误.故选AB .【点睛】考查运动的合成与分解,掌握能量守恒定律,注意当Q 的速度最大时,P 的速度为零,是解题的关键,7.用外力F 通过如图所示的装置把一个质量为m 的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从45°变为90°,斜面与水平地面之间是粗糙的,并且斜面一直静止在水平地面上,不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦.则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是A .地面对斜面的静摩擦力保持不变B .外力F 一直在增大C .某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力D .绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小【答案】BC【解析】【详解】B .设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ;对小球沿斜面方向:sin(30)T mg θ=-o则当θ角从 45°变为90°的过程中,绳子的拉力变大,因F=T ,则外力F 一直在增大,选项B 正确;A .对小球和斜面的整体,地面对斜面体的摩擦力等于绳子拉力的水平分量,则cos sin(30)cos f T mg θθθ==-o 可知,随θ角的增加,地面对斜面的静摩擦力f 是变化的,选项A 错误;C .当 θ=90°时,滑轮两边绳子的夹角为120°,此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力,选项C 正确;D .将小球的速度v 分解可知,绳子的速度1cos(30)v v θ=-o ,则绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小,选项D 错误;故选BC.【点睛】此题涉及到的研究对象较多,关键是如何正确选择研究对象,并能对研究对象正确的受力分析,灵活运用整体及隔离法解题.8.质量为2kg 的物体(可视为质点)在水平外力F 的作用下,从t=0开始在平面直角坐标系xOy(未画出)所决定的光滑水平面内运动.运动过程中,x 方向的x-t 图象如图甲所示,y 方向的v-t 图象如图乙所示.则下列说法正确的是( )A .t=0时刻,物体的速度大小为10m/sB .物体初速度方向与外力F 的方向垂直C .物体所受外力F 的大小为5ND .2s 末,外力F 的功率大小为25W【答案】CD【解析】【详解】由图甲图得到物体在x 方向做匀速直线运动,速度大小为10/ 2.5/4x x v m s m s t ==V V =,t=0时刻,y 方向物体的分速度为v y =10m/s ,物体的速度大小为v=22 x yv v +>10m/s .故A 错误.物体在x 方向做匀速直线运动,合力为零,y 方向做匀减速直线运动,合力沿-y 轴方向,而物体的初速度不在x 轴方向,所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直.故B 错误.由乙图的斜率等于加速度,得到物体的加速度大小为22100/ 2.5/4v a m s m s t -===V V ,所受外力F 的大小为F=ma=5N .故C 正确.2s 末,外力的功率P=Fv y =5×5W=25W .故D 正确.故选CD .【点睛】 本题知道x 、y 两个方向的分运动,运用运动的合成法求解合运动的情况.对于位移图象与速度图象的斜率意义不同,不能混淆:位移图象的斜率等于速度,而速度图象的斜率等于加速度.9.如图所示,一轻绳通过小定滑轮O 与小球B 连接,另一端与套在竖直杆上的小物块A 连接,杆固定且足够长。