（物理）物理图示法图像法解决物理试题练习题含答案及解析
一、图示法图像法解决物理试题
1．如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在M点，N为O点正下方一点，ON间的距离等于橡皮筋原长，在N点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现对小球施加拉力F，使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动，P为圆弧上的点，角PNM为60°。橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为g，则
A．在P点橡皮筋弹力大小为B．在P点时拉力F大小为
C．小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直 D．小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小 【答案】AC
【解析】A、设圆的半径为R，则时小球二力平衡有
，ON为橡皮筋的原长，设劲度系数为k，开始
；当小球到达P点时，由几何知识可得
，则橡皮筋的弹力为
，联立解得
，故A正确。B、
小球缓慢移动，即运动到任意位置均平衡，小球所受三个力平衡满足相似三角形，即
，
，因
，可得
,故B错误。C、同理在缓慢
运动过程中由相似三角形原理可知错误。则选AC。
，则拉力F始终垂直于橡皮筋的弹力，C正
确。D、在两相似三角形中，代表F大小的边MP的长度一直增大，故F一直增大，故D【点睛】三力平衡可以运用合成法、作用效果分解法和正交分解法，而三力的动态平衡就要用图解法或相似三角形法，若有直角的还可以选择正交分解法。
2．竖直绝缘墙壁上有一个固定的小球A，在A球的正上方P点用绝缘线悬挂另一个小球B，A﹑B两个小球因带电而互相排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，如图所示，若线的长度变为原来的一半，同时小球B的电量减为原来的一半，A小球电量不变，则再次稳定后
A．A、B两球间的库仑力变为原来的一半
B．A、B两球间的库仑力虽然减小，但比原来的一半要大 C．线的拉力减为原来的一半
D．线的拉力虽然减小，但比原来的一半要大 【答案】BC 【解析】 【详解】
由于逐渐漏电的过程中，处于动态平衡状态，对B进行受力分析如图所示：
△PAB∽FBF2，所以
.
C、D、因G和PQ长度h不变，则丝线长度l变为原来的一半，可得丝线拉力F2变为原来的一半，与小球的电量及夹角无关；C正确，D错误.
A、B、由三角形相似知，同理得，联立得，则
，则可得
故选BC. 【点睛】
;故A错误，B正确.
本题是力学中动态平衡问题，采用的是三角形相似法，得到力的大小与三角形边长的关系，进行分析．
3．甲乙两图中，某时刻绳子AB与水平方向的夹角均为θ，绳子上端以速度v0匀速拉动，在两车运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两车运动速度大小之比B．甲车运动速度大小为
cos?
1?cos?v0 cos?C．相同时间?t内乙车速度增量大于甲车速度增量 D．此刻若将速度v0改成拉力F，则两车加速度大小之比1:1 【答案】AC 【解析】 【详解】
ABC．由甲图可知，甲车的速度
v1?乙车的速度
v0
1?cos?v0 cos?v2?所以，甲、乙两车运动速度大小之比速度增量．故AC正确，B错误；
cos??1，相同时间?t内乙车速度增量大于甲车
1?cos?D．改成拉力F，甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上，汽车甲的合力大小为
2Fcos2
?2，汽车乙的合力大小为Fcos?，因此合力不相等，加速度不相等，故D错误．
4．如图所示，两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内．已知细杆长度是球半径的2倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角θ=15°，则（ ）
A．杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向 B．小球a和b的质量之比为2：1 C．小球a和b的质量之比为3：1 D．半球面对a、b球的弹力之比为3：1
【答案】ACD 【解析】 【详解】
A、对轻杆，受两个球的弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向，故A正确；
BC、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O作竖直线交ab于c点，受力分析如下图所示：
设球面的半径为R，则△oac与左侧力三角形相似；△oac与右侧力三角相似；则由几何关
mabcmagTmbgT???，即：系可得：；；由题，细杆长度是球面的半径的2mbacOCacOCbc倍，根据几何知识知图中α=45°，在△oac中，根据正弦定理，有：
acao?，则??sin30sin105ac1m3?，a?；故B错误，C正确； bc3mb1D、根据平衡条件，有：
FNaTFFTbc3??，Nb?，故Na?，故D正确． oaacobbcFNbac1
5．用外力F通过如图所示的装置把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从45°变为90°，斜面与水平地面之间是粗糙的，并且斜面一直静止在水平地面上，不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦．则在小球匀速运动的过程中，下列说法正确的是
A．地面对斜面的静摩擦力保持不变 B．外力F一直在增大
C．某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力 D．绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小 【答案】BC
【解析】 【详解】
B．设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ；对小球沿斜面方向：
T?mgsin(??30)
则当θ角从 45°变为90°的过程中，绳子的拉力变大，因F=T，则外力F一直在增大，选项B正确；
A．对小球和斜面的整体，地面对斜面体的摩擦力等于绳子拉力的水平分量，则
f?Tcos??mgsin(??30)cos?可知，随θ角的增加，地面对斜面的静摩擦力f是变
化的，选项A错误；
C．当 θ=90°时，滑轮两边绳子的夹角为120°，此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力，选项C正确；
D．将小球的速度v分解可知，绳子的速度v1?vcos(??30)，则绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小，选项D错误； 故选BC. 【点睛】
此题涉及到的研究对象较多，关键是如何正确选择研究对象，并能对研究对象正确的受力分析，灵活运用整体及隔离法解题．
6．某电场是由平面内两个相同的点电荷产生的，其中一个点电荷固定不动且到P点的距离为d，另一个点电荷以恒定的速率在该平面内绕P点做匀速圆周运动，P点的电场强度大小随时间变化的图象如图所示，图线AC段与CE段关于直线t=t0对称，若撤去运动点电荷，测得P点场强大小为E0，已知EA=EE=因素，则下列说法正确的是( )
E0，EB=ED=E0，EC=0，静电力常量为k，不考虑磁场
A．运动电荷做匀速圆周运动的半径为2d B．.运动电荷的速率为C．0~D．0~
?d 2t02t0?d时间内，运动电荷的位移大小为 332t0时间内，运动电荷的位移大小为d 3【答案】BD 【解析】
(物理)物理图示法图像法解决物理试题练习题含答案及解析
