最新高中物理图像法解决物理试题试题经典

最新高中物理图像法解决物理试题试题经典一、图像法解决物理试题1．如图甲，长木板A 放在光滑的水平面上，质量为2kg m =的另一物体B （可看作质点）以水平速度02m/s v =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乙所示，则下列说法正确的是（g 取210m/s ）（ ）A ．木板获得的动能为2JB ．系统损失的机械能为4JC ．木板A 的最小长度为2mD ．A 、B 间的动摩擦因数为0.1【答案】D【解析】【详解】A.由图象可知，A 、B 的加速度大小都为21m/s ，根据牛顿第二定律知二者质量相等均为2kg ，则木板获得的动能为211J 2k E mv ==，选项A 不符合题意； B.系统损失的机械能2201122J 22E mv m v ∆=-⋅⋅=，选项B 不符合题意； C.由v-t 图象可求出二者相对位移为121m 1m 2⨯⨯=，木板A 的最小长度为1m ，所以C 不符合题意； D.分析B 的受力，根据牛顿第二定律，B mg ma μ= 可求出0.1μ=，选项D 符合题意．2．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．3．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． 4．如图所示，是一质量为m=2kg 的物体，从t=0时开始做直线运动的v-t 图线那么，下列选项中正确的是 （ ）A ．在0~6内，物体离出发点最远为30mB ．在0~6内，物体经过的位移为40mC ．在0~4内，物体的动量变化为20kg·m/sD ．在第4~6内，物体所受的合外力的冲量为－20N·s【答案】C 【解析】 【详解】A. 前5s 内质点一直沿正方向运动，后1s 内沿负方向运动，所以在5s 末质点离出发点最远，最远距离为S=m=35m.故A 错误；B. 根据v-t 图像的面积等于物体的位移，在0~6内，物体经过的位移为x=m-m=30m ，故B 错误；C. 在0~4内，物体的动量变化为△p=mv -0=2×10-0kg·m/s=20 kg·m/s，故C 正确；D. 根据动量定理，在第4~6内，物体所受的合外力的冲量等于动量的变化量为I=－2×10-2×10 kg·m/s =-40 kg·m/s =-40N·s.故D 错误。

故选： C5．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s1B．t1时刻A,B间的距离最小C．t2时刻A,B间的距离等于s0D．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；6．一质点静止在光滑水平面上．现对其施加水平外力F，F随时间t按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（）A．第2s末，质点的动量为0B．第2s末，质点距离出发点最远C．在0~2s内，F的功率先增大后减小D．在0~2s内，F的冲量为0【答案】C【解析】【详解】A.由F 随时间t 按正弦规律变化的图线知，在0~2s 内，质点做加速度先增大后减小的变加速运动，在第2s 末，质点的速度达到最大，动量达到最大，故A 错误；B.在2~4s 内，质点做加速度先增大后减小的变减速运动，速度逐渐减小，至4s 末F 的总冲量为零，质点的速度减为零，此时质点距离出发点最远，故B 错误；C.在0~2s 内，F 先增大后减小，而速度逐渐增大，第2s 末，质点受力F =0，由P =Fv 知，F 的功率先增大后减小，故C 正确；D. 在0~2s 内，F 的冲量为F 图线与时间轴所围“面积”的大小，有一定的数值，故D 错误．7．一质量为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/s 2C ．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126m 6m 2x =⨯⨯=，故选项A 错误； B 、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．8．质量m =1kg 的物体静止放在粗糙水平地面上。

现对物体施加一个随位移变化的水平外力F 时物体在水平面上运动。

已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。

若F -x 图象如图所示。

且4～5m 内物体匀速运动。

x =7m 时撤去外力，取g =10m/s 2，则下列有关描述正确的是（ ）A ．物体与地面间的动摩擦因数为0.1B ．撤去外力时物体的速度为2m/sC ．x =3m 时物体的速度最大D ．撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s【答案】B【解析】【详解】A. 由图象知4~5m 内外力恒定，又物体匀速运动，由F mg μ=知动摩擦因数为0.3，故A 不符合题意；B. 前7m 内外力和阻力共同作用，物体做变速运动，且F −x 图围成的面积表示外力所做的功，由动能定理23535313131237J 2222mv ++⎛⎫⨯+⨯+⨯+⨯-⨯= ⎪⎝⎭解得2m/s v =，故B 符合题意；C. 由图知前3m 内物体做加速度逐渐增大的加速运动，3~4m 内做加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动时速度最大，故C 不符合题意；D. 撤去外力后物体匀减速停下，由动量定理有mv mgt μ=解得2s 3t =，故D 不符合题意。

9．两辆游戏赛车a 、b 在两条平行的直车道上行驶．t=0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始．它们在四次比赛中的v t -图如图所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】AC【解析】在速度--时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．从A 图中可以看出，当t=20s 时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆，A 正确；图中a 的面积始终小于b 的面积，所以不可能追上，B 错误；图象也是在t=20s 时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；C 正确；图象中a 的面积始终小于b 的面积，所以不可能追上，D 错误．10．如图为某质点的v －t 图象，则下列说法正确的是（ ）A ．在6～10s 内，质点处于静止状态.B ．在0～4s 内和4s ～6s 末，质点运动方向同向C ．在0～6s 内，质点做匀变速直线运动.D ．在t=2s 末，质点的加速度为1.5 m/s【答案】BD【解析】【分析】【详解】在0～6s 内，质点先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，所以做的是非匀变速直线运动，6~10s 内，质点速度恒定，做匀速直线运动，AC 错误；速度的正负表示运动方向，0~4s 内和4~6s 内的速度都为正，所以质点运动方向相同，B 正确；在t=2s 末，质点的加速度为260 1.5/4v a m s t ∆-===∆，D 正确． 【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．11．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v t -图像如图所示．以下判断正确的是（ ）A ．前3s 内货物处于超重状态B ．最后2s 内货物只受重力作用C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒【答案】AC【解析】【分析】【详解】前3s 内货物速度增大，加速度向上，处于超重状态，A 正确；最后2s 内货物的加速度为2260/3/2a m s m s g -==<，受重力和拉力作用，B 错误；前3s 内的平均速度16 /3/2v m s m s ==，后2s 内的平均速度26 /3/2v m s m s ==，两段时间内的平均速度相同．故C 正确；3到5s 内物体做匀速直线运动，动能不变，高度增大，重力势能增加，所以机械能不守恒，D 错误．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11135UR I ==Ω 连接电源Ⅱ时，功率P 2=U 2I 2=30W ，电阻22256U 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1107r =Ω , 电源1的内阻11011r =Ω，所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7，故D 正确．13．一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落，其速度v 随时间t 变化的图线如图所示．则物块A ．第一个t 0时间内的位移等于第二个t 0时间内的位移B ．第一个t 0时间内的平均速度等于第二个t 0时间内的平均速度C ．第一个t 0时间内重力的冲量等于第二个t 0时间内重力的冲量D ．第一个t 0时间内合外力的功大小等于第二个t 0时间内合外力的功大小【答案】CD【解析】【分析】【详解】AB ．速度时间图象中，图线与横轴围成的面积表示物块的位移；则物块第一个t 0时间内的位移小于第二个t 0时间内位移．据x v t=得，物块第一个t 0时间内的平均速度小于第二个t 0时间内的平均速度．故AB 两项错误．C ．冲量I mgt =，可知第一个t 0时间内重力的冲量等于第二个t 0时间内重力的冲量．故C 项正确．D ．根据动能定理可知，合外力对物块做的功等于动能的改变量．由图知，第一个t 0时间内动能的变化量大小等于第二个t 0时间内动能的变化量大小，则第一个t 0时间内合外力的功大小等于第二个t 0时间内合外力的功大小．故D 项正确．14．一质点位于x =-2 m 处，t =0时刻沿x 轴正方向做直线运动，运动的v -t 图象如图所示。