高中物理图像法解决物理试题解题技巧(超强)及练习题
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高中物理图像法解决物理试题解题技巧(超强)及练习题
一、图像法解决物理试题
1.甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动,在t=0时刻甲、乙相距x0=3m,它们的速度图象如图所示。下列说法正确的是
A.t=2s时刻甲、乙速度相等,且恰好相遇
B.t=1s时刻甲、乙速度不等,但恰好相遇
C.t=1s时刻,乙的速度方向发生改变,t=2s时刻追上甲
D.在t=0到t=4s时间内,甲乙仅相遇过一次
【答案】B
【解析】
【详解】
AC. 由图可知t=1s时刻,乙的速度方向发生改变,t=2s时刻甲、乙速度相等,但由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙围成的面积是0,说明乙回到出发点,甲的位移4m,所以两者此时没有相遇,故AC错误;
B. t=1s时刻甲、乙速度不等,由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙位移是1m,甲的位移2m,两都位移之和刚好是3m,所以恰好相遇,故B正确
D. t=1s时到t=3s时,甲乙两图像与坐标轴围成的面积相等,说明这段时间内两者的位移相等,由B项分析可知,t=1s时恰好相遇,所以t=3s时也恰好相遇,说明在t=0到t=4s时间内,甲乙仅相遇过二次,故D错误。
2.如图所示,分别为汽车甲的位移-时间图象和汽车乙的速度-时间图象,则()
A.甲的加速度大小为2
5/
5/
m s
m s B.乙的加速度大小为2
C.甲在4s内的位移大小为40 m D.乙在4 s内的位移大小为20 m
【答案】B
【解析】
A 、在x t -图象中,斜率表示速度,由图象可知:甲做匀速直线运动,加速度为0,故A 错误;
B 、在速度-时间图象中,斜率表示加速度,乙的加速度大小为 a 2220/5/4
v a m s m s t ===,故B 正确; C 、甲在4s 内的位移大小为20020x m m =-=,故C 错误;
D 、由v t -图象与时间轴围成的面积表示位移可知:乙在4s 内的位移大小为204402
x m m ⨯==,故D 错误. 点睛:本题的关键要明确x t -图象与v t -图象的区别,知道v-t 图象的斜率表示加速度,x t -图象的斜率表示速度,两种图象不能混淆.
3.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v -t 图象如图3所示.两图象在t =t 1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( )
A .t ′=t 1,d =S
B .t ′=
12t 1,d =14S C .t ′=12t 1,d =12
S D .t ′=12t 1,d =34
S 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】 在t 1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t ′ S ,故D 正确,BC 错误. 4.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. 5.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。