高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题及解析(1)

释放 P 前，对 Q 分析，根据共点力平衡得
，故 A 错误。根据 P 与 Q 的速度关
系
，当 P 到达 O 点时
，即
，说明 Q 先加速后减速，故此时轻绳的
拉力不为 0，故 B 错误；当 P 到达 O 点时
，Q 减少重力势能与 P 增加的动能相等，则
有：
，解得：
，故 C 正确；P 从释放到第一
次过 O 点，速度逐渐增大，动能在增大，故绳子对 P 的拉力一直做正功，故 D 正确；故选
A．当 B 环下落 L 时，A 环的速度大小为 gL
2
2
B．在 A 环到达 O 点的过程中，B 环一直加速
C．A 环到达 O 点时速度大小为 2gL
D．当 A 环到达 O 点后，再经 L 的时间能追上 B 环 2g
【答案】ACD 【解析】 【详解】 B 环下落一段位移后，设绳子与水平方向之间的夹角为 α，则与竖直方向之间的夹角 β=90°-α，设此时 A 的速度为 vA，将 A 的速度沿绳子方向与垂直于绳子的方向分解，设沿绳 子方向的分速度为 v，如图所示：
A．释放 P 前绳子拉力大小为 mgsin θ B．P 到达 O 点时绳子的拉力为 0 C．P 到达 O 点时的速率为 D．P 从释放到第一次过 O 点的过程中，绳子对 P 的拉力一直做正功
【答案】CD 【解析】
【分析】
对 Q 分析，根据共点力平衡求出拉力的大小；根据关联速度的解法分析 Q 的速度变化情 况，从而得出拉力的情况；对 P 和 Q 系统研究，结合机械能守恒求出 P 到达 O 点的速度大 小．根据 P 点的速度变化，分析动能的变化，从而得拉力做功的情况． 【详解】
滑过程中无摩擦力做系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加 的机械能，故 B 正确；设环下滑到最大高度为 H 时环和重物的速度均为零，此时重物上升
的最大高度为： H 2 d 2 d ，根据机械能守恒有： mgH 2mg H 2 d 2 d ，解
得： H 4d ，故 C 正确；环向下运动，做非匀速运动，就有加速度，所以重物向上运 3
解得
v 1 gL 2
分离时刻，小球的水平速度与长方体速度相同，即：
v sin 30 u
解得
u 1 gL 2
在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中，小球和长方体组成的系统机
械能守恒，有
mgL 1 sin 30 1 mv2 1 Mu2
2
2
把 v 和 u 的值代入，化简得：
故 D 正确。 故选 ACD.
W qU
可知，正检验电荷 q 从顶点 A 移到 C 电场力不做功，故 D 正确。 【点睛】 考察等量同种电荷电场线和等势面的分布，掌握电场强度和电势的标矢性。
8．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 环，环套在竖直固定的光滑直杆上 A 点，光滑定滑轮与直杆的距离为 d．A 点与定滑轮等 高，B 点在距 A 点正下方 d 处．现将环从 A 处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法 正确的是
9．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( )
动，也有加速度，即环运动的时候，绳的拉力不可能是 2mg，故 D 错误．所以 BC 正确，AD 错误． 【点睛】 环刚开始释放时，重物由静止开始加速．根据数学几何关系求出环到达 B 处时，重物上升 的高度．环下滑过程中无摩擦力做系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能 等于重物增加的机械能．环下滑到最大高度为 H 时环和重物的速度均为零，根据机械能守 恒求解．
M 4 m1
5．如图所示，光滑直角细杆 POQ 固定在竖直平面内，OP 边水平，OP 与 OQ 在 O 点平滑 相连，质量均为 m 的 A、B 两小环用长为 L 的轻绳相连，分别套在 OP 和 OQ 杆上．初始时 刻，将轻绳拉至水平位置拉直（即 B 环位于 O 点），然后同时释放两小环，A 环到达 O 点 后，速度大小不变，方向变为竖直向下，已知重力加速度为 g．下列说法正确的是（ ）
B.分离时刻，小球速度 v 不为零，做圆周运动，故合力不可能为零，加速度不为零，故 B
错误；
C.分离时刻，由于小球此时仅受重力和杆子作用力，而重力是竖直向下的，所以杆对小球
m 的拉力为零，故 C 正确；
D.设小球速度为 v，立方体速度为 u，根据牛顿第二定律，分离时刻有
mg sin 30 m v2 L
。下列说法正确的是（ ）
A． 的右端为 极 B． 的中轴线与地磁场方向垂直 C． 在 处产生的磁感应强度大小为 D． 处合磁场的磁感应强度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】 A.当 x 趋向无穷大时，小磁针所指的方向为地球的磁场的方向，所以根据题图可知，x 趋向 无穷大时， 趋向 1，则 趋向 90°，即小磁针的方向与 x 的方向垂直，所以 x 的方向为 向东。当 x 非常小时，小磁针的 N 极沿 x 方向，即向东。由题图可知，开始时 N 背离 O 点， 所以 O 点处的磁极是 N 极，故 A 错误； B.由以上的分析可知，P 的中轴线沿东西方向，与地磁场方向垂直，故 B 正确；
A．环到达 B 处时，重物上升的高度 h=d B．环从 A 到 B，环减少的机械能等于重物增加的机械能
C．环从 A 点能下降的最大高度为 4 d 3
D．当环下降的速度最大时，轻绳的拉力 T=2mg 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
根据几何关系有，环从 A 下滑至 B 点时，重物上升的高度 h 2d d ，故 A 错误；环下
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∽FBF2，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 F2 变为原来
可得：v=vAcosα，设 B 的速度为 vB，将 B 的速度也沿绳子的方向与垂直于绳子的方向分解
如图，其中沿绳子方向的分速度与 A 沿绳子方向的分速度是相等的，可得：v=vBcosβ，联
立可得： vB
vA tan
，当 B 环下落
L 2
时绳子与水平方向之间的夹角 sin
L
2 L
1 2
，可
得：所以：α=30°，A 环的速度大小为 vB
C.由乙图可知， 处
，则
，P 在 处产生的磁感应强度大小为 BP，
，所以
，故 C 正确；
D. 处合磁场的磁感应强度大小为
，故 D 错误。
7．真空中电量均为 Q 的两同种点电荷连线和一绝缘正方体框架的两侧面 ABB1A1 和 DCC1D1 中心连线重合，连线中心和立方体中心重合，空间中除两同种电荷 Q 产生的电场外，不计 其它任何电场的影响，则下列说法中正确的是（ ）
vA tan 300
3vA ，B 下降的过程中 A 与 B 组成
的系统机械能守恒可得： mg
L 2
1 2
mvA2
1 2
mvB2
，联立得
A
环的速度大小为
vA
gL ， 2
故 A 正确；B 开始下降的过程中速度由 0 开始增大，所以是做加速运动．当绳子与竖直方
向之间的夹角接近 90°时，tanβ→∞，则 vB
高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题及解析(1) 一、图示法图像法解决物理试题
1．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．正方体两顶点 A、C1 电场强度相同 B．正方体两顶点 A、C1 电势相同 C．两等量同种点电荷周围电场线和面 ABB1A1 总是垂直 D．把正检验电荷 q 从顶点 A 移到 C 电场力不做功
【答案】BD 【解析】 【分析】 电场强度是矢量，通过场强的叠加获得合场强；电势是标量，沿着电场线方向电势降低， 可以根据对称性判断电势的大小；电荷从等势面上的一点移动到另一点，电场力不做功。 【详解】 AC．电场强度是矢量，需要两个电荷在不同点进行场强的叠加，所以 A 点和 C1 点两处的 电场强度大小相等，方向不同，且 A 点合场强不与面 ABB1A1 垂直，所以 AC 错误； B．根据电势的对称性可知 A、B、B1、A1、和 D、C、C1、D1 这 8 个点的电势相等（关于点 电荷连线的中点对称），故 B 正确； D．因为 A 点和 C 点的电势相等，根据电场力做功：
落体运动．当
A
追上
B
时有： vAt
1 2
gt 2
L
1 2
gt 2
，解得： t
L ，故 D 正确．所 2g
以 ACD 正确，B 错误．
6．如图甲所示，一个条形磁铁 固定在水平桌面上，以 的右端点 为原点，中轴线为 轴 建立一维坐标系。一个灵敏的小磁针 放置在 轴上不同位置，设 与 轴之间的夹角为 。 实验测得 与 之间的关系如图乙所示。已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为
角恰好为 π ，忽略一切摩擦（ ） 6
A．此时立方体 M 的速度达到最大
B．此时小球 m 的加速度为零
C．此时杆对小球 m 的拉力为零
D．M 和 m 的质量之比为 4:1
【答案】ACD
【解析】
【详解】
A.分离前，立方体在小球的弹力作用下，做加速运动，分离后合力为零，做匀速运动，故
分离时立方体 M 的速度最大，故 A 正确；
3．如图所示，斜面和水平横杆均足够长且均被固定，斜面顶角为 θ，套筒 P 套在横杆上， 与轻绳连接，轻绳跨过不计大小的定滑轮，其与放在斜面上的滑块 Q 相连接，且连接滑块 Q 的轻绳与斜面平行，P 与 Q 的质量均为 m，O 为横杆上的滑轮的正下方的点，滑轮到横 杆的距离为 h。开始时手握住 P，使连接 P 的绳与竖直方向的夹角为 θ，然后无初速度释放 P。不计绳子的伸长和一切摩擦，重力加速度为 g。下列说法正确的是( )
vA tan
0 ，可知当 A
到达
O 点时，B 的速度
等于 0．所以 B 一定还存在减速的过程．即 A 环到达 O 点的过程中，B 环先加速后减速，
故
B
错误；由于
A
到达
O
点时
B
的速度等于
0，由机械能守恒得：
mgL
1 2
mvA2
，解
得： vA 2gL ，故 C 正确；环 A 过 O 点后做加速度等于 g 的匀加速直线运动，B 做自由
A．方向指向 AB B．方向背离 AB
C．场强大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】
D．场强大小为
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．
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
故选 BC. 【点睛】
，则可得
Fra Baidu bibliotek
，同理得 ;故 A 错误，B 正确.
，联立得
，则
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．
2．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( )
CD。
【点睛】
本题考查了关联速度、共点力平衡、做功、机械能守恒的综合运用，知道 P 到达 O 点时，
沿绳子方向的速度为零，则 Q 的速度为零．
4．如图所示，长为 L 的轻杆上端连着一质量为 m 的小球，杆的下端用铰链固接于水平面 上的 O 点，轻杆处于竖直方向时置于同一水平面上质量为 M 的立方体恰与小球接触。对小 球施加微小的扰动，使杆向右倾倒，当立方体和小球刚脱离接触的瞬间，杆与水平面的夹