高考物理图示法图像法解决物理试题试题(有答案和解析)及解析
一、图示法图像法解决物理试题
1．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．
2．如图所示，质量为m的小物体用不可伸长的轻细线悬挂在天花板上，处于静止状态.现对处于静止状态的物体施加一个大小为F、与竖直方向夹角为?的斜向上恒定拉力，平衡时细线与竖直方向的夹角为60o；保持拉力大小和方向不变，仅将小物体的质量增为2m，再次平衡时，细线与竖直方向的夹角为30o，重力加速度为g，则( )
A．F?mg 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
B．F?3mg 2C．??30o D．??60o
以物体为研究对象，设平衡时绳子与竖直方向的夹角为α，受力情况如图所示：
当物体重力为mg时，α=60°，根据正弦定理可得
Fmg?，即
sin60?sin(180??60???)Fmg?，当物体的重力为2mg时，α=30°，根据正弦定理可得：
sin60?sin(120???)FmgFmg??，即，联立解得：θ=60°，F=mg；
sin30?sin(180??30???)sin30?sin(150???)所以A、D正确，B、C错误．故选AD． 【点睛】
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．
3．如图所示，a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，分别在a、c两个点处放等量异种电荷＋Q和－Q。下列说法正确的是( )
A．b、f两点电场强度大小相等，方向不同 B．e、d两点电势相同
C．b、f两点电场强度大小相等，方向相同 D．e、d两点电势不同 【答案】BC 【解析】
A、等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的，由等量异号电荷的电场的特点，结合题目的图可知，图中bdef所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面，所以该平面上各点的电势都是相等的，各点的电场强度的方向都与该平面垂直。由于b、c、d、e各点到该平面与两个点电荷的连线的交点O的距离是相等的，结合该电场的特点可知，b、c、d、e各点的场强大小也相等。由以上的分析可知，b、c、d、e各点的电势相等，电场强度大小相等，方向相同。故A、D错误；故选BC。
【点睛】解决本题的关键要掌握等量异种电荷的电场线和等势面的分布情况，知道场强是矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同，同时掌握好电场强度的叠加方法。
4．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．
5．如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°。下列说法正确的是
A．容器相对于水平面有向左运动的趋势 B．轻弹簧对小球的作用力大小为 mg C．容器对小球的作用力竖直向上 D．弹簧原长为R＋【答案】BD 【解析】 【分析】
对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力，由胡克定律求出弹簧的压缩量，即可求得原长． 【详解】
由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，故A错误；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，故B正确；对小球受力分析，如图所示
由可知，支持力和弹簧的弹力之间的夹角为120°，则由几何关系可知，小球受到
容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，故C错误；图中弹簧长度为R，压缩量为
，故原长为
，故D正确。故选BD。
【点睛】
本题考查共点力的平衡条件应用，要注意明确共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象，本题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论．同时注意几何关系的正确应用．
6．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（ ）
A．刚开始时B的速度为
v cos?B．A匀速上升时，重物B也匀速下降
C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D．A运动到位置N时，B的速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】
A.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是
va、vb，其中va就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度
vB?vcos?，故A不符合题意；
B.由于A匀速上升，?在增大，所以vB在减小，故B不符合题意；
C .B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意； D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时??90?，所以vB?0， 故D不符合题意。
7．如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑
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