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。

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．
3．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
122
v 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 2
v 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．
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 2
x +=⨯=，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。

5．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．
6．甲、乙两个物体同时从同一地点沿同一方向做匀加速直线运动。

它们运动的速度v随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是
A．在第2s末甲、乙相遇
B．在第4s末甲、乙相遇
C．在第2s末甲的加速度比乙的大
D．在第4s末甲的加速度与乙的相同
【答案】C
【解析】
【详解】
A、v t-图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，甲在2s末的位移
11
12m1m 2
x=⨯⨯=，乙在2s末的位移
21 1.5
2m 2.5m 2
x
+
=⨯=，乙的位移大于甲的位
移，由于甲、乙两个物体同时从同一地点沿同一方向做匀加速直线运动，所以在第2s末
甲、乙没有相遇，故选项A 错误；
B 、同理可得甲在4s 末的位移3142m 4m 2x =⨯⨯=，乙在4s 末的位移2124m 6m 2
x +=⨯=，乙的位移大于甲的位移，所以在第4s 末甲、乙没有相遇，故选项B 错误；
CD 、v t -图象中，图像的斜率表示物体运动的加速度，在04s -内甲的加速度为22120m/s 0.5m/s 4v a t ∆-===∆，乙的加速度为22221m/s 0.25m/s 4
v a t ∆-===∆，故选项C 正确，D 错误。

7．一质量为2kg 的物体静止在水平桌而上，在水平拉力F 的作用下，沿水平方向运动2s 后撒去外力，其v ﹣t 图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．在0～6s 内，物体的位移大小为12m
B ．在2～6s 内，物体的加速度大小为0.5m/s 2
C ．在0﹣6s 内，摩擦力做的功为﹣8J
D ．在0～6s 内，摩擦力做的功为﹣4J
【答案】B
【解析】
【详解】
A 、根据速度时间图线围成的面积表示位移大小，在0～6s 内，物体的位移大小为
126m 6m 2
x =⨯⨯=，故选项A 错误； B 、在2～6s 内，物体的加速度大小为2Δ0.5m/s Δv a t
==，故选项B 正确； CD 、根据牛顿第二定律得阻力为20.5N 1N f ma ==⨯=，在0～6s 内，摩擦力做功为16J 6J f W fx =-=-⨯=-，故选项C 、D 错误．
8．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg 的物体在F 作用下由静止开始向上做匀加速运动。

其速度随时间的变化关系如图乙所示。

由此可知(g 取10m/s 2)
A ．物体加速度大小为lm/s 2
B ．F 的大小为21N
C ．4s 末力F 的功率大小为21W
D ．4s 内F 做的功为84J
【答案】D
【解析】
【详解】
A.根据速度时间图线的斜率表示加速度，则知物体的加速度为：
222m/s 0.5m/s 4
v a t =
== 故A 错误。

B.对物体，根据牛顿第二定律得： 2F-mg=ma
解得：
()()2100.5N 10.5N 22
m g a F +⨯+=
== 故B 错误； C. 4s 末F 作用点的速度为：
v 2=2v =4m/s
则拉力F 的功率为
P=Fv 2=10.5×4W=42W
故C 错误。

D. 4s 内F 作用点的位移为：
2128m 2
x at =⨯= 所以4s 内F 做功为
W=Fx =10.5×8J=84J
故D 正确。

9．如图甲、乙所示为某物体在0～t 时间内运动的x ~t 图线和v ~t 图线，由图可知，在0～t 1时间内( )
A ．物体做的是曲线运动
B ．物体做加速度越来越小的运动
C ．图甲中12t 时刻，图线的斜率为02
v D ．x 1－x 0＞
02v t 1 【答案】C
【解析】
【详解】
A.x -t 图线和v -t 图线只能用来描述直线运动；故A 错误.
B.由乙图可知，物体做加速度恒定的直线运动；故B 错误.
C.图甲中图象的斜率表示物体运动的速度，由乙图可知，甲图中12
t 时刻，图线的斜率为02
v ；故C 正确. D.乙图所围面积表示物体运动的位移，即x 1－x 0＞02
v t 1;故D 错误.
10．有四个运动的物体A 、B 、C 、D ，物体A 、B 运动的x —t 图像如图①所示；物体C 、D 从同一地点沿同一方向运动的v —t 图像如图②所示．根据图像做出的以下判断中正确的是
( )
A ．物体A 和
B 均做匀加速直线运动，且A 的加速度比B 更大
B ．在0～3s 的时间内，物体A 运动的位移为10m
C ．t =3s 时，物体C 追上物体D
D ．t =3s 时，物体C 与物体D 之间有最大间距
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由甲图看出：物体A和B位移图象都是倾斜的直线，斜率都不变，速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B更大；故A错误.
B.由甲图看出：在0-3s的时间内，物体B运动的位移为△s=10m=0=10m，A的位移大于10m；故B错误.
C.由乙图看出：t=3s时，D图线所围“面积”大于C图线所围“面积”，说明D的位移大于的位移，而两物体从同一地点开始运动的，所以物体C还没有追上物体D；故C错误.
D.由乙图看出：前3s内，D的速度较大，DC间距离增大，3s后C的速度较大，两者距离减小，t=3s时，物体C与物体D之间有最大间距；故D正确.
11．质量相同的甲、乙两物体放在相同的光滑水平地面上，分别在水平力F1、F2的作用下从同一地点，沿同一方向，同时运动，其υ-t图象如图所示，下列判断正确的是
A．0～6s，F1先减小后不变，F2一直增大
B．0~6s内两者在前进方向上的最大距离一定大于4m
C．在0~2s内，甲的加速度始终大于乙的加速度
D．4s末甲、乙两物体动能相同，由此可知F1=F2
【答案】B
【解析】
【详解】
A、由υ-t图象可知，对甲物体，在0～2 s内，甲物体速度时间图线的斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，则F1逐渐减小，2～6s内，速度保持不变，F1为零，对于乙物体，速度时间图线的斜率保持不变，则F2保持不变，故A错误；
B、0～6 s内，当两者速度相同时，相距最大，此时乙的位移为
1
448
2
x m m
乙
=⨯⨯=，甲
的位移为
1
242412
2
x m m
⨯+⨯⨯=
甲
＞，则两者的最大距离大于4m，故B正确；
C、由υ-t图象可知，在0~2s内，t=0时，甲图线的斜率大于乙图线的斜率，此后，甲的斜率逐渐减小到零，乙图线的斜率保持不变，故甲的加速度先大于乙的加速度，后小于乙的加速度，故C错误；
D、4s末甲、乙两物体动能相同，但甲乙图线的斜率不同，故F1不等于F2，故D错误。

12．一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落，其速度v随时间t变化的图线如图所示．则物块
A．第一个t0时间内的位移等于第二个t0时间内的位移
B．第一个t0时间内的平均速度等于第二个t0时间内的平均速度
C．第一个t0时间内重力的冲量等于第二个t0时间内重力的冲量
D．第一个t0时间内合外力的功大小等于第二个t0时间内合外力的功大小
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．速度时间图象中，图线与横轴围成的面积表示物块的位移；则物块第一个t0时间内的
位移小于第二个t0时间内位移．据
x
v
t
=得，物块第一个t0时间内的平均速度小于第二个
t0时间内的平均速度．故AB两项错误．
C．冲量I mgt
=，可知第一个t0时间内重力的冲量等于第二个t0时间内重力的冲量．故C 项正确．
D．根据动能定理可知，合外力对物块做的功等于动能的改变量．由图知，第一个t0时间内动能的变化量大小等于第二个t0时间内动能的变化量大小，则第一个t0时间内合外力的功大小等于第二个t0时间内合外力的功大小．故D项正确．
13．某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示，研究物体在0~8秒内的运动，下面判断正确的是（）
A．物体在0~4s内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零
B．物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零
C．物体在第4s末离出发点最远，速率最大
D．物体在第8s末速度和加速度都为零，且离出发点最远
【答案】BD
【解析】
【详解】
A.物体在0∼4s内F先增大后减小，方向不变，根据牛顿第二定律
F
a
m
=得知，加速度先
增大后减小，方向不变，物体做变加速直线运动．根据动能定理，合力F所做的功等于动能的变化量，不等于零，冲量I=Ft也不等于零，故A错误；
B.在4∼8s内F方向与0∼4s内相反，关于4s对称的时刻，加速度大小相等，方向相反，8S 时速度为零．根据动能定理和动量定理，物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零．故B正确；
C.据B中分析，0~8秒内物体速度方向始终未变，根据对称性可知，8s末物体的速度为零，加速度为零，离出发点最远，4s末速度最大，故C错误，D正确；
故选BD.
14．甲、乙两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向作直线运动，其 v﹣t 图象如图所示，下列说法正确的是（）
A．开始阶段乙运动在甲的前面，20s 后乙落在甲的后面
B．40s末乙追上甲
C．20s末乙追上甲，且甲、乙运动速度相等
D．乙在追甲的过程中，20s末两物体相距最远
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．由图知，开始阶段甲的速度大于乙的速度，20s后乙的速度大于甲的速度，而甲、乙两物体同时由同一地运动，在40s末甲乙两物体面积（位移）相同，此时相遇，所以在0-40s内甲一直在乙的前面．故AC错误, B正确．
D．前20s内甲物体速度大、乙的速度小，所以两物体间的距离逐渐增大，20s-40s内，物体乙速度大，两物体间距减小，故20s两物体相距最远，故D正确；
故选BD．
考点：v-t图像；追击及相遇问题
15．静止在水平面的A.B两个物体，分别在水平拉力的作用下，从同一位置开始运动，其运动的v-t图象如图所示，已知两物体的质量相等，与水平面之间的动摩擦因数也相同，下列判断中正确的是
A ．在t 0时刻，物体A 与物体
B 相遇 B ．在t 0时刻，物体A 与物体B 的加速度大小相等
C ．在t 0时间内，物体B 所受的水平拉力逐渐减小
D ．在0t 时间内，物体B 克服摩擦力所做的功比物体A 克服摩擦力所做的功多
【答案】CD
【解析】
【详解】
A.根据v t -图象的面积表示位移可知在0t 时间内物体A 与物体B 的位移关系：
A B x x <
由于物体A 与物体B 从同一位置开始运动，所以在0t 时刻，物体A 与物体B 不相遇，故A 错误；
B.v t -图象的斜率表示加速度，在0t 时刻，物体A 斜率大于物体B 的斜率，所以物体A 加速度大于物体B 的加速度，故B 错误；
C.v t -图象的斜率表示加速度，物体B 的斜率逐渐变小，加速度也逐渐变小，根据牛顿第二定律则有：
F f ma -=
物体B 所受的水平拉力也逐渐减小，故C 正确；
D.v t -图象的面积表示位移，由图知A B x x <，而克服摩擦力做功为：
f W mgx μ=
所以物体B 克服摩擦力所做的功比物体A 克服摩擦力所做的功多，故D 正确。