高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析

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高考物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)含解析一、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.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.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211034622kE 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.A ,B 两个物体朝同一方向做匀变速直线运动,=0时两者间的距离为s 0,速度分别为v 1、 ,如图所示,它们的v-t 图象如图所示,阴影部分面积为s 1,t 2=2t 1,到t 3时刻A 、B 还没相遇。

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高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析一、图示法图像法解决物理试题1.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0cos 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011cos v v θ=+ 乙车的速度 02cos 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.2.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ACD3.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 L θ-=,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.如图所示,竖直向下的匀强电场中的O 点固定一点电荷,一个带电小球可绕O 点在竖直平面内做匀速圆周运动,a 、b 为圆周的最高点和最低点。

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高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析一、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。

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高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案及解析一、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34vB .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,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ACD3.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2d B .环能下降的最大距离为43d C .环到达B 处时,环与重物的速度大小之比为22 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 .4.在绝缘光滑的水平面上相距为6L 的A 、B 两处分别固定正点电荷Q A 、Q B ,两电荷的位置坐标如图甲所示。

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高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析一、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.用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C、D、E处于竖直平面上,各段轻杆等长,其中小球A、B的质量均为2m,小球C、D、E的质量均为m.现将A、B两小球置于距地面高h 处,由静止释放,假设所有球只在同一竖直平面内运动,不计一切摩擦,则在下落过程中A .小球A 、B 、C 、D 、E 组成的系统机械能和动量均守恒 B .小球B 的机械能一直减小 C .小球B 落地的速度大小为2ghD .当小球A 的机械能最小时,地面对小球C 的支持力大小为mg 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】小球A 、B 、C 、D 、E 组成的系统机械能守恒但动量不守恒,故A 错误;由于D 球受力平衡,所以D 球在整个过程中不会动,所以轻杆DB 对B 不做功,而轻杆BE 对B 先做负功后做正功,所以小球B 的机械能先减小后增加,故B 错误;当B 落地时小球E 的速度等于零,根据功能关系212mgh mv = 可知小球B 的速度为2gh ,故C 正确;当小球A 的机械能最小时,轻杆AC 没有力,小球C 竖直方向上的力平衡,所以支持力等于重力,故D 正确,故选CD3.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=22x 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.4.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,在物块P 下落过程中,下列说法正确的有A .当θ=60°时,P 、Q 的速度之比是1:2B .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60θ=︒时,Q 的速度cos 60Q P v v ︒=解得::1:2P Q v v =故A 正确;B 、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90θ=︒时,Q 的速度最大,故B 正确;C 、θ角逐渐增大到90o 的过程中,Q 的速度一直增大,P 的速度先增大后减小,所以P 是先失重后超重,故C 错误;D 、因为P 是先失重后超重,因此绳对Q 的拉力会等于P 的重力,故D 错误。

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案及解析

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案及解析

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案及解析一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,左右两侧水平面等高,A 、B 为光滑定滑轮,C 为光滑动滑轮.足够长的轻绳跨过滑轮,右端与小车相连,左端固定在墙壁上,质量为m 的物块悬挂在动滑轮上.从某时刻开始小车向右移动,使物块以速度v 0匀速上升,小车在移动过程中所受阻力恒定不变.在物块上升的过程中(未到AB 所在的水平面),下列说法正确的是A .轻绳对小车的拉力增大B .小车向右做加速运动C .小车阻力的功率可能不变D .小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .物块以匀速上升时,两边绳子的夹角变大,可知绳子的拉力变大,即轻绳对小车的拉力变大,选项A 正确;B .设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由运动的合成知识可知0=2cos v v θ车,则随着物体的上升θ变大,车的速度减小,选项B 错误;C .小车在移动过程中所受阻力恒定不变,根据P=fv 车可知小车阻力的功率减小,选项C 错误;D .由能量关系可知:-PC k W W WE 阻牵车-=∆ ,因小车动能减小,则<PC W W W +阻牵,即小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和,选项D 正确; 故选AD. 【点睛】此题关键是对物体的速度进行如何分解,可参考斜牵引物体的运动分解问题,但是此题中物体两边都有绳子;注意搞清系统的能量转化情况.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专项训练100(附答案)

高考物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)

高考物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)一、图像法解决物理试题1.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。

2.如图所示,分别为汽车甲的位移-时间图象和汽车乙的速度-时间图象,则( )A .甲的加速度大小为25/m sB .乙的加速度大小为25/m sC .甲在4s 内的位移大小为40 mD .乙在4 s 内的位移大小为20 m【答案】B 【解析】A 、在x t -图象中,斜率表示速度,由图象可知:甲做匀速直线运动,加速度为0,故A 错误;B 、在速度-时间图象中,斜率表示加速度,乙的加速度大小为 a 2220/5/4v a m s m s t ===,故B 正确; C 、甲在4s 内的位移大小为20020x m m =-=,故C 错误;D 、由v t -图象与时间轴围成的面积表示位移可知:乙在4s 内的位移大小为204402x m m ⨯==,故D 错误. 点睛:本题的关键要明确x t -图象与v t -图象的区别,知道v-t 图象的斜率表示加速度,x t -图象的斜率表示速度,两种图象不能混淆.3.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0.1 B .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。

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析一、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 mg mv 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:212122A mgL mv +=',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.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 .3F 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 mg θ=︒︒-︒-,即sin 60sin(120)F mg θ=︒︒-,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 mg θ=︒︒-,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.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专项训练及答案及解析

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案及解析

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案及解析一、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,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12A Bv 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.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 1047m/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v =故C 正确,D 错误. 故选BC . 【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 的速度为零.4.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,5.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02dt π C .0~023t 时间内,运动电荷的位移大小为3d π D .0~23t 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 点的场强为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.6.如图所示,光滑直角细杆POQ 固定在竖直平面内,OP 边水平,OP 与OQ 在O 点平滑相连,质量均为m 的A 、B 两小环用长为L 的轻绳相连,分别套在OP 和OQ 杆上.初始时刻,将轻绳拉至水平位置拉直(即B 环位于O 点),然后同时释放两小环,A 环到达O 点后,速度大小不变,方向变为竖直向下,已知重力加速度为g .下列说法正确的是( )A .当B 环下落2L 时,A g LB .在A 环到达O 点的过程中,B 环一直加速C .A 环到达O 2gLD .当A 环到达O 2gL的时间能追上B 环 【答案】ACD 【解析】【详解】B 环下落一段位移后,设绳子与水平方向之间的夹角为α,则与竖直方向之间的夹角β=90°-α,设此时A 的速度为v A ,将A 的速度沿绳子方向与垂直于绳子的方向分解,设沿绳子方向的分速度为v ,如图所示:可得:v =v A cosα,设B 的速度为v B ,将B 的速度也沿绳子的方向与垂直于绳子的方向分解如图,其中沿绳子方向的分速度与A 沿绳子方向的分速度是相等的,可得:v =v B cosβ,联立可得:tan A B v v α=,当B 环下落2L时绳子与水平方向之间的夹角12sin 2LL α==,可得:所以:α=30°,A 环的速度大小为03tan 30AB A v v v ==,B 下降的过程中A 与B 组成的系统机械能守恒可得:2211222A B L mgmv mv =+,联立得A 环的速度大小为A gLv =,故A 正确;B 开始下降的过程中速度由0开始增大,所以是做加速运动.当绳子与竖直方向之间的夹角接近90°时,tanβ→∞,则0tan AB v v α=→,可知当A 到达O 点时,B 的速度等于0.所以B 一定还存在减速的过程.即A 环到达O 点的过程中,B 环先加速后减速,故B 错误;由于A 到达O 点时B 的速度等于0,由机械能守恒得:212A mgL mv =',解得:2A v gL '=,故C 正确;环A 过O 点后做加速度等于g 的匀加速直线运动,B 做自由落体运动.当A 追上B 时有:221122A v t gt L gt '+=+,解得:2Lt g'=,故D 正确.所以ACD 正确,B 错误.7.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.8.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。

最新高中物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)

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最新高中物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)一、图像法解决物理试题1.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。

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 。

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.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专项训练100(附答案)含解析

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高考物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)含解析一、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,t 1时刻二者速度相等,t 2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〜t 2时间内二者的平均速度相等B .t 1〜t 2在时间内二者的平均速度相等C .t 1〜t 2在时间内乙在甲的前面D .在t 1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,t 2时刻二者相遇,则0〜t 2时间内二者的位移相同,0〜t 2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t 1〜t 2时间内乙的位移大于甲的位移,t 1〜t 2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〜t 1时间内甲的速度大于乙的速度,则t 1时刻甲在乙的前面;t 2时刻二者相遇,则在t 1〜t 2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t 1时刻甲和乙的加速度不相等。

故D 项正确。

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 。

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析一、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。

高中物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)含解析

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高中物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)含解析一、图像法解决物理试题1.总书记在党的十九大报告中提出了坚决打赢蓝天保卫战,前几年雾霾已经严重的影响了人们的生活.在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶.某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车.两辆车刹车时的v –t 图象如图,下列说法正确的是A .甲车的加速度大于乙车的加速度B .24s =t 时两车的速度均为8m/sC .若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于48 mD .若两车发生碰撞,则可能是在刹车24 s 以后的某时刻发生相撞 【答案】B 【解析】 【详解】A 、甲车的加速度大小22111161m/s m/s 483v a t ∆===∆,乙车的加速度大小22212201m/s m/s 402v a t ∆===∆,则甲车的加速度小于乙车的加速度,故选项A 错误; B 、24s t =时两车的速度均为0111624m/s 8m/s 3v v a t =-=-⨯=,故选项B 正确; C 、0-24s 内,甲车的位移116824m 288m 2x +=⨯=,乙车的位移220824m 336m 2x +=⨯=,两者位移之差2148m x x x ∆=-=,若两车在24s t =时刻相撞,则开始刹车时两辆车的间距等于48m ,若两车在24s t =时刻之前相撞,开始刹车时两辆车的间距小于48m ,故选项C 错误;D 、若两车速度相等时没有相撞,则速度相等后,甲车的速度比乙车的大,两车不可能再相撞,故选项D 错误.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s 1和s 2(s 1<s 2).初始时,甲车在乙车前方s 0处.下列判断错误的是( )A .若s 0=s 1+s 2,两车不会相遇B .若s 0<s 1,两车相遇2次C .若s 0=s 1,两车相遇1次D .若s 0=s 2,两车相遇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s 2,乙车前进了s 1+s 2;在t =T 时,两车速度相同,若s 0=s 1+s 2,则s 0>s 1,两车不会相遇,故A 正确;若s 0+s 2<s 1+s 2,即s 0<s 1,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s 0=s 1,则s 0+s 2=s 1+s 2,即两车只能相遇一次,故C 正确.若s 0=s 2,由于s 1<s 2,则s 1<s 0,两车不会相遇,故D 错误;本题选错误的,故选D.3.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。

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案及解析

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高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案及解析一、图示法图像法解决物理试题1.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=7 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ACD2.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2d B .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22 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.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。

高中物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析

高中物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析

高中物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,左右两侧水平面等高,A 、B 为光滑定滑轮,C 为光滑动滑轮.足够长的轻绳跨过滑轮,右端与小车相连,左端固定在墙壁上,质量为m 的物块悬挂在动滑轮上.从某时刻开始小车向右移动,使物块以速度v 0匀速上升,小车在移动过程中所受阻力恒定不变.在物块上升的过程中(未到AB 所在的水平面),下列说法正确的是A .轻绳对小车的拉力增大B .小车向右做加速运动C .小车阻力的功率可能不变D .小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .物块以匀速上升时,两边绳子的夹角变大,可知绳子的拉力变大,即轻绳对小车的拉力变大,选项A 正确;B .设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由运动的合成知识可知0=2cos v v θ车,则随着物体的上升θ变大,车的速度减小,选项B 错误;C .小车在移动过程中所受阻力恒定不变,根据P=fv 车可知小车阻力的功率减小,选项C 错误;D .由能量关系可知:-PC k W W WE 阻牵车-=∆ ,因小车动能减小,则<PC W W W +阻牵,即小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和,选项D 正确; 故选AD. 【点睛】此题关键是对物体的速度进行如何分解,可参考斜牵引物体的运动分解问题,但是此题中物体两边都有绳子;注意搞清系统的能量转化情况.2.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。

高中物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)

高中物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)

高中物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)一、图示法图像法解决物理试题1.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 mg =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 mg θ=︒︒-︒-,即sin 60sin(120)F mg θ=︒︒-,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 mg θ=︒︒-,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.2.如图所示,两个可视为质点的小球a 和b ,用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内.已知细杆长度是球半径的2倍,当两球处于静止状态时,细杆与水平面的夹角θ=15°,则( )A .杆对a 、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向B .小球a 和b 的质量之比为2:1C .小球a 和b 的质量之比为3:1D .半球面对a 、b 球的弹力之比为3:1【答案】ACD【解析】【详解】A 、对轻杆,受两个球的弹力是一对平衡力,根据牛顿第三定律,杆对a 、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向,故A 正确; BC 、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用,过O 作竖直线交ab 于c 点,受力分析如下图所示:设球面的半径为R ,则△oac 与左侧力三角形相似;△oac 与右侧力三角相似;则由几何关系可得:a m g T OC ac =;b m g T OC bc=,即:a b m bc m ac =2倍,根据几何知识知图中α=45°,在△oac 中,根据正弦定理,有:sin30sin105ac ao ︒︒=,则3ac bc =,3a b m m =;故B 错误,C 正确; D 、根据平衡条件,有:Na F T oa ac =,Nb F T ob bc =,故3Na Nb F bc F ac ==,故D 正确.3.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;4.在绝缘光滑的水平面上相距为6L 的A 、B 两处分别固定正点电荷Q A 、Q B ,两电荷的位置坐标如图甲所示。

高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析

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高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析一、图示法图像法解决物理试题1.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.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()A .环到达B 处时,重物上升的高度2d B .环能下降的最大距离为43d C .环到达B 处时,环与重物的速度大小之比为22D .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=43dd ,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 .3.一快艇从离岸边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20sD .快艇最快到达岸边,经过的位移为100m 【答案】BC 【解析】【分析】 【详解】AB 、两分运动为一个做匀加速直线运动,一个做匀速线运动,知合速度的方向与合加速度的方向不在同一直线上,合运动为曲线运动.故A 错误、B 正确;CD 、当水速垂直于河岸时,时间最短,垂直于河岸方上的加速度a =0.5m/s 2,由212d at =,得t =20s ,而位移大于100m ,故C 正确、D 错误. 【点睛】 解决本题的关键会将的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向,知道在垂直于河岸方向上速度越大,时间越短.以及知道分运动和合运动具有等时性.4.真空中电量均为Q 的两同种点电荷连线和一绝缘正方体框架的两侧面ABB 1A 1和DCC 1D 1中心连线重合,连线中心和立方体中心重合,空间中除两同种电荷Q 产生的电场外,不计其它任何电场的影响,则下列说法中正确的是( )A .正方体两顶点A 、C 1电场强度相同B .正方体两顶点A 、C 1电势相同C .两等量同种点电荷周围电场线和面ABB 1A 1总是垂直D .把正检验电荷q 从顶点A 移到C 电场力不做功 【答案】BD 【解析】 【分析】电场强度是矢量,通过场强的叠加获得合场强;电势是标量,沿着电场线方向电势降低,可以根据对称性判断电势的大小;电荷从等势面上的一点移动到另一点,电场力不做功。

高考物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析

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高考物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析一、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.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;3.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。

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高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练及答案含解析一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,左右两侧水平面等高,A 、B 为光滑定滑轮,C 为光滑动滑轮.足够长的轻绳跨过滑轮,右端与小车相连,左端固定在墙壁上,质量为m 的物块悬挂在动滑轮上.从某时刻开始小车向右移动,使物块以速度v 0匀速上升,小车在移动过程中所受阻力恒定不变.在物块上升的过程中(未到AB 所在的水平面),下列说法正确的是A .轻绳对小车的拉力增大B .小车向右做加速运动C .小车阻力的功率可能不变D .小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .物块以匀速上升时,两边绳子的夹角变大,可知绳子的拉力变大,即轻绳对小车的拉力变大,选项A 正确;B .设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由运动的合成知识可知0=2cos v v θ车,则随着物体的上升θ变大,车的速度减小,选项B 错误;C .小车在移动过程中所受阻力恒定不变,根据P=fv 车可知小车阻力的功率减小,选项C 错误;D .由能量关系可知:-PC k W W WE 阻牵车-=∆ ,因小车动能减小,则<PC W W W +阻牵,即小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和,选项D 正确; 故选AD. 【点睛】此题关键是对物体的速度进行如何分解,可参考斜牵引物体的运动分解问题,但是此题中物体两边都有绳子;注意搞清系统的能量转化情况.2.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。

高中物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)

高中物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)


Q,根据点电荷的场强公式可得,
E0
kQ ,解得 Q d2
E0d 2 k
,所以
A
错误,B
正确;
C、运动电荷和固定电荷在同一个平面内,根据上面的分析可知,它们之间的关系如图:
设 t0 时刻,运动点电荷与 P 点之间的夹角为 α,距离为 r,此时运动电荷产生的场强
E
kQ r2
,固定电荷产生的场强为
E0
点的电场强度相同,A 错误;
B.O 点的合场强大小为
kQ L 2
2kQ L 2
12kQ L2
2 2
方向沿 x 轴正方向,B 正确;
C.B 点的电荷在 M 点和 O 点形成的场强大小一样,方向相反,A 点在 O 点形成的场强大
于在 M 点形成的场强,而在 O 的场强是两场强大小相加,在 M 点的场强是两场强大小相
x 0.42 0.32 0.4 0.3 0.4m ,则力 F 做的功 WF=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,

B
的速度为
v,则由动能定理:WF
mgR
1 2
mv2
0
,解得
v= 2
7 m/s,选项 B 错
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
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高考物理图示法图像法解决物理试题专项训练100(附答案)及解析一、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.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0.3.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。

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。

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。

故选BD。

【点睛】本题考查共点力的平衡条件应用,要注意明确共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象,本题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论.同时注意几何关系的正确应用.5.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 θB.P到达O点时绳子的拉力为0C.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的速度为零.6.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/s2).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. 故选BC . 【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 的速度为零.7.用轻杆通过铰链相连的小球A 、B 、C 、D 、E 处于竖直平面上,各段轻杆等长,其中小球A 、B 的质量均为2m ,小球C 、D 、E 的质量均为m .现将A 、B 两小球置于距地面高h 处,由静止释放,假设所有球只在同一竖直平面内运动,不计一切摩擦,则在下落过程中A .小球A 、B 、C 、D 、E 组成的系统机械能和动量均守恒 B .小球B 的机械能一直减小 C .小球B 2gh D .当小球A 的机械能最小时,地面对小球C 的支持力大小为mg 【答案】CD【解析】 【分析】 【详解】小球A 、B 、C 、D 、E 组成的系统机械能守恒但动量不守恒,故A 错误;由于D 球受力平衡,所以D 球在整个过程中不会动,所以轻杆DB 对B 不做功,而轻杆BE 对B 先做负功后做正功,所以小球B 的机械能先减小后增加,故B 错误;当B 落地时小球E 的速度等于零,根据功能关系212mgh mv = 可知小球B 的速度为2gh ,故C 正确;当小球A 的机械能最小时,轻杆AC 没有力,小球C 竖直方向上的力平衡,所以支持力等于重力,故D 正确,故选CD8.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 KB B .E pO 一定小于E pBC .E C 一定大于ED D .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2QE 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。

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