物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧

物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧一、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，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．3．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．4．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．5．如图所示，一轻绳通过小定滑轮O 与小球B 连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A 连接，杆固定且足够长。

开始时用手握住B 使A 静止在P 点，细线伸直。

现释放B ，A 向上运动，过Q 点时细线与竖直杆成60°角，R 点位置与O 等高。

(不计一切摩擦，B 球未落地)则A ．物块A 过Q 点时，A 、B 两物体的速度关系为v A =2v BB ．物块A 由P 上升至R 的过程中，物块A 的机械能增加量等于小球B 的机械能减少量C ．物块A 由P 上升至R 的过程中，细线对小球B 的拉力总小于小球B 的重力D ．物块A 由P 上升至R 的过程中，小球B 所受重力的瞬时功率先增大后减小【答案】ABD【解析】【详解】A.物块A过Q点时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，沿绳子方向的分速度等于B的速度，即v B=v A cos60°，得v A=2v B；故A正确.B.物块A由P上升至R的过程中，对于A、B组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量；故B正确.C.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，物块上升至R时B球的速度为零，则小球B的加速度先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态，则细线对小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；故C错误.D.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小；故D正确.6．如图物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)．当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )A．物体A也做匀速直线运动B．绳子的拉力始终大于物体A所受的重力C．物体A的速率小于物体B的速率D．地面对物体B的支持力逐渐减小【答案】BD【解析】【分析】【详解】由速度的分解可得v A=v B cosα,而在B向右运动的过程中,α减小,所以A做变速运动,由数学知识可知v A增大,即A加速上升,绳子拉力大于重力,A错,B正确;由公式v A=v B cosα,可知C错；分析A的运动可知，当a角趋于零时，A的运动趋于匀速，A的加速度减小,所以绳子对A 的拉力减小,D正确，故选BD【点睛】本题难度较小，对于绳子末端的分解问题，注意两个分运动方向为：沿着绳子拽和垂直绳子摆7．如图所示,绝缘水平桌面上固定A、B两个带等量异种电荷的小球,A、B连线的中点处垂直桌面固定一粗糙绝缘直杆,杆上穿有一个带有小孔的正电小球C,将C从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零.C沿杆下滑时带电荷量保持不变,三个带电小球A、B、C 均可视为点电荷那么C在下落过程中,以下判断正确的是( )A．所受摩擦力变大B．电场力做正功C．电势能不变D．下落一半高度时速度一定最大【答案】AC【解析】A、AB为等量异种点电荷，故产生的电场在AB连线垂直平分线上，从垂足向两侧场强逐渐减小，且为等势面，电荷C在下滑的过程中，受到的电场力为F=qE，将逐渐增大，受到的摩擦力为f=μF=μqE，故受到的摩擦力增大，故A正确；B、小球在下滑过程中沿等势面运动，故电场力不做功，电势能不变，故B错误，C正确；D、在下落过程中，当小球C的重力等于摩擦力时，速度最大，由于下落过程中摩擦力逐渐增大，故在下落过程中摩擦力在相同距离内做功越来越大，故速度最大时要在下落一半高度以下，故D错误；故选AC．【点睛】本题主要考查了等量异种电荷产生的电场分布及在两电荷垂直平分线上的电场的特点，明确在下滑过程中摩擦力越来越大摩擦力做功越来越多即可．8．2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车．为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示．下列说法正确的是（）A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布【答案】C【解析】【详解】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，故A错误；B 、由图甲可知2cos T Mg α=，当索塔高度降低后，α变大，cos α 变小，故T 变大，故B 错误C 、由B 的分析可知，当钢索对称分布时，2cos T Mg α=，钢索对索塔的合力竖直向下，故C 正确D 、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要sin sin AC AB F F αβ= ，钢索AC 、AB 的拉力F AC 、F AB 进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D 错误；综上分析：答案为C9．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B 相连，施加外力让A 沿杆以速度v 匀速上升，从图中M 位置上升至与定滑轮的连线处于水平N 位置，已知AO 与竖直杆成θ角，则（ ）A ．刚开始时B 的速度为cos v θB ．A 匀速上升时，重物B 也匀速下降C ．重物B 下降过程，绳对B 的拉力大于B 的重力D ．A 运动到位置N 时，B 的速度最大【答案】C【解析】【详解】A.对于A ，它的速度如图中标出的v ，这个速度看成是A 的合速度，其分速度分别是a b v v 、，其中a v 就是B 的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B 的速度cos B v v θ=，故A 不符合题意；B.由于A 匀速上升，θ在增大，所以B v 在减小，故B 不符合题意；C .B 做减速运动，处于超重状态，绳对B 的拉力大于B 的重力，故C 符合题意；D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时90θ=︒，所以0B v =， 故D 不符合题意。