高考物理图像法解决物理试题练习题及解析
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高考物理图像法解决物理试题练习题及解析
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3s
B .若a 、b 在t 1时刻相遇,则s 0=s
C .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132
t 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〜t2时间内二者的平均速度相等B.t1〜t2在时间内二者的平均速度相等C.t1〜t2在时间内乙在甲的前面D.在t1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,t2时刻二者相遇,则0〜t2时间内二者的位移相同,0〜t2时间内二者的平均速度相等。故A项正确;
B.v-t图象与时间轴围成面积表对应时间内的位移,则t1〜t2时间内乙的位移大于甲的位移,t1〜t2时间内乙的平均速度大于甲的平均速度。故B项错误;
C.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,0〜t1时间内甲的速度大于乙的速度,则t1时刻甲在乙的前面;t2时刻二者相遇,则在t1〜t2时间内甲在乙的前面,两者间距逐渐变小。故C项错误;
D.v-t图象切线斜率表示加速度,则t1时刻甲和乙的加速度不相等。故D项正确。
3.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.
4.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2.5m
C.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=1
2
×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:
1
51m=2.5m
2
x∆=⨯⨯
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.
5.如图所示,水平传送带以v0速度向右匀速运动,在传送带的右侧固定一弹性档杆,在t=0时刻,将工件轻轻放在传送带的左端,当工件运动到弹性档杆所在的位置时与档杆发生碰撞,已知碰撞时间极短,不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中,工件运动的v-t图象下列可能的是
A.B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】
工件与弹性挡杆发生碰撞后,其速度的方向发生改变,应取负值.故A错误,B错误;工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变,所以两过程中加速不变,故C正确,D错误,故选C.
6.一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下,研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况,通过分析数据,画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿