高中物理图像法解决物理试题解题技巧讲解及练习题

高中物理图像法解决物理试题解题技巧讲解及练习题一、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、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，其v t -图像如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．20t :时间内乙物体通过的路程大于甲物体通过的路程B ．1t 时刻，两者相距最远C ．20t :时间内乙的平均速度小于甲的平均速度D ．2t 时刻，乙物体追上甲物体 【答案】C 【解析】 【详解】AC.20t ~时间内甲物体的速度一直比乙物体的速度大，乙物体通过的路程小于甲物体通过的路程．根据平均速度的定义，乙的平均速度小于甲的平均速度，故A 错误，C 正确； BD. 甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，在0∼t 2时间内，甲的速度一直比乙的大，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大．t 2时刻后，乙的速度比乙的大，两者间距逐渐减小，所以t 2时刻，两者相距最远．故B 错误，D 错误．3．从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压C U （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 C U ν-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．4．A 、B 两个物体在同地点，沿同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则( )A ．A 、B 两物体运动方向一定相反 B ．开头4s 内A 、B 两物体的位移相同C ．A 物体的加速度比Ｂ物体的加速度大D ．t =4s 时，A 、B 两物体的速度相同 【答案】D 【解析】由图像知Ａ、Ｂ两物体速度为正，表明运动方向均与正方向相同，A 错．Ａ、Ｂ两个物体在同地点出发，由图像与横轴包围面积可知，开头４s 内Ａ、物体的位移比Ｂ的小，B 错．速度图象斜率表示加速度，B 的斜率大于A ，所以Ａ物体的加速度比Ｂ物体的加速度小，C 错．t =４s 时，Ａ、Ｂ两物体的速度相同，D 对．5．两个质点A 、B 放在同一水平面上，从同一位置沿相同方向做直线运动，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 ．在6s 末，质点A 的加速度大于质点B 的加速度B ．在0-12s 时间内，质点A 的平均速度为76ms C ．质点A 在0－9s 时间内的位移大小等于质点B 在0－3s 时间内的位移大小 D ．在12s 末，A 、B 两质点相遇 【答案】A 【解析】 【详解】A 、根据v-t 图象中图线的斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度越大，可知质点A 在6 s 末的加速度是13m/s 2，质点B 在6 s 时末的加速度是2431a /1239B m s -==-，所以A 的加速度较大，故A 正确；B 、在0～12s 时间内，质点A 的位移为1614310.522x m m m ⨯+=+⨯=，平均速度为10.57//128x v m s m s t ===，故B 错误； C 、质点A 在0－9s 时间内的位移大小1632A x m m ⨯==，质点B 在0－3s 时间内的位移大小13362B x m m +=⨯=，故C 错误； D 、在12s 末，A 、B 两质点相距的距离等于它们的位移之差，为13341614(39)(3)272222B A s x x m m m ''++⨯+=-=⨯+⨯-+⨯=，故D 错误。

【点睛】在速度-时间图象中，图线的斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移；根据几何关系求出质点A 、B 在0～12s 内的位移，再由位移与时间之比求其平均速度，根据位移关系分析何时两质点相遇。

6．如图是质量m=3kg 的质点在水平面上运动的v-t 图象，以下判断正确的是A ．在t=l.0s 时，质点的加速度为零B ．在1.0-3.0s 时间内，质点的平均速度为1m/sC ．在0-2.0s 时间内，合力对质点做功为零D ．在1.0-4.0s 时间内，合力对质点做功的平均功率为6W 【答案】C 【解析】A 、速度时间图线的斜率表示加速度，在t=1.0s 时，速度为零，但是斜率不为零，则加速度不为零，故A 错误；B 、在1.0 3.0s ～时间内，质点的位移()112232x m m =⨯+⨯=，根据平均速度的定义式知，质点的平均速度3/ 1.5/2x v m s m s t ===，故B 错误； C 、在0 2.0s ～时间内，初末速度的大小相等，则动能的变化量为零，根据动能定理知，合力对质点做功为零，故C 正确；D 、在1.0 4.0s ～时间内，动能的变化量211034622k E mv J J ∆=-=⨯⨯=，则合力做功为6J ，合力做功的平均功率623W P W W t ===，故D 错误． 点睛：解决本题的关键知道速度时间图线的含义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，知道合力做功等于动能的变化量．7．一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．8．甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的v-t图像，如图所示，则( )A．经20s后乙开始返回B．在第50s末，乙在甲的前面C．甲、乙两次相遇的时刻为20 s末和第60 s末D．甲、乙两次相遇的时刻为10 s末和第40s末【答案】BC【解析】A、在速度时间图线中，乙的速度一直为正值，速度方向不变，没有返回，故A错误．B、在50s末，乙图线围成的面积大于甲图线围成的面积，知乙的位移大小甲的位移，可知乙在甲前面，故B正确．C、D、由图线可知，在20s末和60s末，两个物体的图线与时间轴围成的面积相等，则位移相等，甲、乙相遇，故C正确，D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道速度的正负表示运动的方向，图线与时间轴围成的面积表示位移．9．物体甲的x－t图象和物体乙的v－t图象分别如图示，则下列说法正确的是( )A．甲在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4mB．甲在整个t＝6s时间内有往复运动，它通过的总位移为零C．乙在整个t＝6s时间内有往复运动，它通过的总位移为零D．乙在整个t＝6s时间内加速度方向一直不变，它通过的总路程为6m【答案】ACD【解析】【分析】【详解】位移时间图像斜率表示速度，甲图中斜率为定值，即甲的速度不变，是匀速直线运动，所以甲在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，通过的总位移是初末位置差即=--=，选项A对B错．速度时间图像斜率表示加速度，对照乙图，斜率x m m m2(2)4不变即加速度不变，速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，时间轴以上面积为正，所以前三秒位移为12332x m ⨯=-=-，后三秒位移22332x m m ⨯==，根据速度时间图像，前三秒速度为负方向，后三秒为正方向，所以总路程为6m ，总位移为0m ，选项CD对．10．一枚火箭由地面竖直向上发射的速度-时间图像如图所示，则火箭运动情况正确的说法是（ ）A ．火箭的速度先逐渐增大，然后又逐渐减小B ．火箭在t 2时刻上升至最高点BC ．火箭在B 点的速度达到最大值D ．火箭在AB 段的加速度比OA 段的加速度要小 【答案】AC 【解析】 【详解】A.由图象看出，在10t -时间内火箭的速度逐渐增大，1C t t -时间内火箭的速度逐渐减小，故A 正确。