物理图像法解决物理试题易错剖析含解析

物理图像法解决物理试题易错剖析含解析一、图像法解决物理试题1．我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象，如图所示．以下判断正确的是（）A．6min～8min内，深潜器的加速度最大B．4min～6min内，深潜器停在深度为60m处C．3min～4min内，深潜器的加速度方向向上D．6min～10min内，深潜器的加速度不变【答案】C【解析】【详解】A、v-t图象的斜率表示加速度，则知0-1min内和3-4min内深潜器的加速度最大，故A错误；B、v-t图象和横坐标围成的面积表示位移大小，0-4min内位移大小为：1h=⨯+⨯=，4-6min内静止不动，则4 min～6 min内，深潜器停在(120240)2m360m2深度为360m;故B错误.C、3-4min内，减速下降，则加速度向上，故C正确；D、8min前后，深潜器的加速度方向是不同的，加速度是变化的，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．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．3．如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度－时间图象，则下列说法中正确的是( )A ．在0～t 3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B ．甲质点在0～t 1时间内的加速度与乙质点在t 2～t 3时间内的加速度相同C ．甲质点在0～t 1时间内的平均速度小于乙质点在0～t 2时间内的平均速度D ．在t 3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点【答案】A【解析】A 、在0～t 3时间内，由面积表示为位移，可知甲、乙两质点通过的位移相等，所用时间相等，则甲、乙两质点的平均速度，故A 正确；B 、图象的斜率表示加速度，则甲质点在0～t 1时间内的加速度与乙质点在t 2～t 3时间的加速度大小相等，但方向相反，所以加速度不同，故B 错误；C 、甲质点在0～t 1时间内的平均速度为2v ，乙质点在0～t 2时间内平均速度为2v ，即平均速度相等，故C 错误；D 、两个质点一直沿正向运动，都没有回到出发点，故D 错误；故选A ．【点睛】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，平均速度等于位移与时间之比，根据这些知识分析．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0.1B ．长木板的质量为1 kgC ．长木板长度至少为2mD ．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 22B v x t ++=⨯=⨯= A 的位移 0211m 1.5m 22A 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 22E 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。

6．甲、乙两车在平直的公路上向相同的方向行驶，两车的速度v 随时间t 的变化关系如图所示，其中阴影部分面积分别为S 1、S 2，下列说法正确的是A ．若S 1=S 2，则甲、乙两车一定在t 2时刻相遇B ．若S 1>S 2，则甲、乙两车在0-t 2时间内不会相遇C ．在t 1时刻，甲、乙两车加速度相等D ．t 1-t 2时间内，甲车的平均速度v <122v v + 【答案】D【解析】【分析】速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，根据图象判断确定何时两车相遇；图象切线的斜率表示加速度；【详解】A 、速度−时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，则0−t 2时间内甲的位移等于乙的位移，由于甲的初位置与乙的初位置未知，所以无法判断甲、乙两车在t 2时刻是否相遇，故A 错误；B 、若S 1>S 2，在0-t 2时间内甲的位移大于乙的位移，由于甲的初位置与乙的初位置未知，所以无法判断甲、乙两车在0-t 2时间内是否相遇，故B 错误；C 、由图象切线的斜率表示加速度，在t 1时刻，乙的斜率大于甲的斜率，故乙的加速度大于甲的加速度，故C 错误；D 、若甲做匀加速直线运动，0-t 2时间内，甲车的平均速度122v v v +=甲；由速度−时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在0-t 2时间内，甲车的运动位移小于匀加速直线运动的位移，所以甲车的平均速度小于122v v +，故D 正确； 【点睛】 关键是知道速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，图象切线的斜率表示加速度，平均速度等于物体其位移与时间的比值．7．a 、b 两车在相部的两平行直车道上同向行驶，其v-t 图象如图所示．已知t ＝1s 时两车并排行驶，不考虑两车道间的距离，则A ．t ＝0时，b 车在a 车后B ．t ＝2s 时，a 、b 两车相距2.5mC ．t ＝4s 时，a 、b 两车并排行驶D ．a 、b 两车两次并排行驶的位置间距为40m【答案】B【解析】【详解】A ．由图象可知，0-1s 内a 车的位移为x a =10×1m=10m ；b 车的位移为x b =12×5×1m=2.5m 两车在t =1s 时并排行驶，所以在t =0时，b 车在a 车前7.5m ，故A 错误．C ．根据“面积”表示位移，由几何知识可知，1-3s 内a 、b 两车通过的位移相等，而两车在t =1s 时并排行驶，所以两车在t =3s 时也并排行驶，故C 错误．B ．1s 到2s ，两车的位移之差为：151m=2.5m 2x ∆=⨯⨯ 则t ＝2s 时，a 、b 两车相距2.5m ，选项B 正确；D ．102m=20m x =⨯ ，即a 、b 两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为20m ，故D 错误．故选B ．【点睛】本题是速度--时间图象的应用，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，同时要把握相遇的条件，如位移关系．8．一质点t =0时刻从原点开始沿x 轴正方向做直线运动，其运动的v -t 图象如图所示．下列说法正确的是（ ）A ．t =4s 时，质点在x =1m 处B ．t =3s 时，质点运动方向改变C ．第3s 内和第4s 内，合力对质点做的功相同D ．0~2s 内和0~4s 内，质点的平均速度相同【答案】B【解析】【详解】A 、0−4s 内质点的位移等于0−2s 的位移，为122m 3m 2x +=⨯=，0t =时质点位于0x =处，则4s t =时，质点在3m x =处，故选项A 错误；B 、在2s-3s 内速度图象都在时间轴的上方，在3s-4s 内速度图象都在时间轴的下方，所以3s t =时，质点运动方向改变，故选项B 正确；C 、第3s 内质点的速度减小，动能减小，合力做负功；第4s 内速度增大，动能增加，合力做正功，由动能定理知第3s 内和第4s 内，合力对质点做的功不等，故选项C 错误；D 、根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0∼2s 内和0∼4s 内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故选项D 错误。