高中物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析
高考物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析
高考物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析一、图像法解决物理试题1.图甲为某电源的U I -图线,图乙为某小灯泡的U I -图线,则下列说法中正确的是( )A .电源的内阻为5ΩB .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C .把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3WD .把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.4W 【答案】D 【解析】 【详解】A .根据闭合电路欧姆定律变形:U E Ir =-可得图像与纵轴的交点表示电动势,图像斜率的大小表示内阻,根据甲图电动势为:1.5V E =内阻为:1.0 1.55ΩΩ0.33r -==A 错误;B .根据乙图可知电流越大,小灯泡功率越大,根据欧姆定律变形得:U R I=可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻,所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,B 错误;C .把电源和小灯泡组成闭合回路,将甲、乙两图叠加到一起:两U I -曲线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数:0.125V U ≈0.28A I ≈所以,小灯泡的功率为:0.1250.28W 0.035W P UI ==⨯≈C 错误;D .回路中的总功率为:1.50.28W 0.42W P EI ==⨯≈总D 正确。
故选D 。
2.平直的公路上有a 、b 两辆汽车同向行驶,t =0时刻b 车在前a 车在后,且两车相距s 0。
已知a 、b 两车的v -t 图象如下图所示,在0~t 1时间内,b 车的位移为s ,则下列说法中正确的是( )A .0~t 1时间内a 车的位移为3sB .若a 、b 在t 1时刻相遇,则s 0=sC .若a 、b 在12t 时刻相遇,则023s s = D .若a 、b 在12t 时刻相遇,它们将在123t 时刻再次相遇 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.v −t 图象围成的面积表示位移,在0~t 1时间内a 围成的面积是b 的三倍,故A 正确;B.若a 、b 在t 1时刻相遇,则0s 等于该段时间内a 、b 位移差,则s 0=2s ,故B 错误;C.若a 、b 在12t 时刻相遇,该段时间内b 的位移为14s ,a 的位移为74s ,所以032s s =,故C 错误; D.如图若在12t 时刻相遇,它们将在132t时刻再次相遇,D 错误。
高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析
高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,滑块A 、B 的质量均为m ,A 套在固定倾斜直杆上,倾斜杆与水平面成45°,B 套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直杆间的距离忽略不计且足够长,A 、B 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆(初始时轻杆与平面成30°)连接,A 、B 从静止释放,B 开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,滑块A 、B 视为质点,在运动的过程中,下列说法中正确的是( )A .A 、B 组成的系统机械能守恒B .当A 到达与B 同一水平面时,A 的速度为gLC .B 滑块到达最右端时,A 的速度为2gLD .B 滑块最大速度为3gL 【答案】AD 【解析】因不计一切摩擦,故系统机械能守恒,A 正确;设A 的速度为A v 、B 的速度为B v ,当A 到达与B 同一水平面时,对A 、B 速度进行分解,如图所示根据沿杆方向速度相等有:2cos 452B A A v v v ==o ,根据系统机械能守恒有:2211222A B L mgmv mv =+,解得:23A v gL =,B 错误;B 滑块到达最右端时,B 的速度为零,如图所示:根据系统机械能守恒有:212122AmgLmv +=',解得:()12A v gL ='+C 错误;当A 滑到最低点时,速度为零,B 的速度最大,如图所示:根据系统机械能守恒有:23122B mgL mv '=,解得:3B v gL '=,D 正确,选AD.【点睛】应用A 、B 沿杆方向速度相等,求出A 、B 的速度关系,因为不计一切摩擦,故A 、B 组成的系统机械能守恒,当A 的速度最大时,B 的速度为0;当B 的速度最大时,A 的速度为0.2.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 的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A 处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d 时(图中B 处),下列说法正确的是A .小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB .小环到达B 处时,重物上升的高度也为dC .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于D .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】由题意,释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ,所以A 正确;小环到达B 处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即2h d d ∆=-,所以B 错误;根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足:A B v cos v θ=,即12A B v v cos θ==所以C 正确,D 错误. 【点睛】应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.3.如图所示,三根通电长直导线A、B、C互相平行,其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上,三根导线中通入的电流大小相等,且A、C中电流方向垂直于纸面向外,B中电流方向垂直于纸面向内;已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度kIBr =,其中I为通电导线中的电流强度,r为某处到通电直导线的距离,k为常量.下列说法正确的是( )A.A所受磁场作用力的方向与B、C所在平面垂直B.B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直C.A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2D.A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2【答案】BC【解析】利用右手定则可知:A处的合磁场方向沿AC方向,所以A所受磁场作用力的方向与A、C 所在平面垂直,A错;B、利用右手定则可知:B处的合磁场方向沿AC方向,所以B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直,B对;C、知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度kIBr=,根据磁场的叠加知:A处的磁场大小为22kIr,而B处的磁场强度为2kIr,所以A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2,C对,D错;故本题选:BC4.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b2:1C.小球a和b的质量之比为3:1D.半球面对a、b球的弹力之比为3:1【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:am g TOC ac=;bm g TOC bc=,即:abm bcm 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:sin30sin105ac ao︒︒=,则3acbc=,3abmm=;故B错误,C正确;D、根据平衡条件,有:NaF Toa ac=,NbF Tob bc=,故31NaNbF bcF ac==,故D正确.5.用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C、D、E处于竖直平面上,各段轻杆等长,其中小球A、B的质量均为2m,小球C、D、E的质量均为m.现将A、B两小球置于距地面高h 处,由静止释放,假设所有球只在同一竖直平面内运动,不计一切摩擦,则在下落过程中A.小球A、B、C、D、E组成的系统机械能和动量均守恒B.小球B的机械能一直减小C.小球B2ghD.当小球A的机械能最小时,地面对小球C的支持力大小为mg【答案】CD【解析】【分析】 【详解】小球A 、B 、C 、D 、E 组成的系统机械能守恒但动量不守恒,故A 错误;由于D 球受力平衡,所以D 球在整个过程中不会动,所以轻杆DB 对B 不做功,而轻杆BE 对B 先做负功后做正功,所以小球B 的机械能先减小后增加,故B 错误;当B 落地时小球E 的速度等于零,根据功能关系212mgh mv 可知小球B 的速度为2gh ,故C 正确;当小球A 的机械能最小时,轻杆AC 没有力,小球C 竖直方向上的力平衡,所以支持力等于重力,故D 正确,故选CD6.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( )A .当B 环下落2L 时,A 环的速度大小为g L 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2gLD .当A 环到达O 点后,再经2gL的时间能追上B 环 【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v A ,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:可得:v =v A cosα,设B 的速度为v B ,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 =v B cosβ,联立可得:tan A B v v α=,当B 环下落2L时绳子与水平方向之间的夹角12sin 2LL α==,可得:所以:α=30°,A 环的速度大小为03tan 30AB A v v v ==,B 下降的过程中A 与B 组成的系统机械能守恒可得:2211222A B L mgmv mv =+,联立得A 环的速度大小为A gL v =,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0tan AB v v α=→,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:212A mgL mv =',解得:2A v gL '=,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 做自由落体运动.当A 追上B 时有:221122A v t gt L gt '+=+,解得:2Lt g'=,故D 正确.所以ACD 正确,B 错误.7.如图所示,跨过同一高度处的光滑轻小定滑轮的细线连接着质量相同的物体A 和B ,A 套在光滑水平杆上,定滑轮离水平杆的高度h=0.2m ,开始时让连接A 的细线与水平杆的夹角θ=53°,现把A 由静止释放,在以后A 向右的运动过程中,下列说法中正确的是(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g 取10m/s 2,且B 不会与水平杆相碰.)( )A .物体A 在运动的过程中,绳的拉力一直做正功,所以机械能一直增加B .物体B 在运动的过程中,绳的拉力先做负功再做正功,动能最小为零C .物体A 在运动过程中先加速后减速,且最大速度等于1m/sD .物体B 在运动过程中先加速后减速,且最大速度等于1m/s 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A 、在A 运动过程中,开始时绳子拉力与运动方向相同,拉力做正功,当越过悬点正下方后,拉力开始做负功;故A 拉力先做正功后做负功;故A 错误.C 、A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于B 的速度大小,有:v A cos θ=v B ,A 、B 组成的系统机械能守恒,当θ=90°时,A 的速率最大,此时B 的速率为零.根据系统机械能守恒有:21()sin 2B A h m g h mv θ-=,解得v =1m/s ;C 正确. B 、在B 运动过程中,拉力先做负功后做正功,当B 的速度为零动能最小为零;故B 正确.D 、由A 的分析可知,B 的速度先向下增大后减小,再向上增大后减小.最大速度等于v A cos θ=0.8m/s ;故D 错误. 故选BC. 【点睛】解决本题的关键知道A 沿绳子方向上的分速度等于B 的速度大小,以及知道A 、B 组成的系统机械能守恒.8.如图所示,某空间有一正三棱锥OABC ,点A '、B '、C '分别是三条棱的中点。
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,滑块A 、B 的质量均为m ,A 套在固定倾斜直杆上,倾斜杆与水平面成45°,B 套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直杆间的距离忽略不计且足够长,A 、B 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆(初始时轻杆与平面成30°)连接,A 、B 从静止释放,B 开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,滑块A 、B 视为质点,在运动的过程中,下列说法中正确的是( )A .A 、B 组成的系统机械能守恒B .当A 到达与B 同一水平面时,A 的速度为gLC .B 滑块到达最右端时,A 的速度为2gLD .B 滑块最大速度为3gL 【答案】AD 【解析】因不计一切摩擦,故系统机械能守恒,A 正确;设A 的速度为A v 、B 的速度为B v ,当A 到达与B 同一水平面时,对A 、B 速度进行分解,如图所示根据沿杆方向速度相等有:2cos 452B A A v v v ==,根据系统机械能守恒有:2211222A B L mgmv mv =+,解得:23A v gL =,B 错误;B 滑块到达最右端时,B 的速度为零,如图所示:根据系统机械能守恒有:212122AmgLmv +=',解得:()12A v gL ='+C 错误;当A 滑到最低点时,速度为零,B 的速度最大,如图所示:根据系统机械能守恒有:23122B mgL mv '=,解得:3B v gL '=,D 正确,选AD.【点睛】应用A 、B 沿杆方向速度相等,求出A 、B 的速度关系,因为不计一切摩擦,故A 、B 组成的系统机械能守恒,当A 的速度最大时,B 的速度为0;当B 的速度最大时,A 的速度为0.2.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 .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 ∽FBF 2,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F 2变为原来的一半,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,同理得,联立得,则,则可得;故A 错误,B 正确.故选BC. 【点睛】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.3.如图所示,质量为m 的小物体用不可伸长的轻细线悬挂在天花板上,处于静止状态.现对处于静止状态的物体施加一个大小为F 、与竖直方向夹角为θ的斜向上恒定拉力,平衡时细线与竖直方向的夹角为60;保持拉力大小和方向不变,仅将小物体的质量增为2m ,再次平衡时,细线与竖直方向的夹角为30,重力加速度为g ,则( )A .F mg =B .32F mg =C .30θ=D .60θ=【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】以物体为研究对象,设平衡时绳子与竖直方向的夹角为α,受力情况如图所示:当物体重力为mg 时,α=60°,根据正弦定理可得sin 60sin(18060)F mgθ=︒︒-︒-,即sin 60sin(120)F mgθ=︒︒-,当物体的重力为2mg 时,α=30°,根据正弦定理可得:sin 30sin(18030)F mg θ=︒︒-︒-,即sin 30sin(150)F mgθ=︒︒-,联立解得:θ=60°,F =mg ;所以A 、D 正确,B 、C 错误.故选AD . 【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.4.物块B 套在倾斜杆上,并用轻绳绕过定滑轮与物块A 相连(定滑轮体积大小可忽略),今使物块B 沿杆由点M 匀速下滑到N 点,运动中连接A 、B 的轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的是( )A .物块A 的速率先变大后变小B .物块A 的速率先变小后变大C .物块A 始终处于超重状态D .物块A 先处于失重状态,后处于超重状态 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .将B 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图,根据平行四边形定则,沿绳子方向的速度为A B v v cos θ=可知θ在增大到90°的过程中,A的速度方向向下,且逐渐减小;由图可知,当B到达P 点时,B与滑轮之间的距离最短,θ=90°,A的速度等于0,随后A向上运动,且速度增大;所以在B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中,A的速度先向下减小,然后向上增大,故A错误,B正确;CD.物体A向下做减速运动和向上做加速运动的过程中,加速度的方向都向上,所以A始终处于超重状态.故C正确,D错误;故选BC.【点睛】解决本题的关键知道A沿绳子方向上的分速度等于B的速度,以及知道除超重状态时物体的加速度的方向向上,失重状态时加速度的方向向下即可.5.有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为 53°,杆上套着一个质量为m= 2kg 的滑块A (可视为质点).用不可伸长的轻绳将滑块A与另一个质量为M=2.7kg 的物块B通过光滑的定滑轮相连接,细绳因悬挂B而绷紧,此时滑轮左侧轻绳恰好水平,其长度103L m,P点与滑轮的连线同直杆垂直(如图所示).现将滑块A从图中O点由静止释放,(整个运动过程中B不会触地,g=10m/s2).下列说法正确的是A.滑块A运动到P点时加速度为零B.滑块A由O点运动到P点的过程中机械能增加C.滑块A经过P点的速度大小为2m/sD.滑块A经过P 1047m/s【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.滑块A运动到P点时,垂直于杆子的方向受力平衡,合力为零;沿杆子方向,重力有沿杆向下的分力mg sin53°,根据牛顿第二定律得:mg sin53°=maa=gsin53°故A错误.B.滑块A由O点运动到P点的过程中,绳子的拉力对滑块A做正功,其机械能增加;故CD .由于图中杆子与水平方向成53°,可以解出图中虚线长度:8sin 53m 3l L =︒=所以滑块A 运动到P 时,A 下落10348sin 53cos53sin 53=m=m 3555OP h x L =︒=︒︒⨯⨯ B 下落1082m m m 333H L l =-=-= 当A 到达P 点与A 相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零,则B 的速度为零,以两个物体组成的系统为研究对象,由机械能守恒定律得:212MgH mgh mv +=解得52m/s v =故C 正确,D 错误. 故选BC . 【点睛】加速度根据牛顿第二定律研究,机械能的变化根据除重力以外的力做功情况进行判断,都是常用的思路.关键在于判断出滑块A 滑到P 点时,绳子在竖直杆子方向的速度为零,即B 的速度为零.6.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gB .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【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;7.某电场是由平面内两个相同的点电荷产生的,其中一个点电荷固定不动且到P 点的距离为d ,另一个点电荷以恒定的速率在该平面内绕P 点做匀速圆周运动,P 点的电场强度大小随时间变化的图象如图所示,图线AC 段与CE 段关于直线t =t 0对称,若撤去运动点电荷,测得P 点场强大小为E 0,已知E A =E E =E 0,E B =E D =E 0,E C =0,静电力常量为k ,不考虑磁场因素,则下列说法正确的是( )A .运动电荷做匀速圆周运动的半径为2dB ..运动电荷的速率为02dt πC .0~023t 时间内,运动电荷的位移大小为3d π D .0~23t 时间内,运动电荷的位移大小为d 【答案】BD 【解析】由图像可知t=t 0时P 点的场强为零,说明另一点电荷在P 点右侧距离为d 的位置;当t=0和t=2t 0时,P 02E ,可知另一电荷在与QP 垂直,且距离P 点d 的位置,则运动电荷做匀速圆周运动的半径为d ,选项A 错误;粒子运动的速率为02dv t π=,选项B错误;0~023t 时间内,运动电荷运动的弧长002233t d d x vt t ππ==⨯=,转过的角度为3π ,则位移大小为d,选项D 正确,C 错误;故选BD.点睛:本题考查的是电荷的叠加问题,题目的难点在于有一个电荷是运动的,导致p 点的合场强在不断的变化,根据图中的已知条件来计算场强的大小和速度的大小.8.如图所示,一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在竖直杆上的小物块A 连接,杆固定且足够长。
(物理)物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
(物理)物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、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.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,同理得,联立得,则,则可得;故A错误,B正确.故选BC.【点睛】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,质量为m 的小物体用不可伸长的轻细线悬挂在天花板上,处于静止状态.现对处于静止状态的物体施加一个大小为F 、与竖直方向夹角为θ的斜向上恒定拉力,平衡时细线与竖直方向的夹角为60;保持拉力大小和方向不变,仅将小物体的质量增为2m ,再次平衡时,细线与竖直方向的夹角为30,重力加速度为g ,则( )A .F mg =B .3F mg =C .30θ=D .60θ=【答案】AD【解析】【分析】 【详解】 以物体为研究对象,设平衡时绳子与竖直方向的夹角为α,受力情况如图所示:当物体重力为mg 时,α=60°,根据正弦定理可得sin 60sin(18060)F mg θ=︒︒-︒-,即sin 60sin(120)F mg θ=︒︒-,当物体的重力为2mg 时,α=30°,根据正弦定理可得:sin 30sin(18030)F mg θ=︒︒-︒-,即sin 30sin(150)F mg θ=︒︒-,联立解得:θ=60°,F =mg ;所以A 、D 正确,B 、C 错误.故选AD .【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.3.如图所示,a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点,分别在a、c两个点处放等量异种电荷+Q和-Q。
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,滑块A 、B 的质量均为m ,A 套在固定倾斜直杆上,倾斜杆与水平面成45°,B 套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直杆间的距离忽略不计且足够长,A 、B 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆(初始时轻杆与平面成30°)连接,A 、B 从静止释放,B 开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,滑块A 、B 视为质点,在运动的过程中,下列说法中正确的是( )A .A 、B 组成的系统机械能守恒B .当A 到达与B 同一水平面时,A 的速度为gLC .B 滑块到达最右端时,A 的速度为2gLD .B 滑块最大速度为3gL 【答案】AD 【解析】因不计一切摩擦,故系统机械能守恒,A 正确;设A 的速度为A v 、B 的速度为B v ,当A 到达与B 同一水平面时,对A 、B 速度进行分解,如图所示根据沿杆方向速度相等有:2cos 452B A A v v v ==,根据系统机械能守恒有:2211222A B L mgmv mv =+,解得:23A v gL =,B 错误;B 滑块到达最右端时,B 的速度为零,如图所示:根据系统机械能守恒有:212122AmgLmv +=',解得:()12A v gL ='+C 错误;当A 滑到最低点时,速度为零,B 的速度最大,如图所示:根据系统机械能守恒有:23122B mgL mv '=,解得:3B v gL '=,D 正确,选AD.【点睛】应用A 、B 沿杆方向速度相等,求出A 、B 的速度关系,因为不计一切摩擦,故A 、B 组成的系统机械能守恒,当A 的速度最大时,B 的速度为0;当B 的速度最大时,A 的速度为0.2.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 的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A 处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d 时(图中B 处),下列说法正确的是A .小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB .小环到达B 处时,重物上升的高度也为dC .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于D .小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】由题意,释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ,所以A 正确;小环到达B 处时,重物上升的高度应为绳子缩短的长度,即2h d d ∆=-,所以B 错误;根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足:A B v cos v θ=,即12A B v v cos θ==所以C 正确,D 错误. 【点睛】应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.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 的质量之比为2:1C .小球a 和b 的质量之比为3:1D .半球面对a 、b 球的弹力之比为3:1 【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 bm bc m ac =2倍,根据几何知识知图中α=45°,在△oac 中,根据正弦定理,有:sin30sin105ac ao︒︒=,则3ac bc =,31a 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3Na Nb F bc F ac ==,故D 正确.4.如图所示,有一光滑轨道ABC ,AB 部分为半径为R 的14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。
高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题
高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题1.问题:一个球从斜面上下滚动,求滚动过程中球心的加速度。
解题方法:通过绘制球在不同位置的速度矢量图,可以发现球心的加速度大小恒定为g*sinθ,方向沿斜面向下。
2.问题:一个火箭垂直向上发射,求其高度和速度随时间的变化关系。
解题方法:绘制高度-时间和速度-时间图像,根据火箭发射时的初速度和加速度,分析其运动状态。
3.问题:一个物体从高处自由落下,求其下落时间和落地时的速度。
解题方法:通过绘制速度-时间图,找到物体的初速度和加速度,并利用运动学公式求解。
4.问题:两个弹簧同时用力拉伸,求弹簧的合力和合力的方向。
解题方法:绘制拉伸弹簧的位移-力图,根据弹簧的弹性系数和拉伸量求解合力大小和方向。
5.问题:一个半径为R的圆盘在水平桌面上绕自身垂直轴心旋转,求其角速度和角加速度。
解题方法:通过绘制角速度-时间和角加速度-时间图像,利用旋转的基本关系式求解。
6.问题:一个抛体做匀速圆周运动,求其速度和加速度的大小。
解题方法:绘制速度-时间和加速度-时间图像,根据圆周运动的特点求解。
7.问题:一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体,另一边有一个质量为2m的物体,求两个物体之间的摩擦力。
解题方法:绘制摩擦力-加速度图像,根据牛顿第二定律和摩擦力公式求解。
8.问题:一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体,通过绳子连接一个质量为2m的物体,求系统的加速度。
解题方法:绘制受力-加速度图像,根据牛顿第二定律和受力平衡条件求解。
9.问题:一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体,与墙面接触,求物体受到的压力大小和方向。
解题方法:绘制压力-受力图像,根据受力平衡条件和压力的定义求解。
10.问题:一个电流为I的导线在磁场中受到力F,求导线的长度和磁场的大小。
解题方法:绘制力-电流图像,利用洛伦兹力公式和导线长度的关系求解。
高中物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析
高中物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析一、图示法图像法解决物理试题1.如图所示,滑块A 、B 的质量均为m ,A 套在固定倾斜直杆上,倾斜杆与水平面成45°,B 套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直杆间的距离忽略不计且足够长,A 、B 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆(初始时轻杆与平面成30°)连接,A 、B 从静止释放,B 开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,滑块A 、B 视为质点,在运动的过程中,下列说法中正确的是( )A .A 、B 组成的系统机械能守恒B .当A 到达与B 同一水平面时,A 的速度为gLC .B 滑块到达最右端时,A 的速度为2gLD .B 滑块最大速度为3gL 【答案】AD 【解析】因不计一切摩擦,故系统机械能守恒,A 正确;设A 的速度为A v 、B 的速度为B v ,当A 到达与B 同一水平面时,对A 、B 速度进行分解,如图所示根据沿杆方向速度相等有:2cos 452B A A v v v ==,根据系统机械能守恒有:2211222A B L mgmv mv =+,解得:23A v gL =,B 错误;B 滑块到达最右端时,B 的速度为零,如图所示:根据系统机械能守恒有:212122AmgLmv +=',解得:()12A v gL ='+C 错误;当A 滑到最低点时,速度为零,B 的速度最大,如图所示:根据系统机械能守恒有:23122B mgL mv '=,解得:3B v gL '=,D 正确,选AD.【点睛】应用A 、B 沿杆方向速度相等,求出A 、B 的速度关系,因为不计一切摩擦,故A 、B 组成的系统机械能守恒,当A 的速度最大时,B 的速度为0;当B 的速度最大时,A 的速度为0.2.如图所示,质量相同的小球A 、B 通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置。
由于轻微扰动,小球A 、B 分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,当细杆与水平方向成37°角时,小球B 的速度大小为v ,重力加速度为g ,忽略一切摩擦和阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
高中物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析
高中物理图示法图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析一、图示法图像法解决物理试题1.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 的质量之比为2:1C .小球a 和b 的质量之比为3:1D .半球面对a 、b 球的弹力之比为3:1 【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 =2倍,根据几何知识知图中α=45°,在△oac 中,根据正弦定理,有:sin30sin105ac ao︒︒=,则3ac bc =,31a 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31Na Nb F bc F ac ==,故D 正确.2.如图所示,有一光滑轨道ABC ,AB 部分为半径为R 的14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A .a 球下滑过程中机械能保持不变B .a.b 两球速度大小始终相等C .a.b 3gRD .从释放a.b 球到a 、b 球都滑到水平轨道上,整个过程中轻杆对a 球做的功为2mgR【答案】CD 【解析】 【详解】A.下滑过程中,对两个球组成的系统,只有重力做功,机械能守恒,单个球机械能均不守恒,故A 错误;B.杆不可伸长,两个球沿着杆方向的分速度大小时刻相等,两球速度大小有时不相等,故B 错误;C.下滑的整个过程中,根据机械能守恒定律,有:()21222mgR mg R mv +=⨯,解得:3v gR =,故C 正确;D. 对a 球由动能定理可知:212W mgR mv +=, 解得:3122W mgR mgR mgR =-=, 故D 正确。
高中物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题及解析
高中物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题及解析一、图像法解决物理试题1.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A .0~1 s 内的平均速度是2 m/sB .0~2 s 内的位移大小是4 mC .0~1 s 内的运动方向与2 s ~4 s 内的运动方向相反D .0~1 s 内的加速度大小大于2 s ~4 s 内加速度的大小【答案】D【解析】0~1s 内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:,故A 错误;在v-t 图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B 错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s 内的运动方向相同,故C 错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s 内的加速度大于2~4s 内的加速度,故D 正确。
所以D 正确,ABC 错误。
2.平直的公路上有a 、b 两辆汽车同向行驶,t =0时刻b 车在前a 车在后,且两车相距s 0。
已知a 、b 两车的v -t 图象如下图所示,在0~t 1时间内,b 车的位移为s ,则下列说法中正确的是( )A .0~t 1时间内a 车的位移为3sB .若a 、b 在t 1时刻相遇,则s 0=sC .若a 、b 在12t 时刻相遇,则023s s D .若a 、b 在12t 时刻相遇,它们将在123t 时刻再次相遇 【答案】A【解析】【分析】【详解】A.v −t 图象围成的面积表示位移,在0~t 1时间内a 围成的面积是b 的三倍,故A 正确;B.若a 、b 在t 1时刻相遇,则0s 等于该段时间内a 、b 位移差,则s 0=2s ,故B 错误;C.若a 、b 在12t 时刻相遇,该段时间内b 的位移为14s ,a 的位移为74s ,所以032s s ,故C 错误;D.如图若在12t 时刻相遇,它们将在132t 时刻再次相遇,D 错误。
故选A.【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点:一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化;二、图像的斜率表示物体运动的加速度;三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移。
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、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.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,同理得,联立得,则,则可得;故A错误,B正确.故选BC.【点睛】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,a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点,分别在a、c两个点处放等量异种电荷+Q和-Q。
下列说法正确的是( )A.b、f两点电场强度大小相等,方向不同B.e、d两点电势相同C.b、f两点电场强度大小相等,方向相同D.e、d两点电势不同【答案】BC【解析】A、等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的,由等量异号电荷的电场的特点,结合题目的图可知,图中bdef所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面,所以该平面上各点的电势都是相等的,各点的电场强度的方向都与该平面垂直。
由于b、c、d、e各点到该平面与两个点电荷的连线的交点O的距离是相等的,结合该电场的特点可知,b、c、d、e各点的场强大小也相等。
由以上的分析可知,b、c、d、e各点的电势相等,电场强度大小相等,方向相同。
故A、D错误;故选BC。
高中物理图像法解决物理试题技巧小结及练习题含解析
高中物理图像法解决物理试题技巧小结及练习题含解析一、图像法解决物理试题1.将质量为m =0.1 kg 的小球从地面竖直向上抛出,初速度为v 0=20 m/s ,小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为f =kv ,已知k =0.1 kg/s .其在空气的速率随时间的变化规律如图所示,取g =10 m/s 2,则以下说法正确的是( )A .小球在上升阶段的平均速度大小为10 m/sB .小球在t 1时刻到达最高点,此时加速度为零C .小球落地前匀速运动,落地速度大小v 1=10 m/sD .小球抛出瞬间的加速度大小为20 m/s 2【答案】C【解析】【详解】根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移,则从图象可以看出,位移小于阴影部分面积,而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移,匀减速直线运动的平均速度等于010/2v m s = ,故小球上升过程的平均速度小于10m/s ,故A 错误.球在t 1时刻速率为零,到达最高点,空气阻力为零,只受重力,加速度为g ,故B 错误.由图象可知,小球落地前匀速运动,由 mg=f=kv 1;得v 1=10m/s .故C 正确.小球抛出瞬间,有:mg+kv 0=ma 0;联立解得:a 0=30m/s 2.故D 错误.故选C .【点睛】关于速度时间图象问题,重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度,面积表示位移.要注意公式02v v v =+ 只适用于匀变速直线运动. 2.甲、乙两物体在同一直线上,同时由同一位置向同一方向运动,其速度图象如图所示,下列说法正确的是( )A.20s末乙追上甲B.20s末乙追上甲,且甲、乙速率相等C.在乙追上甲前,20s末时两物体相距最大D.开始阶段乙跑在甲的前面,20s后乙落在甲的后面【答案】C【解析】【详解】AB.在第20s末两物体速度相等,由图线的“面积”看出,这段时间内甲的位移大于乙的位移,乙还没有追上甲.故AB错误.C.在追上前,速度相等时,相距最远,故20s末相距最远,故C正确;D.开始阶段,甲的速度较大,甲跑在乙的前面,20s后,乙的速度较大,甲仍在乙的前面,直到40s末两者相遇.故D错误.故选C.【点睛】此题关键要根据速度大小关系,分析甲乙两物体间距离的变化.两图线的交点表示速度相等.两物体由同一地点向同一方向作直线运动,当位移相等时两物体相遇.3.一质量为2kg的物体静止在水平桌而上,在水平拉力F的作用下,沿水平方向运动2s 后撒去外力,其v﹣t图象如图所示,下列说法正确的是()A.在0~6s内,物体的位移大小为12mB.在2~6s内,物体的加速度大小为0.5m/s2C.在0﹣6s内,摩擦力做的功为﹣8JD.在0~6s内,摩擦力做的功为﹣4J【答案】B【解析】【详解】A、根据速度时间图线围成的面积表示位移大小,在0~6s内,物体的位移大小为1x=⨯⨯=,故选项A错误;26m6m2B 、在2~6s 内,物体的加速度大小为2Δ0.5m/s Δv a t==,故选项B 正确; CD 、根据牛顿第二定律得阻力为20.5N 1N f ma ==⨯=,在0~6s 内,摩擦力做功为16J 6J f W fx =-=-⨯=-,故选项C 、D 错误.4.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg 的物体在F 作用下由静止开始向上做匀加速运动。
高中物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
高中物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、图像法解决物理试题1.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A .0~1 s 内的平均速度是2 m/sB .0~2 s 内的位移大小是4 mC .0~1 s 内的运动方向与2 s ~4 s 内的运动方向相反D .0~1 s 内的加速度大小大于2 s ~4 s 内加速度的大小【答案】D【解析】0~1s 内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:,故A 错误;在v-t 图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B 错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s 内的运动方向相同,故C 错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s 内的加速度大于2~4s 内的加速度,故D 正确。
所以D 正确,ABC 错误。
2.平直的公路上有a 、b 两辆汽车同向行驶,t =0时刻b 车在前a 车在后,且两车相距s 0。
已知a 、b 两车的v -t 图象如下图所示,在0~t 1时间内,b 车的位移为s ,则下列说法中正确的是( )A .0~t 1时间内a 车的位移为3sB .若a 、b 在t 1时刻相遇,则s 0=sC .若a 、b 在12t 时刻相遇,则023s s D .若a 、b 在12t 时刻相遇,它们将在123t 时刻再次相遇 【答案】A【解析】【分析】【详解】A.v −t 图象围成的面积表示位移,在0~t 1时间内a 围成的面积是b 的三倍,故A 正确;B.若a 、b 在t 1时刻相遇,则0s 等于该段时间内a 、b 位移差,则s 0=2s ,故B 错误;C.若a 、b 在12t 时刻相遇,该段时间内b 的位移为14s ,a 的位移为74s ,所以032s s =,故C 错误;D.如图若在12t 时刻相遇,它们将在132t 时刻再次相遇,D 错误。
故选A.【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点:一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化;二、图像的斜率表示物体运动的加速度;三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移。
高中物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
高中物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、图示法图像法解决物理试题1.真空中,在x 轴上x =0和x =8处分别固定两个电性相同的点电荷Q l 和Q 2。
电荷间连线上的电场强度E 随x 变化的图象如图所示(+x 方向为场强正方向),其中x =6处E =0。
将一个正试探电荷在x =2处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)。
则A .Q 1、Q 2均为正电荷B .Q 1、Q 2带电荷量之比为9:1C .在x =6处电势为0D .该试探电荷向x 轴正方向运动时,电势能一直减小【答案】AB【解析】【详解】由图可知,若两个电荷是负电荷则x=2处场强方向为负方向,故两个电荷同为正电荷,A 正确;因在x =6处场强为0,则122262Q Q k k =,解得:12:9:1Q Q =,B 正确;根据同种正电荷连线的中垂线电势分布特点,可知从x =6向无穷远运动时电势在降低,则x =6处电势大于0,C 错误;由图可知,0-6之间电场为正,沿x 轴的正方向,所以从0到6之间电势逐渐降低;而6-8之间的电场为负,沿x 轴的负方向,所以从6到8之间电势升高,因此将一个正点电荷沿x 轴运动时,该电荷的电势能先减小后增大,D 错误。
2.如图所示,滑块A 、B 的质量均为m ,A 套在固定倾斜直杆上,倾斜杆与水平面成45°,B 套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直杆间的距离忽略不计且足够长,A 、B 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆(初始时轻杆与平面成30°)连接,A 、B 从静止释放,B 开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,滑块A 、B 视为质点,在运动的过程中,下列说法中正确的是( )A .A 、B 组成的系统机械能守恒B .当A 到达与B 同一水平面时,A gLC .B 滑块到达最右端时,A 2gLD .B 滑块最大速度为3gL 【答案】AD 【解析】 因不计一切摩擦,故系统机械能守恒,A 正确;设A 的速度为A v 、B 的速度为B v ,当A 到达与B 同一水平面时,对A 、B 速度进行分解,如图所示根据沿杆方向速度相等有:2cos 452B A A v v v ==o ,根据系统机械能守恒有:2211222A B L mg mv mv =+,解得:23A v gL =,B 错误;B 滑块到达最右端时,B 的速度为零,如图所示:根据系统机械能守恒有:212122A mgL mv +=',解得:()12A v gL ='+,C 错误;当A 滑到最低点时,速度为零,B 的速度最大,如图所示:根据系统机械能守恒有:23122B mgL mv '=,解得:3B v gL '=,D 正确,选AD. 【点睛】应用A 、B 沿杆方向速度相等,求出A 、B 的速度关系,因为不计一切摩擦,故A 、B 组成的系统机械能守恒,当A 的速度最大时,B 的速度为0;当B 的速度最大时,A 的速度为0.3.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 θθ+B .甲车运动速度大小为0cos v θC .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011cos v v θ=+ 乙车的速度 02cos v v θ=所以,甲、乙两车运动速度大小之比cos 11cos θθ<+,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 2F 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.4.如图所示,用铰链将三个质量均为m 的小球A 、B 、C 与两根长为L 轻杆相连, B 、C 置于水平地面上.在轻杆竖直时,将A 由静止释放,B 、C 在杆的作用下向两侧滑动,三小球始终在同一竖直平面内运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g .则此过程中( )A .球A 的机械能一直减小B .球A 2gLC .球B 对地面的压力始终等于32mg D .球B 对地面的压力可小于mg【答案】BD【解析】【详解】A :设A 球下滑h 时,左侧杆与竖直方向夹角为θ,则L h cos L θ-=,AB 用铰链相连,则()090A B B v cos v cos v sin θθθ=-=,当A 下落到最低点时,B 的速度为零,中间过程中B 的速度不为零;同理可得,当A 下落到最低点时,C 的速度为零,中间过程中C 的速度不为零.ABC 三者组成的系统机械能守恒,中间过程B 、C 的动能不为零,A 到最低点时,B 、C 的动能为零;则球A 的机械能不是一直减小.故A 项错误.B :当A 下落到最低点时,B 、C 的速度为零,对三者组成的系统,A 由静止释放到球A 落地过程,应用机械能守恒得:212mgL mv =,解得:球A 落地的瞬时速度2v gL =.故B 项正确.C :球A 加速下落时,三者组成的系统有向下的加速度,整体处于失重状态,球B 、C 对地面的压力小于32mg .故C 项错误. D :在A 落地前一小段时间,B 做减速运动,杆对B 有斜向右上的拉力,则球B 对地面的压力小于mg .故D 项正确.综上,答案为BD .5.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ABB 1A 1和DCC 1D 1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( )A .正方体两顶点A 、C 1电场强度相同B .正方体两顶点A 、C 1电势相同C .两等量同种点电荷周围电场线和面ABB 1A 1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。
高考物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析
高考物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题含解析一、图像法解决物理试题1.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A.0~1 s内的平均速度是2 m/sB.0~2 s内的位移大小是4 mC.0~1 s内的运动方向与2 s~4 s内的运动方向相反D.0~1 s内的加速度大小大于2 s~4 s内加速度的大小【答案】D【解析】0~1s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
2.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v﹣t图象如图所示,图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和s2(s1<s2).初始时,甲车在乙车前方s0处.下列判断错误的是()A.若s0=s1+s2,两车不会相遇B.若s0<s1,两车相遇2次C.若s0=s1,两车相遇1次D.若s0=s2,两车相遇1次【答案】D【解析】【分析】【详解】由图线可知:在T时间内,甲车前进了s2,乙车前进了s1+s2;在t=T时,两车速度相同,若s0=s1+s2,则s0>s1,两车不会相遇,故A正确;若s0+s2<s1+s2,即s0<s1,在T时刻之前,乙车会超过甲车,但甲车速度增加的快,所以甲车还会超过乙车,则两车会相遇2次,故B正确;若s0=s1,则s0+s2=s1+s2,即两车只能相遇一次,故C正确.若s0=s2,由于s1<s2,则s1<s0,两车不会相遇,故D错误;本题选错误的,故选D.3.甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发,甲、乙的速度v随时间t的变化如图所示,设0时刻出发,t 1时刻二者速度相等,t 2时刻二者相遇且速度相等。
下列关于甲、乙运动的说法正确的是( )A .在0〜t 2时间内二者的平均速度相等B .t 1〜t 2在时间内二者的平均速度相等C .t 1〜t 2在时间内乙在甲的前面D .在t 1时刻甲和乙的加速度相等【答案】A 【解析】 【详解】A .甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发,0时刻出发,t 2时刻二者相遇,则0〜t 2时间内二者的位移相同,0〜t 2时间内二者的平均速度相等。
高中物理图像法解决物理试题技巧和方法完整版及练习题含解析
高中物理图像法解决物理试题技巧和方法完整版及练习题含解析一、图像法解决物理试题1.平直的公路上有a 、b 两辆汽车同向行驶,t =0时刻b 车在前a 车在后,且两车相距s 0。
已知a 、b 两车的v -t 图象如下图所示,在0~t 1时间内,b 车的位移为s ,则下列说法中正确的是( )A .0~t 1时间内a 车的位移为3sB .若a 、b 在t 1时刻相遇,则s 0=sC .若a 、b 在12t 时刻相遇,则023s s = D .若a 、b 在12t 时刻相遇,它们将在123t 时刻再次相遇 【答案】A【解析】【分析】【详解】A.v −t 图象围成的面积表示位移,在0~t 1时间内a 围成的面积是b 的三倍,故A 正确;B.若a 、b 在t 1时刻相遇,则0s 等于该段时间内a 、b 位移差,则s 0=2s ,故B 错误;C.若a 、b 在12t 时刻相遇,该段时间内b 的位移为14s ,a 的位移为74s ,所以032s s =,故C 错误;D.如图若在12t 时刻相遇,它们将在132t 时刻再次相遇,D 错误。
故选A.【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点:一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化;二、图像的斜率表示物体运动的加速度;三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移。
2.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x 0=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。
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、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.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,同理得,联立得,则,则可得;故A错误,B正确.故选BC.【点睛】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,在距水平地面高为0.4m 处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P 点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P 点的右边,杆上套有一质量m=2kg 的滑块A .半径R =0.3m 的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心O 在P 点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg 的小球B .用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将A 、B 连接起来.杆和半圆形轨道在同一竖直面内,A 、B 均可看作质点,且不计滑轮大小的影响.现给滑块A 一个水平向右的恒力F =50N (取g=10m/s 2).则( )A .把小球B 从地面拉到P 的正下方时力F 做功为20JB .小球B 运动到C 处时的速度大小为0C .小球B 被拉到与滑块A 速度大小相等时,离地面高度为0.225mD .把小球B 从地面拉到P 的正下方C 时,小球B 的机械能增加了20J【答案】ACD【解析】解: 把小球B 从地面拉到P 点正下方C 点过程中,力F 的位移为:()220.40.30.40.30.4x m =+-= ,则力F 做的功W F =Fx=20J ,选项A 正确;把小球B 从地面拉到P 点正下方C 点时,此时B 的速度方向与绳子方向垂直,此时A 的速度为零,设B 的速度为v ,则由动能定理:2102F W mgR mv -=- ,解得v=7 m/s ,选项B 错误;当细绳与圆形轨道相切时,小球B 的速度方向沿圆周的切线方向向上,此时和绳子方向重合,故与小球A 速度大小相等,由几何关系可得h=0.225m 选项C 正确;B 机械能增加量为F 做的功20J ,D 正确本题选ACD3.用外力F 通过如图所示的装置把一个质量为m 的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从45°变为90°,斜面与水平地面之间是粗糙的,并且斜面一直静止在水平地面上,不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦.则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是A .地面对斜面的静摩擦力保持不变B .外力F 一直在增大C .某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力D .绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小【答案】BC【解析】【详解】B .设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ;对小球沿斜面方向:sin(30)T mg θ=-o则当θ角从 45°变为90°的过程中,绳子的拉力变大,因F=T ,则外力F 一直在增大,选项B 正确;A .对小球和斜面的整体,地面对斜面体的摩擦力等于绳子拉力的水平分量,则cos sin(30)cos f T mg θθθ==-o 可知,随θ角的增加,地面对斜面的静摩擦力f 是变化的,选项A 错误;C .当 θ=90°时,滑轮两边绳子的夹角为120°,此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力,选项C 正确;D .将小球的速度v 分解可知,绳子的速度1cos(30)v v θ=-o ,则绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小,选项D 错误;故选BC.【点睛】此题涉及到的研究对象较多,关键是如何正确选择研究对象,并能对研究对象正确的受力分析,灵活运用整体及隔离法解题.4.质量为2kg 的物体(可视为质点)在水平外力F 的作用下,从t=0开始在平面直角坐标系xOy(未画出)所决定的光滑水平面内运动.运动过程中,x 方向的x-t 图象如图甲所示,y 方向的v-t 图象如图乙所示.则下列说法正确的是( )A .t=0时刻,物体的速度大小为10m/sB .物体初速度方向与外力F 的方向垂直C .物体所受外力F 的大小为5ND .2s 末,外力F 的功率大小为25W【答案】CD【解析】【详解】由图甲图得到物体在x 方向做匀速直线运动,速度大小为10/ 2.5/4x x v m s m s t ==V V =,t=0时刻,y 方向物体的分速度为v y =10m/s ,物体的速度大小为v=22 x yv v +>10m/s .故A 错误.物体在x 方向做匀速直线运动,合力为零,y 方向做匀减速直线运动,合力沿-y 轴方向,而物体的初速度不在x 轴方向,所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直.故B 错误.由乙图的斜率等于加速度,得到物体的加速度大小为22100/ 2.5/4v a m s m s t -===V V ,所受外力F 的大小为F=ma=5N .故C 正确.2s 末,外力的功率P=Fv y =5×5W=25W .故D 正确.故选CD .【点睛】 本题知道x 、y 两个方向的分运动,运用运动的合成法求解合运动的情况.对于位移图象与速度图象的斜率意义不同,不能混淆:位移图象的斜率等于速度,而速度图象的斜率等于加速度.5.如图所示,两等量负点电荷固定在A 、B 两点。
高考物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧
高考物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧一、图像法解决物理试题1.图甲为某电源的U I -图线,图乙为某小灯泡的U I -图线,则下列说法中正确的是( )A .电源的内阻为5ΩB .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C .把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3WD .把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.4W 【答案】D 【解析】 【详解】A .根据闭合电路欧姆定律变形:U E Ir =-可得图像与纵轴的交点表示电动势,图像斜率的大小表示内阻,根据甲图电动势为:1.5V E =内阻为:1.0 1.55ΩΩ0.33r -==A 错误;B .根据乙图可知电流越大,小灯泡功率越大,根据欧姆定律变形得:U R I=可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻,所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,B 错误;C .把电源和小灯泡组成闭合回路,将甲、乙两图叠加到一起:-曲线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数:两U IU≈0.125VI≈0.28A所以,小灯泡的功率为:==⨯≈P UI0.1250.28W0.035WC错误;D.回路中的总功率为:==⨯≈1.50.28W0.42WP EI总D正确。
故选D。
2.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A.0~1 s内的平均速度是2 m/sB.0~2 s内的位移大小是4 mC.0~1 s内的运动方向与2 s~4 s内的运动方向相反D.0~1 s内的加速度大小大于2 s~4 s内加速度的大小【答案】D【解析】0~1s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
高考物理图示法图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、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.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,同理得,联立得,则,则可得;故A错误,B正确.故选BC.【点睛】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( )A.方向指向AB B.方向背离ABC.场强大小为 D.场强大小为【答案】BD【解析】【详解】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.3.有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为 53°,杆上套着一个质量为m= 2kg 的滑块A (可视为质点).用不可伸长的轻绳将滑块A与另一个质量为M=2.7kg 的物块B通过光滑的定滑轮相连接,细绳因悬挂B而绷紧,此时滑轮左侧轻绳恰好水平,其长度103L m,P点与滑轮的连线同直杆垂直(如图所示).现将滑块A从图中O点由静止释放,(整个运动过程中B不会触地,g=10m/s2).下列说法正确的是A.滑块A运动到P点时加速度为零B.滑块A由O点运动到P点的过程中机械能增加C .滑块A 经过 P 点的速度大小为m/sD .滑块A 经过P 点的速度大小为47m/s 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .滑块A 运动到P 点时,垂直于杆子的方向受力平衡,合力为零;沿杆子方向,重力有沿杆向下的分力mg sin53°,根据牛顿第二定律得:mg sin53°=ma a =gsin53°故A 错误.B .滑块A 由O 点运动到P 点的过程中,绳子的拉力对滑块A 做正功,其机械能增加;故B 正确.CD .由于图中杆子与水平方向成53°,可以解出图中虚线长度:8sin 53m 3l L =︒=所以滑块A 运动到P 时,A 下落10348sin 53cos53sin 53=m=m 3555OP h x L =︒=︒︒⨯⨯ B 下落1082m m m 333H L l =-=-= 当A 到达P 点与A 相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零,则B 的速度为零,以两个物体组成的系统为研究对象,由机械能守恒定律得:212MgH mgh mv +=解得v =故C 正确,D 错误. 故选BC . 【点睛】加速度根据牛顿第二定律研究,机械能的变化根据除重力以外的力做功情况进行判断,都是常用的思路.关键在于判断出滑块A 滑到P 点时,绳子在竖直杆子方向的速度为零,即B 的速度为零.4.在绝缘光滑的水平面上相距为6L 的A 、B 两处分别固定正点电荷Q A 、Q B ,两电荷的位置坐标如图甲所示。
高中物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
高中物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析一、图像法解决物理试题1.总书记在党的十九大报告中提出了坚决打赢蓝天保卫战,前几年雾霾已经严重的影响了人们的生活.在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶.某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车.两辆车刹车时的v –t 图象如图,下列说法正确的是A .甲车的加速度大于乙车的加速度B .24s =t 时两车的速度均为8m/sC .若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于48 mD .若两车发生碰撞,则可能是在刹车24 s 以后的某时刻发生相撞 【答案】B 【解析】 【详解】A 、甲车的加速度大小22111161m/s m/s 483v a t ∆===∆,乙车的加速度大小22212201m/s m/s 402v a t ∆===∆,则甲车的加速度小于乙车的加速度,故选项A 错误; B 、24s t =时两车的速度均为0111624m/s 8m/s 3v v a t =-=-⨯=,故选项B 正确; C 、0-24s 内,甲车的位移116824m 288m 2x +=⨯=,乙车的位移220824m 336m 2x +=⨯=,两者位移之差2148m x x x ∆=-=,若两车在24s t =时刻相撞,则开始刹车时两辆车的间距等于48m ,若两车在24s t =时刻之前相撞,开始刹车时两辆车的间距小于48m ,故选项C 错误;D 、若两车速度相等时没有相撞,则速度相等后,甲车的速度比乙车的大,两车不可能再相撞,故选项D 错误.2.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v ﹣t 图象如图所示,图中△OPQ 和△OQT 的面积分别为s 1和s 2(s 1<s 2).初始时,甲车在乙车前方s 0处.下列判断错误的是( )A.若s0=s1+s2,两车不会相遇B.若s0<s1,两车相遇2次C.若s0=s1,两车相遇1次D.若s0=s2,两车相遇1次【答案】D【解析】【分析】【详解】由图线可知:在T时间内,甲车前进了s2,乙车前进了s1+s2;在t=T时,两车速度相同,若s0=s1+s2,则s0>s1,两车不会相遇,故A正确;若s0+s2<s1+s2,即s0<s1,在T时刻之前,乙车会超过甲车,但甲车速度增加的快,所以甲车还会超过乙车,则两车会相遇2次,故B正确;若s0=s1,则s0+s2=s1+s2,即两车只能相遇一次,故C正确.若s0=s2,由于s1<s2,则s1<s0,两车不会相遇,故D错误;本题选错误的,故选D.3.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。
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高中物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析一、图像法解决物理试题1.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A.0~1 s内的平均速度是2 m/sB.0~2 s内的位移大小是4 mC.0~1 s内的运动方向与2 s~4 s内的运动方向相反D.0~1 s内的加速度大小大于2 s~4 s内加速度的大小【答案】D【解析】0~1s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
2.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:1(120240)2m360m2h=⨯+⨯=,4-6min内静止不动,则4 min~6 min内,深潜器停在深度为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;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 =t1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′=t1,d=S B.t′=12t1,d=14SC.t′=12t1,d=12S D.t′=12t1,d=34S【答案】D【解析】【分析】【详解】在t1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t′<t1,故A错误;从图象中甲、乙与坐标轴所围的面积即对应的位移看,甲在t1时间内运动的位移比乙的多S,当t′=0.5t1时,甲的面积比乙的面积多出34S,即相距d=34S,故D正确,BC错误.4.从1907 年起,密立根就开始测量金属的遏止电压CU(即图1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压)与入射光的频率ν,由此算出普朗克常量h ,并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性.按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验,得到了某金属的CUν-图像如图2 所示.下列说法正确的是A .该金属的截止频率约为4.27× 1014 HzB .该金属的截止频率约为5.50× 1014 HzC .该图线的斜率为普朗克常量D .该图线的斜率为这种金属的逸出功 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:设金属的逸出功为0W ,截止频率为c ν,因此0W h ν=;光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是k c E eU =,光电效应方程为0kE h W ν=-;联立两式可得:0C W h U e eν=-,因此图像的斜率为he ,CD错误;当C 0U =可解得144.310c Hz νν==⨯,即金属的截止频率约为Hz ,在误差允许范围内,可以认为A 正确;B 错误. 考点:光电效应.5.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示.在00~t 时间内,下列说法中正确的是( )A .Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小B .Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小C .Ⅰ物体的位移不断增大,Ⅱ物体的位移不断减小D .Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是122v v +【答案】A 【解析】 【详解】AB .速度-时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动,物体Ⅱ做加速度不断减小的减速运动,故A 正确,B 错误; C .图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图象可知:随着时间的推移,Ⅰ、Ⅱ的速度图象与时间轴围城的面积不断变大,故位移不断变大,故C 错误; D .图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,如果物体的速度从2v 均匀减小到1v ,或从1v 均匀增加到2v ,物体的位移就等于图中梯形的面积,平均速度就等于12 2v v +,故Ⅰ的平均速度大于12 2v v +,Ⅱ的平均速度小于12 2v v +,故D 错误;【点睛】本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律,然后根据平均速度的定义和图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小分析处理.6.一质点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。
7.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/sC .质点的初速度大小为6m/ sD .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124m /s 3x 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 632/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.8.如图(a)所示,质量为2kg 的小球放在光滑水平面上,在界线MN 的左方始终受到水平恒力F 1作用,在MN 的右方除受F 1外还受到与F 1在同一条直线上的水平恒力F 2的作用.小球从A 点由静止开始运动,运动的v-t 图像如图(b)所示,由图可知,下列中说法正确的是( )A .F 2的大小为6NB .F 1与F 2大小的比值为3:5C .t=2.5s 时,小球经过界线MND .小球向右运动的过程中,F 1与F 2的冲量相同 【答案】B 【解析】 【详解】A .因不知道1v 的大小,因此本题F 1和F 2的大小求不出,故A 错误;B .物体在0-2.5s 内一直向右运动,在2.5-5s 内向左运动,其中在4s 的时候越过MN 向左运动,最终5s 时减速为0;取向右为正方向,在0-2.5s 内对物体写动量定理有121200 2.5 1.5:3:5F F F F -=⨯-⨯⇒=,故B 正确;C .物体在MN 左侧受到恒力F 1的作用做匀加速直线运动,物体在MN 的右侧受F 1和F 2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化,因此结合v -t 图像可知物体在1s 时越过的MN ,故C 错误;D .小球向右的过程中F 1的冲量和F 2的冲量大小相等,但方向不一样,故D 错误.9.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg 的物体在F 作用下由静止开始向上做匀加速运动。
其速度随时间的变化关系如图乙所示。
由此可知(g 取10m/s 2)A .物体加速度大小为lm/s 2B .F 的大小为21NC .4s 末力F 的功率大小为21WD .4s 内F 做的功为84J 【答案】D 【解析】 【详解】A.根据速度时间图线的斜率表示加速度,则知物体的加速度为:222m/s 0.5m/s 4v a t === 故A 错误。
B.对物体,根据牛顿第二定律得:2F-mg=ma解得:()()2100.5N 10.5N 22m g a F +⨯+=== 故B 错误;C. 4s 末F 作用点的速度为:v 2=2v =4m/s则拉力F 的功率为P=Fv 2=10.5×4W=42W故C 错误。
D. 4s 内F 作用点的位移为:2128m 2x at =⨯=所以4s 内F 做功为W=Fx =10.5×8J=84J故D 正确。
10.一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是A .在0~6s 内,物体离出发点最远为35mB .在0~6s 内,物体经过的路程为40mC .在0~6s 内,物体的平均速度为7.5m/sD .在5~6s 内,物体做减速运动 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A .0~5s 物体向正向运动,5~6s 向负向运动,故5s 末离出发点最远,路程为11102m 102m 101m 35m 22s =⨯⨯+⨯+⨯⨯=故A 正确;B .在0~6s 内,物体经过的路程为111102m 102m 101m 101m 40m 222s =⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=故B 正确;C .在0~4s 内,物体的路程为1102m 102m 30m 2s =⨯⨯+⨯=,因此平均速率30m/s 7.5m/s 4s v t ===, 故C 错误;D .在5~6s 内,物体做反向加速运动,D 错误, 【点睛】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,能根据图象读取有用信息,要注意路程和位移的区别,属于基础题.11.如图所示是甲、乙两质点运动的v ﹣t 图象,由图线可以判定( )A .甲质点的加速度越来越小,t 1时刻两质点速度等大B .零时刻甲质点的加速度为零C .在t 1时刻之前,甲质点的加速度均大于乙质点的加速度D .在0﹣t 1时间内,甲质点的位移大于乙质点的位移 【答案】AD 【解析】 【详解】A .在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,图线的斜率表示加速度,知甲质点的加速度逐渐减小,t 1时刻两质点速度等大,故A 项与题意相符;B .由于在速度﹣时间图象中,切线斜率表示加速度,所以零时刻甲质点的速度为零,但加速度不为零,故B 项与题意不相符;C .在t 1时刻之前,乙质点的加速度逐渐减小,所以乙质点的加速度一开始小于甲的加速度,后来大于甲的加速度,故C 项与题意不相符;D .在速度﹣时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,所以在0﹣t 1时间内,甲质点的位移大于乙质点的位移,故D 项与题意相符。