高考物理一轮复习核心考点练习:专题18 图象题应试技巧(含解析)
高考物理图示法图像法解决物理试题技巧(很有用)及练习题含解析
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高考物理图示法图像法解决物理试题技巧(很有用)及练习题含解析一、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.每条棱中点的电场强度大小都为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=3L3kqEL=⎛⎫⎪⎝⎭,合场强为24kq686kq=2Ecosa=2=3LE⨯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,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v0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.3.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 2:1C .小球a 和b 31D .半球面对a 、b 31 【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:abm bc m ac =;由题,细杆长度是球面的半径的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31Na Nb F bc F ac ==,故D 正确.4.如图所示,有一光滑轨道ABC ,AB 部分为半径为R 的14圆弧,BC 部分水平,质量均为m 的小球a 、b 固定在各直轻杆的两端,轻杆长为R ,小球可视为质点。
2023年高考山东卷第18题分析讲评课件
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(2)求 s 的范围
C 甲A B
乙
A
丙
P1
(2)与P碰撞前,若B 与 C 能 达 到 共 速,
且A、B 未 发 生 碰 撞,求s的范围
C
B①
此时B 和C刚好共速
C A B②
A刚要碰B
P2
(3)对滑块C wf = ?
挡板P3 P1
C 甲A B
s=0.48m
SC=1.2m
C
乙1
A
B
丙
C A B②
A刚要碰B
求A点与挡板之间的最小距离s。
2023(18)难度系数 0.4 0 应用动能定理解多段过程问题;含有动量守恒的多 过程问题;利用动量守恒及能量守恒解决(类)碰 撞问题;
2022(18)难度系数 0.15 完全弹性碰撞 --动碰静;含有动量守恒的 多过程问题;单摆周期公式的简单应用;
2021(18)难度系数 0.4 0 应用动能定理解多段过程问题;利用能量守恒解 决实际问题;
18.(16 分)如图所示,一倾角为θ的固定斜面的底端安装一弹性挡板,P、Q两物块的质量分别为m和4m,Q静止 于斜面上A处。某时刻,P以沿斜面向上的速度v0与Q发生弹性碰撞。Q与斜面间的动摩擦因数等于tanθ,设最大静 摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦,与挡板之间的碰撞无动能损失。两物块均可以看作质点,斜面足够长, Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞。重力加速度大小为g。 (1)求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小vP1、vQ1; (2)求第n次碰撞使物块Q上升的高度hn; (3)求物块Q从A点上升的总高度H; (4)为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞,
m1v12
1 2
m2v2 2
高考物理物理解题方法:图像法习题知识归纳总结及答案
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高考物理物理解题方法:图像法习题知识归纳总结及答案一、题方法:图像法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.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.3.一个质量为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.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。
高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题

高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题1.问题:一个球从斜面上下滚动,求滚动过程中球心的加速度。
解题方法:通过绘制球在不同位置的速度矢量图,可以发现球心的加速度大小恒定为g*sinθ,方向沿斜面向下。
2.问题:一个火箭垂直向上发射,求其高度和速度随时间的变化关系。
解题方法:绘制高度-时间和速度-时间图像,根据火箭发射时的初速度和加速度,分析其运动状态。
3.问题:一个物体从高处自由落下,求其下落时间和落地时的速度。
解题方法:通过绘制速度-时间图,找到物体的初速度和加速度,并利用运动学公式求解。
4.问题:两个弹簧同时用力拉伸,求弹簧的合力和合力的方向。
解题方法:绘制拉伸弹簧的位移-力图,根据弹簧的弹性系数和拉伸量求解合力大小和方向。
5.问题:一个半径为R的圆盘在水平桌面上绕自身垂直轴心旋转,求其角速度和角加速度。
解题方法:通过绘制角速度-时间和角加速度-时间图像,利用旋转的基本关系式求解。
6.问题:一个抛体做匀速圆周运动,求其速度和加速度的大小。
解题方法:绘制速度-时间和加速度-时间图像,根据圆周运动的特点求解。
7.问题:一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体,另一边有一个质量为2m的物体,求两个物体之间的摩擦力。
解题方法:绘制摩擦力-加速度图像,根据牛顿第二定律和摩擦力公式求解。
8.问题:一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体,通过绳子连接一个质量为2m的物体,求系统的加速度。
解题方法:绘制受力-加速度图像,根据牛顿第二定律和受力平衡条件求解。
9.问题:一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体,与墙面接触,求物体受到的压力大小和方向。
解题方法:绘制压力-受力图像,根据受力平衡条件和压力的定义求解。
10.问题:一个电流为I的导线在磁场中受到力F,求导线的长度和磁场的大小。
解题方法:绘制力-电流图像,利用洛伦兹力公式和导线长度的关系求解。
高考物理物理解题方法:图示法图像法习题一轮复习及答案解析
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高考物理物理解题方法:图示法图像法习题一轮复习及答案解析一、高中物理解题方法: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 ==,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:21212Amv +=',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,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 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,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 hcos 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.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CD5.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 22x h 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.6.AB 是长为L 的均匀带电绝缘细杆,P 1、P 2是位于AB 所在直线上的两点,位置如图所示。
高三物理 一轮复习图像问题的处理方法
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4
0
3 6 9 12
t/s
6
A.18m B.54m C.72m D.198m
解析:拉力只有大于最大静摩擦力时,物体才会由静止
开始运动.0-3s时:F=fmax,物体保持静止,s1=0;36s时:F>fmax,物体由静止开始做匀加速直线运动
a F f 8 4 2m / s 2 v=at=6m/s m2
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&利用图像的截距
理论阐释
截距是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值,该 数值具有一定的物理意义.可据此解题。
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【典例导悟】某同学做了如下的力学实验:一个质量为m 的物体放在水平面上,物体受到向右的水平拉力F的作用 后运动,设水平向右为加速度的正方向,如图(a)所 示.现测得物体的加速度a与拉力F之间的关系如图(b) 所示,由图像可知,物体的质量m=________;物体与 水平面间的动摩擦因数μ=__________.
B正确
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2.如图是两个共点力的合力F跟两个分力的夹角θ的关系
图像,下面的分析中正确的是( ).
A.F的取值范围是2N≤F≤10N B.F的取值范围是4N≤F≤14N C.两个分力分别是6N和8N D.两个分力分别是2N和10N
9
解析:根据点(1.0π,2)建立方程F1-F2=2,根据 点(0.5π,10)建立 方程 10 F12 F22 解得F1=8N,F2=6N,故选C。
10
&利用图像的斜率
理论阐释
物理图像的斜率代表两个物理量增量的比值,其大小 往往代表另一物理量值.如s-t图像的斜率为速度, v-t图像的斜率为加速度、Φ-t图像的斜率为感应 电动势、U-I图像的斜率的绝对值为负载的电阻等, 可据此解题。
高考物理考点解读 命题热点突破专题18图像题的解题方法与技巧

专题18 图像题的解题方法与技巧【考向解读】物理图像是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为图像关系,运用图像直观、形象、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的.1.解图像问题首先要分析物体的实际运动,判断运动分几个过程.2.针对物体运动的不同过程选择恰当的物理规律,列方程,将方程导成函数关系式的形式(纵轴为函数,横轴为自变量).3.根据函数关系式对照题目中函数图像,明确图像斜率、截距、面积、转折点等准确含义,进一步解决问题.【命题热点突破一】力与运动的图像问题力与运动的图像中涉及到,速度时间图像、位移时间图像、力时间图像、加速度时间图像、速度与位移关系图像等.常见的是多个物体的运动图像相比较,及单个物体的多个运动问题.例1、[2016·全国卷Ⅰ] 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其vt图像如图1所示.已知两车在t=3 s 时并排行驶,则( )图1A.在t=1 s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【变式探究】(2015·广东)甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图像如图所示.下列表述正确的是( )A.0.2-0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2-0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等【答案】 B【变式探究】如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动.小物体P,Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连.t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平.t=t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦.绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是( )【答案】 BC【命题热点突破二】 涉及能量的图像问题有关能量的图像问题包括,能量与时间的关系、能量与位移的关系、功率与时间的关系等问题.例2、静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是( )【答案】 C【变式探究】如图所示,A、B为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B点,其电势能E p随位移x的变化关系如图所示.从A到B过程中,下列说法正确的是( )A.电场力对电荷一直做正功B.电势一直升高C.电荷所受电场力先减小后增大D.电荷所受电场力先增大后减小【思路点拨】根据题意和图像正确判断出电子的运动形式是解题的关键,由图可知,电子通过相同位移时,电势能的减小量越来越小,说明电场力做功越来越小,由W=Fs可知电场力逐渐减小,因此电子做加速度逐渐减小的加速运动,知道了运动形式即可正确解答本题.解题过程中要把握问题的核心,要找准突破点,如本题中根据图像获取有关电子的运动、受力情况即为本题的突破点.【解析】A项,电势能先减小后增大,则电场力先做正功后做负功.故A项错误.B项,正电荷从A到B 电场力先做正功,后做负功,则说明电场力方向变化,即电场线方向先向右,后向左,所以电势先降低后升高.故B项错误.C项,电势能E p随位移x的变化关系图像的斜率表示电场力的大小,因此电场力先减小后增大.故C项正确,D项错误.【答案】 C【命题热点突破三】涉及电场的图像问题涉及电场的图像问题包括,电势与位移的关系、场强与时间的关系、场强与位置的关系等图像.例3、【2016·全国卷Ⅱ】如图1所示,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c,则( )图1A.a a>a b>a c,v a>v c>v bB.a a>a b>a c,v b>v c>v aC.a b>a c>a a,v b>v c>v aD.a b>a c>a a,v a>v c>v b【变式探究】静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )A.在x2和x4处电势能相等。
高考物理高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题

高考物理高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题一、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.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 ∽FBF 2,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F 2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,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.4.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v0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.5.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.6.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ACD7.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.8.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cos60Q Pv v︒=,解得:12PQvv=,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,9.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.10.如图所示,有一光滑轨道ABC ,AB 部分为半径为R 的14圆弧,BC 部分水平,质量均为m 的小球a 、b 固定在各直轻杆的两端,轻杆长为R ,小球可视为质点。
高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题

高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题一、图示法图像法解决物理试题1.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.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。
高考物理物理解题方法:图示法图像法压轴题一轮复习附答案解析
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高考物理物理解题方法:图示法图像法压轴题一轮复习附答案解析一、高中物理解题方法: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=27,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.如图所示,有一光滑轨道ABC ,AB 部分为半径为R 的14圆弧,BC 部分水平,质量均为m 的小球a 、b 固定在各直轻杆的两端,轻杆长为R ,小球可视为质点。
高考物理图示法图像法解决物理试题技巧(很有用)及练习题含解析

高考物理图示法图像法解决物理试题技巧(很有用)及练习题含解析一、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,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,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 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.4.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,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。
高考物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析

高考物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析一、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,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.如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度-时间图象,则下列说法中正确的是()A.在0~t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B.甲质点在0~t1时间内的加速度与乙质点在t2~t3时间内的加速度相同C.甲质点在0~t1时间内的平均速度小于乙质点在0~t2时间内的平均速度D.在t3时刻,甲、乙两质点都回到了出发点【答案】A【解析】A、在0~t3时间内,由面积表示为位移,可知甲、乙两质点通过的位移相等,所用时间相等,则甲、乙两质点的平均速度,故A正确;B、图象的斜率表示加速度,则甲质点在0~t1时间内的加速度与乙质点在t2~t3时间的加速度大小相等,但方向相反,所以加速度不同,故B 错误; C 、甲质点在0~t 1时间内的平均速度为2v ,乙质点在0~t 2时间内平均速度为2v,即平均速度相等,故C 错误;D 、两个质点一直沿正向运动,都没有回到出发点,故D 错误; 故选A .【点睛】在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,斜率表示加速度,图象与坐标轴围成面积代表位移,平均速度等于位移与时间之比,根据这些知识分析.3.如图甲,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为2kg m =的另一物体B (可看作质点)以水平速度02m/s v =滑上原来静止的长木板A 的表面.由于A 、B 间存在摩擦,之后A 、B 速度随时间变化情况如图乙所示,则下列说法正确的是(g 取210m/s )( )A .木板获得的动能为2JB .系统损失的机械能为4JC .木板A 的最小长度为2mD .A 、B 间的动摩擦因数为0.1 【答案】D 【解析】 【详解】A.由图象可知,A 、B 的加速度大小都为21m/s ,根据牛顿第二定律知二者质量相等均为2kg ,则木板获得的动能为211J 2k E mv ==,选项A 不符合题意; B.系统损失的机械能2201122J 22E mv m v ∆=-⋅⋅=,选项B 不符合题意; C.由v-t 图象可求出二者相对位移为121m 1m 2⨯⨯=,木板A 的最小长度为1m ,所以C 不符合题意;D.分析B 的受力,根据牛顿第二定律,B mg ma μ= 可求出0.1μ=,选项D 符合题意.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技巧(很有用)及练习题含解析
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高考物理图像法解决物理试题技巧(很有用)及练习题含解析一、图像法解决物理试题1.如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度-时间图象,则下列说法中正确的是( )A .在0~t 3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B .甲质点在0~t 1时间内的加速度与乙质点在t 2~t 3时间内的加速度相同C .甲质点在0~t 1时间内的平均速度小于乙质点在0~t 2时间内的平均速度D .在t 3时刻,甲、乙两质点都回到了出发点【答案】A【解析】A 、在0~t 3时间内,由面积表示为位移,可知甲、乙两质点通过的位移相等,所用时间相等,则甲、乙两质点的平均速度,故A 正确;B 、图象的斜率表示加速度,则甲质点在0~t 1时间内的加速度与乙质点在t 2~t 3时间的加速度大小相等,但方向相反,所以加速度不同,故B 错误;C 、甲质点在0~t 1时间内的平均速度为2v ,乙质点在0~t 2时间内平均速度为2v ,即平均速度相等,故C 错误;D 、两个质点一直沿正向运动,都没有回到出发点,故D 错误;故选A .【点睛】在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,斜率表示加速度,图象与坐标轴围成面积代表位移,平均速度等于位移与时间之比,根据这些知识分析.2.a 、b 两车在相部的两平行直车道上同向行驶,其v-t 图象如图所示.已知t =1s 时两车并排行驶,不考虑两车道间的距离,则A .t =0时,b 车在a 车后B .t =2s 时,a 、b 两车相距2.5mC .t =4s 时,a 、b 两车并排行驶D .a 、b 两车两次并排行驶的位置间距为40m【答案】B【解析】【详解】A.由图象可知,0-1s内a车的位移为x a=10×1m=10m;b车的位移为x b=12×5×1m=2.5m两车在t=1s时并排行驶,所以在t=0时,b车在a车前7.5m,故A错误.C.根据“面积”表示位移,由几何知识可知,1-3s内a、b两车通过的位移相等,而两车在t=1s时并排行驶,所以两车在t=3s时也并排行驶,故C错误.B.1s到2s,两车的位移之差为:151m=2.5m2x∆=⨯⨯则t=2s时,a、b两车相距2.5m,选项B正确;D.102m=20mx=⨯,即a、b两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为20m,故D错误.故选B.【点睛】本题是速度--时间图象的应用,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,同时要把握相遇的条件,如位移关系.3.某物体沿一直线运动,其v—t图象如图所示,则下列说法中错误的是()A.第2s内和第3s内速度方向相同B.第3s内和第4s内的加速度大小相同、方向相反C.前4s内位移为4mD.3s末物体离出发点最远【答案】B【解析】试题分析:根据速度的正负读出速度的方向.由速度图象的斜率等于加速度,根据数学知识研究加速度方向关系,图象与坐标轴围成的面积表示位移.由图看出,第2s内和第3s内物体的速度都正值,都向正方向,方向相同,A正确;由斜率读出,第3s内和第4s内的加速度大小相同、方向相同,B错误;根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,前4s内位移113414422x m=⨯⨯-⨯⨯=,C正确;0-3s内速度为正,沿正方向运动,3-6s内速度为负,沿负方向运动,则3s末物体离出发点最远,D正确.4.一枚火箭由地面竖直向上发射,其v –t 图象如图所示,则A .火箭在23~t t 时间内向下运动B .火箭能上升的最大高度为4v 1t 1C .火箭上升阶段的平均速度大小为22v D .火箭运动过程中的最大加速度大小为23v t 【答案】B【解析】【详解】A .在23~t t 时间内火箭的速度为正值,仍在上升,故A 错误;B .由图看出,在30~t 时间内火箭的速度都是正值,说明火箭一直在上升,图线与坐标轴所围“面积”的大小等于火箭能上升的最大高度,由数学知识得:火箭能上升的最大高度12211111222v v v t h v t t +=++,213v v =, 解得114h v t =,故B 正确;C .火箭上升阶段的平均速度大小为11433h v v t ==, 故C 错误; D .由图看出,在23~t t 时间内图线的斜率最大,则火箭的加速度最大,最大加速度大小为21v v a t t ∆==∆, 故D 错误。
高考物理物理解题方法:图像法易错题一轮复习及答案解析
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高考物理物理解题方法:图像法易错题一轮复习及答案解析一、题方法:图像法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:两U I -曲线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数:0.125V U ≈0.28A I ≈所以,小灯泡的功率为:0.1250.28W 0.035W P UI ==⨯≈C 错误;D .回路中的总功率为:1.50.28W 0.42W P EI ==⨯≈总D 正确。
故选D 。
2.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。
高中物理物理解题方法:图像法压轴题一轮复习含答案解析
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高中物理物理解题方法:图像法压轴题一轮复习含答案解析一、题方法:图像法1.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.2.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/s3xv==,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.3.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.4.甲、乙两物体在同一直线上,同时由同一位置向同一方向运动,其速度图象如图所示,下列说法正确的是( )A.20s末乙追上甲B.20s末乙追上甲,且甲、乙速率相等C.在乙追上甲前,20s末时两物体相距最大D.开始阶段乙跑在甲的前面,20s后乙落在甲的后面【答案】C【解析】【详解】AB.在第20s末两物体速度相等,由图线的“面积”看出,这段时间内甲的位移大于乙的位移,乙还没有追上甲.故AB错误.C.在追上前,速度相等时,相距最远,故20s末相距最远,故C正确;D.开始阶段,甲的速度较大,甲跑在乙的前面,20s后,乙的速度较大,甲仍在乙的前面,直到40s末两者相遇.故D错误.故选C.【点睛】此题关键要根据速度大小关系,分析甲乙两物体间距离的变化.两图线的交点表示速度相等.两物体由同一地点向同一方向作直线运动,当位移相等时两物体相遇.5.如图所示,是一质量为m=2kg的物体,从t=0时开始做直线运动的v-t图线那么,下列选项中正确的是()A.在0~6内,物体离出发点最远为30mB.在0~6内,物体经过的位移为40mC.在0~4内,物体的动量变化为20kg·m/sD.在第4~6内,物体所受的合外力的冲量为-20N·s【答案】C【解析】【详解】A. 前5s内质点一直沿正方向运动,后1s内沿负方向运动,所以在5s末质点离出发点最远,最远距离为S=m=35m.故A错误;B. 根据v-t图像的面积等于物体的位移,在0~6内,物体经过的位移为x=m-m=30m,故B错误;C. 在0~4内,物体的动量变化为△p=mv-0=2×10-0kg·m/s=20 kg·m/s,故C正确;D. 根据动量定理,在第4~6内,物体所受的合外力的冲量等于动量的变化量为I=-2×10-2×10 kg·m/s =-40 kg·m/s =-40N·s.故D错误。
高考物理物理解题方法:图像法压轴题知识点及练习题及答案解析
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高考物理物理解题方法:图像法压轴题知识点及练习题及答案解析一、题方法:图像法1.如图所示,水平传送带以v0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.2.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,2240m/s 5m/s 8v a t ∆===∆乙 223020m/s 5m/s 2v a t ∆-===∆甲 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.3.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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四类图像成为高考的“座上宾”
物理图像能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系,是分析物理问题的有效手段之一,也是当今高考命题的热点,更是高三复习的重点、难点。
(一)明确四类图像
(二)读图六点关注
1.坐标轴
弄清两个坐标轴表示的物理量。
注意坐标原点是否从零开始;注意纵轴物理量为矢量情况时,横轴以上表示此物理量为正,横轴以下表示此物理量为负。
2.图线形状
注意观察图像形状是直线、曲线还是折线等,从而弄清图像所反映的两个物理量之间的关系,明确图像反映的物理意义。
3.斜率的意义
图线某点的斜率表示一个物理量随另一个物理量的变化率,大小等于两个物理量增量的比值。
(4)Φ -t图像的斜率表示单匝线圈产生的电动势大小。
4.面积的意义
图线与横轴所围的面积常代表一个物理量,这个物理量往往表示纵、横坐标所表示的物理量的乘积的物理意义。
(1)v -t图像与t轴所围面积表示这段时间内质点的位移。
(2)a -t图像与t轴所围面积表示这段时间内质点速度的变化。
(3)F-x图像与x轴所围面积表示这段位移内力F所做的功。
(4)E-x图像与x轴所围面积表示这段位移两端的电势差。
(5)i -t图像与t轴所围面积表示这段时间内移动的电荷量。
5.交点、拐点的意义
(1)图线与坐标轴的交点坐标的含义与图像有关,如x -t图线与x轴交点纵坐标表示开始计时的位置,而v -t图线与v轴交点的纵坐标表示质点的初速度。
(2)拐点表示图像的斜率大小或方向发生突变。
(3)同一坐标系中不同图像的交点表示具有相同的物理量,如x-t图线交点表示此刻相遇(在同一位置),v-t图线的交点表示此刻物体速度相同。
6.坐标单位和数量级
在识图和用图时,一定要看清坐标轴的单位和数量级,如m、cm、×10-3m等。
(三)突破三类题型
1.图像选择类
(1)依据某一物理过程,设计某一物理量随时间(或位移、高度、速度等)变化的几个图像或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图像,从中判断其正误。
(2)解决该类问题一般依据物理过程,运用对应规律,确定某物理量的变化情况,从而判断选项的正确与否。
2.图像规律类
3.图像信息类
(1)一般在解答题中,对某一物理情景给出某一物理量的具体变化图像,由图像提取相关信息从而对问题做出分析解答。
(2)解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律,由图像提取信息和有关数据,根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。