(物理)图示法图像法解决物理试题练习全集

（物理）图示法图像法解决物理试题练习全集

一、图示法图像法解决物理试题

1．如图所示，左右两侧水平面等高，A 、B 为光滑定滑轮，C 为光滑动滑轮．足够长的轻绳跨过滑轮，右端与小车相连，左端固定在墙壁上，质量为m 的物块悬挂在动滑轮上．从某时刻开始小车向右移动，使物块以速度v 0匀速上升，小车在移动过程中所受阻力恒定不变．在物块上升的过程中（未到AB 所在的水平面），下列说法正确的是

A ．轻绳对小车的拉力增大

B ．小车向右做加速运动

C ．小车阻力的功率可能不变

D ．小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】

A ．物块以匀速上升时，两边绳子的夹角变大，可知绳子的拉力变大，即轻绳对小车的拉力变大，选项A 正确；

B ．设绳子与竖直方向的夹角为θ，则由运动的合成知识可知0=2cos v v θ车，则随着物体的上升θ变大，车的速度减小，选项B 错误；

C ．小车在移动过程中所受阻力恒定不变，根据P=fv 车可知小车阻力的功率减小，选项C 错误；

D ．由能量关系可知：-PC k W W W

E 阻牵车-=∆ ，因小车动能减小，则

此题关键是对物体的速度进行如何分解，可参考斜牵引物体的运动分解问题，但是此题中物体两边都有绳子；注意搞清系统的能量转化情况.

2．甲乙两图中，某时刻绳子AB 与水平方向的夹角均为θ，绳子上端以速度v 0匀速拉动，在两车运动过程中，下列说法正确的是（ ）

A ．甲、乙两车运动速度大小之比cos 1cos θ

θ

+

B ．甲车运动速度大小为

cos v θ

C ．相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量

D ．此刻若将速度v 0改成拉力F ，则两车加速度大小之比1:1 【答案】AC 【解析】 【详解】

ABC ．由甲图可知，甲车的速度

11cos v v θ

=

+

乙车的速度

2cos v v θ

=

所以，甲、乙两车运动速度大小之比cos 11cos θ

θ

<+，相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车

速度增量．故AC 正确，B 错误；

D ．改成拉力F ，甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上，汽车甲的合力大小为

22cos 2

F θ

，汽车乙的合力大小为cos F θ，因此合力不相等，加速度不相等，故D 错误．

3．如图所示，两个可视为质点的小球a 和b ，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内．已知细杆长度是球半径的2倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角θ=15°，则（ ）

A ．杆对a 、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向

B ．小球a 和b 2：1

C ．小球a 和b 31

D ．半球面对a 、b 31 【答案】ACD 【解析】 【详解】

A 、对轻杆，受两个球的弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，杆对a 、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向，故A 正确；

BC 、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O 作竖直线交ab 于c 点，受力分析如下图所示：

设球面的半径为R ，则△oac 与左侧力三角形相似；△oac 与右侧力三角相似；则由几何关

系可得：a m g T OC ac =；b m g T OC bc =，即：

a b

m bc m ac =；由题，细杆长度是球面的半径的2倍，根据几何知识知图中α=45°，在△oac 中，根据正弦定理，有：

sin30sin105

ac ao

︒︒

=，则3ac bc =，3a b m m =；故B 错误，C 正确； D 、根据平衡条件，有：

Na F T oa ac =，Nb F T ob bc =，故3

1

Na Nb F bc F ac ==，故D 正确．

4．如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q ，跨过悬挂于O 点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q ，另一端悬挂一物块P ．设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P 、Q 由静止同时释放．关于P 、Q 以后的运动下列说法正确的是

A ．当θ =60º时，P 、Q 的速度之比1：2

B ．当θ =90º时，Q 的速度最大

C ．当θ =90º时，Q 的速度为零

D ．当θ向90º增大的过程中Q 的合力一直增大 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】

A 、则Q 物块沿水平杆的速度为合速度对其按沿绳方向和垂直绳方向分解，P 、Q 用同一根绳连接，则Q 沿绳子方向的速度与P 的速度相等，则当θ =60°时，Q 的速度

cos 60Q P v v ︒=，解得：

1

2

P Q v v =，A 项正确．B 、C 、P 的机械能最小时，即为Q 到达O 点正下方时，此时Q 的速度最大，即当θ=90°时，Q 的速度最大；故B 正确，C 错误．D 、当θ向90°增大的过程中Q 的合力逐渐减小，当θ=90°时，Q 的速度最大，加速度最小，合力最小，故D 错误．故选AB ． 【点睛】

考查运动的合成与分解，掌握能量守恒定律，注意当Q 的速度最大时，P 的速度为零，是解题的关键，

5．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A 和B ，竖直放置，两球质量均为m ，两球半径忽略不计，杆的长度为L ．由于微小的扰动，A 球沿竖直光滑槽向下运动，B 球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为θ时（图中未标出），关于两球速度A v 与B v 的关系，下列说法正确的是

A ．A 球下滑过程中的加速度一直大于g

B ．B 球运动过程中的速度先变大后变小

C ．tan A B v v θ=

D ．sin A B v v θ= 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】

先分析小球B 的运动情况：小球 B 以初速度等于零开始向右运动，当小球A 落到最下方时B 的速度再次为零，所以B 在水平方向先加速后减小，即B 球运动过程中的速度先变大后变小，根据受力可知刚开始时杆对B 产生的是偏右的力，所以杆对A 产生的是偏向上的力，根据受力可知此时A 的加速度小于重力加速度g ，故A 错误；B 正确；当杆与竖直方向的夹角为θ时，根据运动的分解可知;cos sin A B v v θθ=即tan A B v v θ=，故C 正确；D 错误；

6．如图所示，有一光滑轨道ABC ，AB 部分为半径为R 的

1

4

圆弧，BC 部分水平，质量均为m 的小球a 、b 固定在各直轻杆的两端，轻杆长为R ，小球可视为质点。开始时a 球处于圆孤上端A 点由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，下列说法正确的是