高考物理图像法解决物理试题解题技巧(超强)及练习题

高考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、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，其v t -图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．20t :时间内乙物体通过的路程大于甲物体通过的路程
B ．1t 时刻，两者相距最远
C ．20t :时间内乙的平均速度小于甲的平均速度
D ．2t 时刻，乙物体追上甲物体 【答案】C 【解析】 【详解】
AC.20t ~时间内甲物体的速度一直比乙物体的速度大，乙物体通过的路程小于甲物体通过的路程．根据平均速度的定义，乙的平均速度小于甲的平均速度，故A 错误，C 正确； BD. 甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，在0∼t 2时间内，甲的速度一直比乙的大，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大．t 2时刻后，乙的速度比乙的大，两者间距逐渐减小，所以t 2时刻，两者相距最远．故B 错误，D 错误．
2．一个质量为0.5kg 的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F 随时间t 变化的图象如图所示，则在时刻t =8s 时，物体的速度为（ ）
A ．2m/s
B ．8m/s
C ．16m/s
D ．2m/s
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
F t -图像的面积表示冲量，在上方为正，在下方为负，故根据动量定理可得
111
22212222210222
mv ⨯+⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=-，解得第8s 末的速度为
16/v m s =，C 正确． 【点睛】
F-t 图像的面积是解决本题的关键，在物理中，从图像角度研究问题，需要注意图像的斜率，截图，面积等表示的含义．
3．A 、B 两个物体在同地点，沿同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则( )
A ．A 、
B 两物体运动方向一定相反 B ．开头4s 内A 、B 两物体的位移相同
C ．A 物体的加速度比Ｂ物体的加速度大
D ．t =4s 时，A 、B 两物体的速度相同 【答案】D 【解析】
由图像知Ａ、Ｂ两物体速度为正，表明运动方向均与正方向相同，A 错．Ａ、Ｂ两个物体在同地点出发，由图像与横轴包围面积可知，开头４s 内Ａ、物体的位移比Ｂ的小，B 错．速度图象斜率表示加速度，B 的斜率大于A ，所以Ａ物体的加速度比Ｂ物体的加速度小，C 错．t =４s 时，Ａ、Ｂ两物体的速度相同，D 对．
4．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 <12
2
v 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12
2
v 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12
2
v 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．
5．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】 【详解】
AC 、由图甲可知，质点在x 方向上的初速度为12
4m /s 3
x v ==，沿x 方向的加速度为0；y 方向上的初速度为0，加速度：22m /s m s 6
3
2/a v t ∆=∆=
=，可知质点的初速度沿x 方向，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 末质点的速度：2222364213m /s x y v v v =
+=+=，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．
6．甲、乙两车在平直公路上行驶，t ＝0时刻两车处于同一位置，其速度－时间图象如图所示，两图像交点处坐标及切线如图，则（ ）
A ．t ＝8s 末，甲、乙两车相遇
B ．甲、乙两图像交点t ＝2s 末，甲车的加速度大于乙车的加速度
C ．在2～8s 内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D ．在0～2s 内，甲车的位移小于乙车的位移 【答案】D 【解析】 【详解】
A.在v -t 图象中，图象和横轴所围面积表示位移大小，甲、乙两车在平直公路上行驶，t =0时刻两车处于同一位置，t =8s 末时甲的位移大于乙的位移，甲在乙方的前方，故A 错误；
B.甲、乙两图像交点t =2s 末，
2240
m/s 5m/s 8
v a t ∆===∆乙 223020m/s 5m/s 2
v a t ∆-=
==∆甲 甲车的加速度大小等于乙车的加速度大小，故B 错误；
C.在2~8s 内，甲的位移大于乙的位移，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故C 错误．
D.在v -t 图象中，图象和横轴所围面积表示位移大小，在0~2s 内，甲图象面积小于乙的图线面积，所以甲车的位移小于乙车的位移，故D 正确．
7．两个质点A 、B 放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直
线运动，其运动的v t -图象如图所示．对A 、B 运动情况的分析，下列结论正确的是（ ）
A ．A 、
B 加速时的加速度大小之比为2:1，A 、B 减速时的加速度大小之比为1:1 B ．在03t t =时刻，A 、B 相距最远
C ．在05t t =时刻，A 、B 相距最远
D ．在06t t =时刻，A 、B 相遇 【答案】D 【解析】 【详解】
A 、由v t -图像可知，加速时A 、
B 的加速度大小之比为10：1，减速时A 、B 的加速度大小之比为1：1，故 A 错误；
BC 、由A 、B 的运动关系可知，当A 、B 速度相同时，A 、B 间的距离最大，故B 、C 错误； D 、由题意可知A 、B 是从同一位置同时开始运动的，由速度一时间图像可以算出运动位移，可知06t 时刻，A 、B 的位移003A B x x v t ==，因此在此时刻A 、B 相遇，故 D 正确． 故选D
8．一枚火箭由地面竖直向上发射，其v –t 图象如图所示，则
A ．火箭在23~t t 时间内向下运动
B ．火箭能上升的最大高度为4v 1t 1
C ．火箭上升阶段的平均速度大小为
2
2
v D ．火箭运动过程中的最大加速度大小为2
3
v t
【答案】B 【解析】 【详解】
A ．在23~t t 时间内火箭的速度为正值，仍在上升，故A 错误；
B ．由图看出，在30~t 时间内火箭的速度都是正值，说明火箭一直在上升，图线与坐标轴所围“面积”的大小等于火箭能上升的最大高度，由数学知识得：火箭能上升的最大高度
1221111
1
222
v v v t h v t t +=++，213v v =，
解得114h v t =，故B 正确； C ．火箭上升阶段的平均速度大小为
114
33
h v v t =
=， 故C 错误；
D ．由图看出，在23~t t 时间内图线的斜率最大，则火箭的加速度最大，最大加速度大小为
2
1
v v a t t ∆=
=∆， 故D 错误。

9．如图是质量m=3kg 的质点在水平面上运动的v-t 图象，以下判断正确的是
A ．在t=l.0s 时，质点的加速度为零
B ．在1.0-3.0s 时间内，质点的平均速度为1m/s
C ．在0-2.0s 时间内，合力对质点做功为零
D ．在1.0-4.0s 时间内，合力对质点做功的平均功率为6W 【答案】C 【解析】
A 、速度时间图线的斜率表示加速度，在t=1.0s 时，速度为零，但是斜率不为零，则加速度不为零，故A 错误；
B 、在1.0 3.0s ～时间内，质点的位移()1
12232
x m m =
⨯+⨯=，根据平均速度的定义式知，质点的平均速度3
/ 1.5/2
x v m s m s t ===，故B 错误； C 、在0 2.0s ～时间内，初末速度的大小相等，则动能的变化量为零，根据动能定理知，合力对质点做功为零，故C 正确；
D 、在1.0 4.0s ～时间内，动能的变化量211
034622
k E mv J J ∆=-=⨯⨯=，则合力做功为6J ，合力做功的平均功率6
23
W P W W t =
==，故D 错误．
点睛：解决本题的关键知道速度时间图线的含义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，知道合力做功等于动能的变化量．
10．A，B两个物体朝同一方向做匀变速直线运动，=0时两者间的距离为s0，速度分别为v1、，如图所示，它们的v-t图象如图所示，阴影部分面积为s1,t2=2t1，到t3时刻A、B 还没相遇。

由图可知（）
A．t1时刻A,B间的距离等于s1
B．t1时刻A,B间的距离最小
C．t2时刻A,B间的距离等于s0
D．t2时刻A,B间的距离等于2s1
【答案】C
【解析】
【分析】
利用在v-t图象中图象与坐标轴围成的面积表示位移；图象的斜率等于加速度；根据两物体的速度大小，判断何时两者相距最远．
【详解】
在v-t图象中图象与坐标轴围成的面积表示位移，时刻B物体的速度大于A物体的速度，所以此时AB物体相距的距离为，A错误；当两物体的速度相等时，两物体相距最远，即时刻相距最远，并非最小，B错误；由于，据图象可知时刻图象中所围的面积相等，所以两物体相距的距离为时两者间的距离为，C正确D错误；
11．图示为某物体做直线运动的图象，由图可知，该物体
A．在第内和第内的运动方向相反
B．在内的位移大小是
C．第内和第内的加速度大小相等
D．末速度方向和加速度方向都发生改变
【答案】BC
【解析】
【详解】
A．在图像中，速度的正负表示运动方向，第1s内和第3s内速度均为正，说明运动方向相同，A错误；
B．速度图象和坐标轴围成的面积表示位移，在0～2s内的位移大小是
，
B正确；
C．第1s内的加速度大小为
，
第4s内加速度大小为
，
两个时间段内加速度相同，C正确；
D．在图像中，斜率的正负表示加速度的方向，3s末速度方向发生改变，但加速度方向不发生改变，D错误．
【点睛】
解决本题的关键要理解速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，速度的正负表示运动的方向，图线与时间轴围成的面积表示位移．
12．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线．如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是 ( )
A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2；
B．电源1和电源2的电动势之比是1∶1；
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2；
D．电源1和电源2的内阻之比是11∶7．
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态则连接电源Ⅰ时，功率P 1=U 1I 1=15W ，电阻1113
5
U
R I =
=Ω 连接电源Ⅱ时，功率P 2=U 2I 2=30W ，电阻2225
6
U R I =
=Ω，所以在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25；在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2，故A 错误，C 正确； U-I 图象的纵轴截距表示电动势，故E 1=E 2=10V ，故B 正确．
U-I 图象的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源U-I 图线，电源1的内阻110
7
r =Ω , 电源1的内阻110
11
r =
Ω，所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7，故D 正确．
13．长木板A 放在光滑的水平面上，质量为m =2kg 的另一物体B 以水平速度v 0=2m/s 滑上原来静止的长木板A 的表面，由于A 、B 间存在摩擦，之后A 、B 速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是( )
A ．木板获得的动能为2J
B ．系统损失的机械能为2J
C ．木板A 的最小长度为1m
D ．A 、B 间的动摩擦因数为0.1 【答案】BCD 【解析】 【详解】
A ．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v =1m/s ，从
B 刚滑上A 开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M ，则根据动量守恒定律可得：
，
解得：
，
故木板获得的动能为
，
A 错误；
B ．系统减少的动能为
，
B正确；
C．图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为
，
A的位移为
，
木板A的最小长度为
C正确；
D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为
，
根据牛顿第二定律得
，
代入解得
，
D正确．
14．某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示，研究物体在0~8秒内的运动，下面判断正确的是（）
A．物体在0~4s内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零
B．物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零
C．物体在第4s末离出发点最远，速率最大
D．物体在第8s末速度和加速度都为零，且离出发点最远
【答案】BD
【解析】
【详解】
A.物体在0∼4s内F先增大后减小，方向不变，根据牛顿第二定律
F
a
m
得知，加速度先
增大后减小，方向不变，物体做变加速直线运动．根据动能定理，合力F所做的功等于动能的变化量，不等于零，冲量I=Ft也不等于零，故A错误；
B.在4∼8s 内F 方向与0∼4s 内相反，关于4s 对称的时刻，加速度大小相等，方向相反，8S 时速度为零．根据动能定理和动量定理，物体在0~8秒内，合力F 所做的功等于零，冲量也等于零．故B 正确；
C.据B 中分析，0~8秒内物体速度方向始终未变，根据对称性可知，8s 末物体的速度为零，加速度为零，离出发点最远，4s 末速度最大，故C 错误，D 正确；
故选BD.
15．放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F 作用下，沿斜面向上做直线运动。

拉力F 和物块速度v 随时间t 变化的图象如图，则（ ）
A ．第1 s 内物块受到的合外力为5.5 N
B ．物块的质量为1 kg
C ．斜面倾斜角一定是30°
D ．如果3s 撤去拉力F ，物块瞬时加速度5m/s 2
【答案】BD
【解析】
【详解】
:ABC.由图可得，0～1s 内物体的加速度为
20.5m /s v a t
∆==∆ 由牛顿第二定律可得：
()1F mgsin f ma θ-+=
1s 后匀速有：
2F mgsin f θ=+
联立，并将1 5.5N F =，2 5.0N F =，代入解得：m =1.0kg ，0.5N F ma ==合，因条件不足，故倾角θ无法解出，故AC 不符合题意；
D. 如果3s 撤去拉力F ，合力
sin 5N F mg θf '=+=合
由牛顿第二定律可得：
25m/s F a m
'=
=合 故D 符合题意；。