高考物理图像法解决物理试题解题技巧及经典题型及练习题

高考物理图像法解决物理试题解题技巧及经典题型及练习题
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/s
B ．0～2 s 内的位移大小是4 m
C ．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．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3s
B ．若a 、b 在t 1时刻相遇，则s 0=s
C ．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123
t 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132
t 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。

3．平直马路上有同方向前后行驶的电车a 和汽车b ，它们的v －t 图象如图所示。

当t ＝10s 时，两车刚好相遇，由图可知
A ．开始时电车a 在前汽车b 在后
B ．开始时两车相距25m
C ．t ＝20s 时两车相距50 m
D ．t ＝10s 后两车还会再相遇
【答案】B
【解析】
【详解】
A.从图像可以看出在前10s 内a 图像包围的面积大于b 图像包围的面积，故一开始a 在后b 在前，故A 错误；
B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移，所以两者一开始相距的距离为
151025m 2
s =⨯⨯=，故B 正确； C.从面积上可以看出t ＝20s 时两车相距25m ，故C 错误；
D. t ＝10s 后，b 的速度一直大于a 的速度，所以两车不会再相遇，故D 错误
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。

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．
5．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．
6．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0.1
B．长木板的质量为1 kg
C．长木板长度至少为2m
D．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。

【详解】
A．由图像可知，木板B匀加速运动的加速度
21m/s v a t ∆==∆ 对B 根据牛顿第二定律得 μmg ＝Ma B
解得μ＝0.1，故A 正确；
B ．从图可以看出，A 先做匀减速运动，B 做匀加速运动，最后一起做匀速运动，共同速度v ＝1 m/s ，取向右为正方向，根据动量守恒定律得
()o mv m M v =+
解得M ＝m ＝2kg ，故B 错误；
C ．由图像可知前1s 内B 的位移
0011m 0.5m 22
B v x t ++=
⨯=⨯= A 的位移 0211m 1.5m 22
A v v x t ++=⨯=⨯= 所以木板最小长度
1m A B L x x =-= 故C 错误。

D ．A 、B 组成系统损失机械能
22011()2J 22
E mv m M v ∆=
-+= 故D 错误。

故选A 。

【点睛】 分析清楚图像的物理意义是解题的前提与关键，要知道加速度是联系力和运动的桥梁，根据v -t 图像的斜率能得出物体运动的加速度，由面积求解位移。

7．将质量为m ＝0.1 kg 的小球从地面竖直向上抛出，初速度为v 0＝20 m/s ，小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为f ＝kv ，已知k ＝0.1 kg/s ．其在空气的速率随时间的变化规律如图所示，取g ＝10 m/s 2，则以下说法正确的是（ ）
A ．小球在上升阶段的平均速度大小为10 m/s
B ．小球在t 1时刻到达最高点，此时加速度为零
C ．小球落地前匀速运动，落地速度大小v 1＝10 m/s
D ．小球抛出瞬间的加速度大小为20 m/s 2
【答案】C
【解析】
【详解】
根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，则从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于010/2
v m s = ，故小球上升过程的平均速度小于10m/s ，故A 错误．
球在t 1时刻速率为零，到达最高点，空气阻力为零，只受重力，加速度为g ，故B 错误．由图象可知，小球落地前匀速运动，由 mg=f=kv 1；得
v 1=10m/s ．故C 正确．小球抛出瞬间，有：mg+kv 0=ma 0；联立解得：a 0=30m/s 2．故D 错误．故选C .
【点睛】
关于速度时间图象问题，重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度，面积表示位移．要注
意公式0
2
v v v =+ 只适用于匀变速直线运动． 8．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.
9．一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿
竖直方向运动的v －-t 图像如图所示，则对运动员的运动，下列说法不正确的．．．．
是
A ．0～10s 内做加速度逐渐减小的加速运动
B ．10s ～15s 内减速运动，15s 后开始做匀速直线运动
C ．0～10s 内运动员所受阻力逐渐增大
D ．10s ～15s 内运动员所受阻力逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图象可知，速度是增加的，图象的切线的斜率在减小，加速度在减小，所以0～10s 内做加速度逐渐减小的加速运动．故A 说法正确．
B. 由图象可知10s ～15s 内减速运动，15s 后图象与时间轴平行，说明速度不随时间变化，即开始做匀速直线运动．故B 说法正确．
C.在 0～10s 由牛顿第二定律可得=mg F ma -阻，又由A 的分析知加速度减小，所以0～10s 内运动员所受阻力逐渐增大．故C 说法正确．
D.在 10s ～15s 由牛顿第二定律=F mg ma -阻，又因为在 10s ～15s 加速度减小，所以10s ～
15s 内运动员所受阻力逐渐减小．故D 说法错误．
此题选不正确的，应选D ．
10．从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I 、II 的速度图象如图所示。

在0~t 2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 物体的加速度不断增大，II 物体的加速度不断减小
C ．I 、II 两个物体在t 1时刻相遇
D ．物体平均速度的大小：I 物体的大于12+2v v ，II 物体的等于12+2v v 【答案】D
【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做加速度不变的减速运动，根据牛顿第二定律可知. I 物体所受的合外力都在不断减小，. II 物体所受的合外力合力不变，故AB 错误；
C. 图线与时间轴围成的面积表示对应时间内的位移大小，在0~t 1时间内两物体图线与时间轴围成的面积不相等，说明两物体的位移不相等，而从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体，所以I 、II 两个物体在t 1时刻没有相遇，故C 错误；
D. v 1均匀增加到v 2，物体的位移就等于图中梯形的面积，平均速度就等于
122v v +，所以Ⅰ的平均速度大于122
v v +，如图所示；II 物体的图像是一条倾斜直线，表示它做匀减速直线运动，所以II 物体的等于12+2
v v ，故D 正确。

11．下列给出的四组（每组两个图象）图象中，能够反映同一直线运动的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】
【详解】
AB．A图中v-t图像表示先匀速后匀加速，所以x-t图像错误，A错误；同理B也错误；C．C图中x-t图像表示物体先静止，后匀速，匀速速度为2m/s，因此v-t图像正确，故C 正确；
D．D图中没有匀加速所以v-t图像不对，D错误。

故选C。

【点睛】
此类题型考察了v-t图像与x-t图像的相互转化。

12．甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的v-t图像，如图所示，则( )
A．经20s后乙开始返回
B．在第50s末，乙在甲的前面
C．甲、乙两次相遇的时刻为20 s末和第60 s末
D．甲、乙两次相遇的时刻为10 s末和第40s末
【答案】BC
【解析】
A、在速度时间图线中，乙的速度一直为正值，速度方向不变，没有返回，故A错误．
B、在50s末，乙图线围成的面积大于甲图线围成的面积，知乙的位移大小甲的位移，可知乙在甲前面，故B正确．
C、
D、由图线可知，在20s末和60s末，两个物体的图线与时间轴围成的面积相等，则位移相等，甲、乙相遇，故C正确，D错误．故选BC．
【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道速度的正负表示运动的方向，图线与时间轴围成的面积表示位移．
13．某质点作直线运动的v﹣t图象如图所示，根据图象判断下列正确的是（）
A．0～1s内的加速度大小是1～3s内的加速度大小的2倍
B．0～1s与4～5s内，质点的加速度方向相反
C．0.5s与2s时刻，质点的速度方向相反
D．质点在0～5s内的平均速度是0.8m/s
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
图象的斜率大小表示加速度大小，根据图象可知0～1s内的加速度大小a1=4m/s2，1～3s内的加速度大小a2=2m/s2，所以A对；根据图象可知0～1s与4～5s内，质点的加速度都是正值，所以加速度方向相同，故B错；0.5s与2s时刻，质点的速度都是正值，所以速度方向相同，故C错；质点在0～5s内的位移是图象中两个三角形面积之差x=4m，所以质点在0～5s内的平均速度是x/t=0.8m/s，故D对．
14．一定质量的理想气体从状态M经历过程1或者过程2到达状态N，其P—V图像如图所示．对于这两个过程，下列说法正确的是．
A．气体经历过程1，其温度先升高后降低
B．气体在过程1中一直对外做功
C．气体经历过程2，其内能先增大后减小
D．气体在过程2中一直对外放热
E.气体在过程1中吸收的热量大于过程2中吸收的热量
【答案】ABE
【解析】
【详解】
气体经历过程1，由图像可知，PV 乘积先增加后减小，根据PV /T=C 可知，其温度先升高后降低，选项A 正确；气体在过程1中，体积一直增加，则一直对外做功，选项B 正确；气体经历过程2，PV 乘积先减小后增加，则根据PV/T=C 可知，温度先降低后升高，则其内能先减小后增大，选项C 错误；气体在过程2中的等压膨胀过程中，温度升高，内能增加，对外做功，则气体吸热，选项D 错误；1、2两过程体积变化，对外做功相同，做功大小每一小段为W=PS △d =P △V ，则在图上对应的做功量在数值上为图线与横轴所围成的面积值，则由图可知1过程做功大于2过程的做功，而两过程初末的温度不变，内能不变，由△U =W +Q 可知气体在过程1中吸收的热量大于过程2中吸收的热量，选项E 正确．
15．放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F 作用下，沿斜面向上做直线运动。

拉力F 和物块速度v 随时间t 变化的图象如图，则（ ）
A ．第1 s 内物块受到的合外力为5.5 N
B ．物块的质量为1 kg
C ．斜面倾斜角一定是30°
D ．如果3s 撤去拉力F ，物块瞬时加速度5m/s 2
【答案】BD
【解析】
【详解】
:ABC.由图可得，0～1s 内物体的加速度为
20.5m /s v a t
∆==∆ 由牛顿第二定律可得：
()1F mgsin f ma θ-+=
1s 后匀速有：
2F mgsin f θ=+
联立，并将1 5.5N F =，2 5.0N F =，代入解得：m =1.0kg ，0.5N F ma ==合，因条件不足，故倾角θ无法解出，故AC 不符合题意；
D. 如果3s 撤去拉力F ，合力
sin 5N F mg θf '=+=合
由牛顿第二定律可得：
25m/s F a m
'=
=合 故D 符合题意；。