高考物理图像法解决物理试题解题技巧(超强)及练习题
一、图像法解决物理试题
1.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.0:t2时间内乙物体通过的路程大于甲物体通过的路程 B.t1时刻,两者相距最远
C.0:t2时间内乙的平均速度小于甲的平均速度 D.t2时刻,乙物体追上甲物体 【答案】C 【解析】 【详解】
AC.0?t2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~t2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.t2时刻后,乙的速度比乙的大,两者间距逐渐减小,所以t2时刻,两者相距最远.故B错误,D错误.
2.一个质量为0.5kg的物体,从静止开始做直线运动,物体所受合外力F随时间t变化的图象如图所示,则在时刻t=8s时,物体的速度为( )
A.2m/s C.16m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.8m/s D.42m/s
F?t图像的面积表示冲量,在上方为正,在下方为负,故根据动量定理可得
1112?2??2?1??2?2?2?2??2?1?mv?0,解得第8s末的速度为
222v?16m/s,C正确. 【点睛】
F-t图像的面积是解决本题的关键,在物理中,从图像角度研究问题,需要注意图像的斜率,截图,面积等表示的含义.
3.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.
4.甲、乙两车在平直的公路上向相同的方向行驶,两车的速度v随时间t的变化关系如图所示,其中阴影部分面积分别为S1、S2,下列说法正确的是
A.若S1=S2,则甲、乙两车一定在t2时刻相遇 B.若S1>S2,则甲、乙两车在0-t2时间内不会相遇 C.在t1时刻,甲、乙两车加速度相等
D.t1-t2时间内,甲车的平均速度v<【答案】D 【解析】 【分析】
v1?v2 2速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,根据图象判断确定何时两车相遇;图象切线的斜率表示加速度; 【详解】
A、速度?时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,则0?t2时间内甲的位移等于乙的位移,由于甲的初位置与乙的初位置未知,所以无法判断甲、乙两车在t2时刻是否相遇,故A错误;
B、若S1>S2,在0-t2时间内甲的位移大于乙的位移,由于甲的初位置与乙的初位置未知,所以无法判断甲、乙两车在0-t2时间内是否相遇,故B错误;
C、由图象切线的斜率表示加速度,在t1时刻,乙的斜率大于甲的斜率,故乙的加速度大于甲的加速度,故C错误;
D、若甲做匀加速直线运动,0-t2时间内,甲车的平均速度v甲?v1?v2;由速度?时间图象2与坐标轴围成的面积表示位移可知,在0-t2时间内,甲车的运动位移小于匀加速直线运动的位移,所以甲车的平均速度小于【点睛】
关键是知道速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,图象切线的斜率表示加速度,平均速度等于物体其位移与时间的比值.
v1?v2,故D正确; 2
5.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vx?y方向上的初速度为0,加速度:a?12?4m/s,沿x方向的加速度为0;3?v6?m/s2?2m/s2,可知质点的初速度沿x方?t3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:v3?22vx?vy?62?42?213m/s,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.
6.甲、乙两车在平直公路上行驶,t=0时刻两车处于同一位置,其速度-时间图象如图所示,两图像交点处坐标及切线如图,则( )
A.t=8s末,甲、乙两车相遇
B.甲、乙两图像交点t=2s末,甲车的加速度大于乙车的加速度 C.在2~8s内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度 D.在0~2s内,甲车的位移小于乙车的位移 【答案】D 【解析】 【详解】
A.在v-t图象中,图象和横轴所围面积表示位移大小,甲、乙两车在平直公路上行驶,t=0时刻两车处于同一位置,t=8s末时甲的位移大于乙的位移,甲在乙方的前方,故A错误; B.甲、乙两图像交点t=2s末,
a乙?a甲??v40?m/s2?5m/s2 ?t8?v30?20?m/s2?5m/s2 ?t2甲车的加速度大小等于乙车的加速度大小,故B错误;
C.在2~8s内,甲的位移大于乙的位移,甲车的平均速度大于乙车的平均速度,故C错误. D.在v-t图象中,图象和横轴所围面积表示位移大小,在0~2s内,甲图象面积小于乙的图线面积,所以甲车的位移小于乙车的位移,故D正确.
7.两个质点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t?3t0时刻,A、B相距最远 C.在t?5t0时刻,A、B相距最远 D.在t?6t0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6t0时刻,A、B的位移xA?xB?3v0t0,因此在此时刻A、B相遇,故 D正确. 故选D
8.一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t2~t3时间内向下运动 B.火箭能上升的最大高度为4v1t1 C.火箭上升阶段的平均速度大小为
v2 2v2D.火箭运动过程中的最大加速度大小为
t3【答案】B 【解析】 【详解】
A.在t2~t3 时间内火箭的速度为正值,仍在上升,故A错误;