高中物理图像法解决物理试题技巧(很有用)及练习题

高中物理图像法解决物理试题技巧(很有用)及练习题 一、图像法解决物理试题
1．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
7．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～ t1 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 t1 时刻，图线的斜率为 v0
2
2
D．x1－x0＞ v0 t1 2
【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.
【详解】
AC、由图甲可知，质点在
x
方向上的初速度为 vx
12 3
4m
/
s
，沿
x
方向的加速度为
0；
y 方向上的初速度为 0，加速度： a v 6 m / s2 2m / s2 ，可知质点的初速度沿 x 方 t 3
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
20 30m
300m
，
s 400m 300m 50m 50m ，
故 C 错误； D．刚开始乙在甲的前面 50m 处，甲的速度大于乙的速度，经过一段时间甲可以追上乙，
然后甲在乙的前面，到 30s 末，甲停止运动，甲在乙的前面 50m 处，此时乙以 20m/s 的速 度匀速运动，所以再经过 2.5s 乙追上甲，故在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两
6．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。
9．两辆游戏赛车 a、b 在两条平行的直车道上行驶．t=0 时两车都在同一计时线处，此时
比赛开始．它们在四次比赛中的 v t 图如图所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上
了另一辆（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】AC 【解析】 在速度--时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．从 A 图中可以看 出，当 t=20s 时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆，A 正确；图中 a 的面积始 终小于 b 的面积，所以不可能追上，B 错误；图象也是在 t=20s 时，两图象面积相等，此 时一辆赛车追上另一辆；C 正确；图象中 a 的面积始终小于 b 的面积，所以不可能追上，D 错误．
3．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/s C．质点的初速度大小为 6m/ s D．质点所受的合外力大小为 2N 【答案】A 【解析】
10．一辆汽车正在以 v＝20m/s 的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方 x0＝33 m 处 有一只狗，如图甲所示，若从司机看见狗开始计时(t＝0)，司机采取了一系列动作。整个过 程中汽车的运动规律如图乙所示，g 取 10 m/s2.则下列判断正确的是（ ）
A．汽车先做匀速运动再做反向匀减速运动 B．汽车减速运动的加速度大小为 5m/s2 C．若狗正以 v′＝4m/s 的速度与汽车同向奔跑，则不能摆脱被撞的噩运 D．汽车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离为 48.4 m 【答案】BC 【解析】 【详解】 A．由图乙得 0～0.5s 内车速不变，0.5～4.5s 车速随时间均匀减小；0～4.5s 内速度始终为 正值，即 0～4.5s 内始终沿规定的正方向运动；则汽车先做匀速运动再做正方向的匀减速 运动，故 A 项错误； B．汽车减速运动的加速度
A．甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动
B．在第 20s 末，甲、乙两车的加速度大小相等
C．第 30s 末，甲、乙两车相距100m
D．在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次 【答案】D 【解析】
【详解】
A．由图象可知：甲车先做匀速运动再做匀减速直线运动，但甲的速度图象一直在时间轴 的上方，一直沿正向运动，没有反向，故 A 错误；
次，故 D 正确． 故选 D． 【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。
5．如图所示为某物体做直线运动的 v－t 图象，关于物体在前 4 s 的运动情况，下列说法中 正确的是( )．
点的速度： v3 vx2 vy2 62 42 2 13m / s ，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．
4．甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在 t 0 时刻，乙车在甲车前方 50m 处，
它们的 v t 图象如图所示，下列对汽车运动情况的描述正确的是
a v 0 20 m/s2 5m/s2 t 4.5 0.5
所以汽车减速运动的加速度大小为 5m/s2，方向与规定的正方向相反．故 B 项正确； C．当客车由 20m/s 减速到 4m/s，所需时间
这段时间内车前进的距离
v v 4 20
t1
a
s 3.2s 5
x1
vt0
v
v 2
t1
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．
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．
20
0.5
20 2
4
3.2m
48.4m
此时间内狗前进的距离
Fra Baidu bibliotek
x2 v(t0 t1) 40.5 3.2m 14.8m
因为
x2 x0 14.8 33m 47.8m x1
所以狗将被撞上，故 C 项正确； D．速度时间图象与坐标轴围成的面积表示对应时间内的位移，则汽车从司机发现狗至停 止运动的这段时间内前进的距离
s 1 510 25m ，故 B 正确； 2
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
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．物体始终向同一方向运动 B．物体的加速度大小不变，方向改变 C．物体在前 2 s 内做减速运动 D．t＝2 s 时的速度、加速度都为零 【答案】C 【解析】 【分析】 根据速度的正负判断速度的方向．速度图象的斜率等于加速度．根据图线速度变化的变化 分析物体做什么运动。 【详解】 A 项：由图可知，前 2s 速度为负，后 2s 速度为正，所以物体的速度方向改变，故 A 错 误； B 项：图线的斜率等于加速度，由图可知，图线的斜率不变，故物体的加速度大小不变， 方向不变，故 B 错误； C 项：物体在前 2s 内向负方向做匀减速运动，故 C 正确； D 项：由图可知，t=2s 时的速度为零，但加速度不变，故 D 错误。 故应选 C。 【点睛】 根据速度图象直接速度加速度的方向，由斜率大小求出加速度的大小是基本能力，要熟练 掌握。
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 t1 时刻，图线的斜率为 2
v0 ；故 C 正确. 2 D.乙图所围面积表示物体运动的位移，即 x1－x0＞ v0 t1;故 D 错误.
2
8．甲、乙两物体同时、同地出发，它们的“速度—时间”图象如图所示．则下列说法正确的 是( )
A．甲、乙两图线的交点表示两物体相遇 B．甲、乙两物体做曲线运动 C．甲物体先加速后减速，乙物体一直做加速运动 D．甲、乙两物体都做加速运动，甲物体的加速度一直减小，乙物体的加速度一直增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 v-t 图象只表示两个方向即正方向和负方向，所以只能表示物体做直线运动的情况，B 错； 图象上的交点表示该时刻两物体速度相等，A 错；由图象知甲、乙两物体速度都增加，故 C 错；v-t 图象中图线上每一点的切线的斜率为该点的瞬时加速度，甲物体的曲线上每点的 切线的斜率一直减小，所以甲物体做加速度减小的加速运动，而乙物体的加速度一直增大 D 对． 故选 D 【点睛】 关于 v-t 图像要了解图像中切线的斜率表示加速度，图像包围的面积代表走过的位移．
故 D 项错误； 故选 BC。 【点睛】
x 20 0.5 1 20 4m 50m 2
避碰类问题要分析速度相等时的位置关系，确认此时是否发生碰撞来判断碰撞能否避免。
11．一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 ．
B．在第 20s 末，甲车的加速度为
a甲
v t
0 20 30 10
m/s
1m/s2
，
大小为1m/s2 ；
乙车的加速度大小为
a乙
v t
20 30
m/s2
2 3
m/s2
，
所以加速大小不相等，故 B 错误；
C．在第 30s 末，甲的位移为
乙的位移为
x甲
10+30 2
20m
400m
，
所以甲乙两车相距
x乙
1 2