高中物理图像法解决物理试题练习题及答案及解析

高中物理图像法解决物理试题练习题及答案及解析

一、图像法解决物理试题

1．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 63

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．

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．甲、乙两个物体同时从同一地点沿同一方向做匀加速直线运动。它们运动的速度v随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是

A．在第2s末甲、乙相遇

B．在第4s末甲、乙相遇

C．在第2s末甲的加速度比乙的大

D．在第4s末甲的加速度与乙的相同

【答案】C

【解析】

【详解】

A、v t-图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，甲在2s末的位移

11

12m1m 2

x=⨯⨯=，乙在2s末的位移

21 1.5

2m 2.5m 2

x

+

=⨯=，乙的位移大于甲的位

移，由于甲、乙两个物体同时从同一地点沿同一方向做匀加速直线运动，所以在第2s末甲、乙没有相遇，故选项A错误；

B、同理可得甲在4s末的位移

31

42m4m 2

x=⨯⨯=，乙在4s末的位移

212

4m6m 2

x

+

=⨯=，乙的位移大于甲的位移，所以在第4s末甲、乙没有相遇，故选项

B错误；

CD、v t-图象中，图像的斜率表示物体运动的加速度，在04s

-内甲的加速度为

22120m/

s 0.5m/s 4v a t ∆-===∆，乙的加速度为22221m/s 0.25m/s 4

v a t ∆-===∆，故选项C 正确，D 错误。

4．两个质点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

5．一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22

v D ．火箭运动过程中的最大加速度大小为23

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

1222

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

11433

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

21

v v a t t ∆=

=∆， 故D 错误。

6．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6N

B ．F 1与F 2大小的比值为3:5

C ．t=2.5s 时，小球经过界线MN

D ．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