高考物理图像法解决物理试题技巧(很有用)及练习题
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高考物理图像法解决物理试题技巧(很有用)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.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A.0~1 s内的平均速度是2 m/sB.0~2 s内的位移大小是4 mC.0~1 s内的运动方向与2 s~4 s内的运动方向相反D.0~1 s内的加速度大小大于2 s~4 s内加速度的大小【答案】D【解析】0~1s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s 内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
3.我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时,内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象,如图所示.以下判断正确的是()A.6min~8min内,深潜器的加速度最大B.4min~6min内,深潜器停在深度为60m处C.3min~4min内,深潜器的加速度方向向上D.6min~10min内,深潜器的加速度不变【答案】C【解析】【详解】A、v-t图象的斜率表示加速度,则知0-1min内和3-4min内深潜器的加速度最大,故A错误;B、v-t图象和横坐标围成的面积表示位移大小,0-4min内位移大小为:1h=⨯+⨯=,4-6min内静止不动,则4 min~6 min内,深潜器停在(120240)2m360m2深度为360m;故B错误.C、3-4min内,减速下降,则加速度向上,故C正确;D、8min前后,深潜器的加速度方向是不同的,加速度是变化的,故D错误;4.一质点t =0时刻从原点开始沿x 轴正方向做直线运动,其运动的v -t 图象如图所示.下列说法正确的是( )A .t =4s 时,质点在x =1m 处B .t =3s 时,质点运动方向改变C .第3s 内和第4s 内,合力对质点做的功相同D .0~2s 内和0~4s 内,质点的平均速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】A 、0−4s 内质点的位移等于0−2s 的位移,为122m 3m 2x +=⨯=,0t =时质点位于0x =处,则4s t =时,质点在3m x =处,故选项A 错误;B 、在2s-3s 内速度图象都在时间轴的上方,在3s-4s 内速度图象都在时间轴的下方,所以3s t =时,质点运动方向改变,故选项B 正确;C 、第3s 内质点的速度减小,动能减小,合力做负功;第4s 内速度增大,动能增加,合力做正功,由动能定理知第3s 内和第4s 内,合力对质点做的功不等,故选项C 错误;D 、根据图象与坐标轴围成的面积表示位移,在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负,则知0∼2s 内和0∼4s 内,质点的位移相同,但所用时间不同,则平均速度不同,故选项D 错误。
5.下列给出的四组(每组两个图象)图象中,能够反映同一直线运动的是( )A .B .C .D .【答案】C【解析】 【详解】AB .A 图中v -t 图像表示先匀速后匀加速,所以x -t 图像错误,A 错误;同理B 也错误; C .C 图中x -t 图像表示物体先静止,后匀速,匀速速度为2m/s ,因此v -t 图像正确,故C 正确;D .D 图中没有匀加速所以v -t 图像不对,D 错误。
故选C 。
【点睛】此类题型考察了v -t 图像与x -t 图像的相互转化。
6.如图甲、乙所示为某物体在0~t 时间内运动的x ~t 图线和v ~t 图线,由图可知,在0~t 1时间内( )A .物体做的是曲线运动B .物体做加速度越来越小的运动C .图甲中12t 时刻,图线的斜率为02v D .x 1-x 0>02v t 1 【答案】C 【解析】 【详解】A.x -t 图线和v -t 图线只能用来描述直线运动;故A 错误.B.由乙图可知,物体做加速度恒定的直线运动;故B 错误.C.图甲中图象的斜率表示物体运动的速度,由乙图可知,甲图中12t 时刻,图线的斜率为02v ;故C 正确. D.乙图所围面积表示物体运动的位移,即x 1-x 0>2v t 1;故D 错误.7.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,曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P (5.2,3.5)、Q (6,5)。
如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )A .电源1与电源2的内阻之比是3∶2B .电源1与电源2的电动势之比是3∶2C .在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2D .在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶10 【答案】A 【解析】 【详解】A .根据电源U I -图线可知:11005ΩΩ804r -==- 21005ΩΩ1206r -==- 则有:12:3:2r r =故A 正确;B .根据电源U I -图线可知:1210V E E ==电源1与电源2的电动势之比是1∶1,故B 错误;CD .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,则有:1 3.5V U =,15A I = 25V U =,26A I =可得:11117.5W P U I ==,1110.7ΩU R I == 22230W P U I ==,2225Ω6U R I == 小灯泡的电阻之比为:12::2125R R =小灯泡消耗的功率之比为:12:7:12P P =故C 、D 错误; 故选A 。
8.甲、乙两物体同时、同地出发,它们的“速度—时间”图象如图所示.则下列说法正确的是( )A .甲、乙两图线的交点表示两物体相遇B .甲、乙两物体做曲线运动C .甲物体先加速后减速,乙物体一直做加速运动D .甲、乙两物体都做加速运动,甲物体的加速度一直减小,乙物体的加速度一直增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】v-t 图象只表示两个方向即正方向和负方向,所以只能表示物体做直线运动的情况,B 错;图象上的交点表示该时刻两物体速度相等,A 错;由图象知甲、乙两物体速度都增加,故C 错;v-t 图象中图线上每一点的切线的斜率为该点的瞬时加速度,甲物体的曲线上每点的切线的斜率一直减小,所以甲物体做加速度减小的加速运动,而乙物体的加速度一直增大D 对. 故选D 【点睛】关于v-t 图像要了解图像中切线的斜率表示加速度,图像包围的面积代表走过的位移.9.一质点沿x 轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其xt t-的图象如图所示,则( )A .质点做匀加速直线运动,加速度为1.0m/s 2B .质点在1s 末速度为1.5m/sC .质点在第1s 内的平均速度0.75m/sD .质点做匀速直线运动,速度为0.5m/s 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】 A 、D 、由图得:0.50.5x t t =+,根据2012x v t at =+,得:02x av t t =+,对比可得:20.5m/s 2a=,则加速度为a =2×0.5=1m/s2,由图知质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,故A 正确,D 错误.B 、质点的初速度v 0=0.5m/s ,在1s 末速度为v =v 0+at =0.5+1=1.5m/s ;故B 正确.C 、质点在第1s 内的平均速度00.5 1.5m/s 1m/s 22v v v ++===,故C 错误.10.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11135U R 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E1=E2=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110 7r=Ω , 电源1的内阻110 11r=Ω,所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7,故D正确.11.一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t0时间内的位移等于第二个t0时间内的位移B.第一个t0时间内的平均速度等于第二个t0时间内的平均速度C.第一个t0时间内重力的冲量等于第二个t0时间内重力的冲量D.第一个t0时间内合外力的功大小等于第二个t0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t0时间内的位移小于第二个t0时间内位移.据xvt=得,物块第一个t0时间内的平均速度小于第二个t0时间内的平均速度.故AB两项错误.C.冲量I mgt=,可知第一个t0时间内重力的冲量等于第二个t0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t0时间内动能的变化量大小等于第二个t0时间内动能的变化量大小,则第一个t0时间内合外力的功大小等于第二个t0时间内合外力的功大小.故D项正确.12.长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s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所示,则下列说法正确的是()A.木板获得的动能为2JB.系统损失的机械能为2JC.木板A的最小长度为1mD.A、B间的动摩擦因数为0.1【答案】BCD【解析】【详解】A.根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s,从B刚滑上A开始,到两者共速,过程中,将两者看做一个整体,整体所受合力为零,故整体动量守恒,设木板的质量为M,则根据动量守恒定律可得:,解得:,故木板获得的动能为,A错误;B.系统减少的动能为,B正确;C.图像图线与坐标轴围成的面积表示位移,则由图得到:0-1s内B的位移为,A的位移为,木板A的最小长度为C正确;D.由斜率大小等于加速度大小,得到B的加速度大小为,根据牛顿第二定律得,代入解得,D 正确.13.2017年4月23日,青岛快乐运动秀之遥控车漂移激情挑战,挑战赛中若ab 两个遥控车同时同地向同一方向做直线运动,它们的v ﹣t 图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .b 车启动时,a 车在其前方2m 处B .运动过程中,b 车落后a 车的最大距离为4mC .b 车启动3s 后正好追上a 车D .b 车超过a 车后,两车不会再相遇 【答案】CD 【解析】 【详解】A 、根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移,可知b 在2t s =时启动,此时a 的位移为12112x m m =⨯⨯=,即a 车在b 前方1m 处,故选项A 错误; B 、当两车的速度相等时相距最远,最大距离为:11(13)1?11 1.522max s m m m =⨯⨯-⨯⨯=+,选项B 正确;C 、由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动,当位移相等时两车才相遇,由图可知,b 车启动3s 后位移132m 4m 2b x +=⨯=,a 的位移531m 4m 2a x +=⨯=,故选项C 正确; D 、b 车超过a 车后,由于b 的速度大,所以不可能再相遇,选项D 正确. 【点睛】本题关键是根据速度-时间图象得到两个物体的运动规律,然后根据速度-时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小,结合初始条件进行分析处理.14.一物体沿直线运动,其速度v 随时间t 变化的图象如图所示.由图象可知A .在0~2 s 内物体的加速度大小为10 m/s 2B .在2~4 s 内物体的加速度大小为10 m/s 2C .在0~4 s 内物体的位移大小为60 mD .在0~4 s 内物体的位移大小为80 m【答案】BC【解析】A 、B 、根据图线的斜率可知,在0-2s 内物体的加速度为零,2-4s 内加速度大小2220m/s 10m/s 2v a t ∆===∆,故A 错误,B 正确.C 、D 、根据图线与时间轴围成的面积知,0-4s 内物体的位移1(24)20m 60m 2x =⨯+⨯=,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.15.有四个物体A 、B 、C 、D,物体A 、B 运动的x-t 图像如图甲所示;物体C 、D 从同一地点沿同一方向运动的v-t 图像如图乙所示.根据图象做出的以下判断中正确的是A .物体A 和B 均做匀变速直线运动B .在0~3s 的时间内,物体A 、B 的间距逐渐增大C .t =3s 时,物体C 、D 的速度相同D .在0~3s 的时间内,物体C 与D 的间距逐渐减小【答案】BC【解析】【分析】位移时间图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率等于速度;坐标的变化量表示位移.速度时间图象的“面积”表示位移,交点表示速度相等,分析两物体的运动情况,判断C 、D 间距离的变化.【详解】A .由甲图看出:物体A 和B 位移时间图+象都是倾斜的直线,斜率不变,速度不变,说明物体A 和B 都做匀速直线运动,故A 错误;B .A 图线的斜率大于B 图线的斜率,A 的速度比B 的大,则知在0~3s 的时间内,A 在B 的前方,两者间距逐渐增大,故B 正确;C .t =3s 时,物体C 、D 的图线相交,两者速度相同,故C 正确;D .由乙图看出:0-3s 内,D 的速度比C 的大,C 、D 是从同一地点沿同一方向开始运动的,所以D 在C 的前方,两者间距增大.故D 错误。