高中物理图示法图像法解决物理试题试题(有答案和解析)

高中物理图示法图像法解决物理试题试题(有答案和解析)

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9：1

C ．在x =6处电势为0

D ．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12

2262

Q Q k

k =，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。

3．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（）

A．环到达B处时，重物上升的高度

2

d

B．环能下降的最大距离为4 3 d

C．环到达B

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022

h d d

+，根

据机械能守恒有222(?)mgh mg h d d =+-，解得：h=

43

d

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 ．

4．如图所示，斜面和水平横杆均足够长且均被固定，斜面顶角为θ，套筒P 套在横杆上，与轻绳连接，轻绳跨过不计大小的定滑轮，其与放在斜面上的滑块Q 相连接，且连接滑块Q 的轻绳与斜面平行，P 与Q 的质量均为m ，O 为横杆上的滑轮的正下方的点，滑轮到横杆的距离为h 。开始时手握住P ，使连接P 的绳与竖直方向的夹角为θ，然后无初速度释放P 。不计绳子的伸长和一切摩擦，重力加速度为g 。下列说法正确的是( )

A ．释放P 前绳子拉力大小为mg sin θ

B ．P 到达O 点时绳子的拉力为0

C ．P 到达O 点时的速率为

D ．P 从释放到第一次过O 点的过程中，绳子对P 的拉力一直做正功

【答案】CD 【解析】 【分析】

对Q 分析，根据共点力平衡求出拉力的大小；根据关联速度的解法分析Q 的速度变化情况，从而得出拉力的情况；对P 和Q 系统研究，结合机械能守恒求出P 到达O 点的速度大小．根据P 点的速度变化，分析动能的变化，从而得拉力做功的情况． 【详解】

释放P 前，对Q 分析，根据共点力平衡得，故A 错误。根据P 与Q 的速度关系

，当P 到达O 点时

，即

，说明Q 先加速后减速，故此时轻绳的拉力不为0，故B 错误；当P 到达O 点时

，Q 减少重力势能与P 增加的动能相等，则

有：，解得： ，故C 正确；P 从释放到第一

次过O 点，速度逐渐增大，动能在增大，故绳子对P 的拉力一直做正功，故D 正确；故选

CD 。 【点睛】

本题考查了关联速度、共点力平衡、做功、机械能守恒的综合运用，知道P 到达O 点时，沿绳子方向的速度为零，则Q 的速度为零．