高中物理经典图像问题

高中物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)一、图像法解决物理试题1．平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的v－t图象如图所示。

当t＝10s时，两车刚好相遇，由图可知A．开始时电车a在前汽车b在后B．开始时两车相距25mC．t＝20s时两车相距50 mD．t＝10s后两车还会再相遇【答案】B【解析】【详解】A.从图像可以看出在前10s内a图像包围的面积大于b图像包围的面积，故一开始a在后b 在前，故A错误；B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移，所以两者一开始相距的距离为151025ms=⨯⨯=，故B正确；2C.从面积上可以看出t＝20s时两车相距25m，故C错误；D.t＝10s后，b的速度一直大于a的速度，所以两车不会再相遇，故D错误2．如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度－时间图象，则下列说法中正确的是()A．在0～t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B．甲质点在0～t1时间内的加速度与乙质点在t2～t3时间内的加速度相同C．甲质点在0～t1时间内的平均速度小于乙质点在0～t2时间内的平均速度D．在t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点【答案】A【解析】A、在0～t3时间内，由面积表示为位移，可知甲、乙两质点通过的位移相等，所用时间相等，则甲、乙两质点的平均速度，故A正确；B、图象的斜率表示加速度，则甲质点在0～t1时间内的加速度与乙质点在t2～t3时间的加速度大小相等，但方向相反，所以加速度不同，故B 错误； C 、甲质点在0～t 1时间内的平均速度为2v ，乙质点在0～t 2时间内平均速度为2v，即平均速度相等，故C 错误；D 、两个质点一直沿正向运动，都没有回到出发点，故D 错误； 故选A ．【点睛】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，平均速度等于位移与时间之比，根据这些知识分析．3．一质点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。

高中物理运动学中的图像经典题型及答案一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1.无人驾驶汽车在新冠疫情期间对疫情防控起到了积极作用。

某自主品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时的速度平方与位移关系ν2−x图像如图所示。

自经过x=0位置时开始计时，则该车在2s内的位移大小为( )A. 2.0mB. 2.6mC. 3.0mD. 3.6m2.“人工智能”已经走进千家万户，如图所示，某操作人员操控小型无人机带动货物实验飞行。

假设无人机带动货物沿竖直方向向上运动，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，一段时间后，又匀速运动了3s，最后再匀减速运动1s刚好悬停在B点。

已知无人机对货物的拉力F 的大小在不同过程中的具体数值如表格所示，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，可知A、B两点间的距离为货物运动过程加速匀速减速悬停F大小15N10N5N10NA. 15mB. 20mC. 25mD. 30m3.甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动B. 在0～t1时间内，甲车平均速度小于乙车平均速度C. 在0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远D. 在0～t2时间内，丙、丁两车加速度总是不相同的4.在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的平方随位移变化的图像如图所示，则下列说法错误的是( )A. 甲车的加速度比乙车的加速度大B. 在x=0.5m处甲乙两车的速度相等C. 在x=0.5m处甲乙两车相遇D. 在t=2s末甲乙两车相遇5.初速为10m/s的汽车遇紧急情况以大小为2m/s2的加速度制动，下列说法中正确的是( )A. 汽车在制动过程中任意相等时间内速度变化量均为2m/sB. 汽车在制动后第1s内的位移与第4s内的位移之比为7：1C. 汽车在制动后6s内的位移为24mD. 汽车在制动后的倒数第3m、倒数第2m、最后1m内的运动，平均速度之比是(√3+√2)：(√2+1)：16.某质点做匀加速直线运动，经过时间t速度由υ0变为kυ0(k>1)，位移大小为x｡则在随后的4t内，质点的位移大小为A. 8(3k−2)xk+1B. 8(2k−1)xk+1C. 8(2k−1)xk−1D. 3(5k−3)xk+17.一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a−t图像如图所示.如图所示的v−t图像中能正确描述此物体运动的是( )A.B.C.D.8.如图所示，E为斜面的中点，斜面上半段光滑，下半段粗糙，一个小物体由顶端静止释放，沿斜面下滑到底端时速度为零.小物体下滑过程中位移x、速度v、合力F、加速度a与时间t的关系如图所示，以沿斜面向下为正方向，则下列图象中可能正确的是( )A. B. C. D.9.小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度v和位置x的关系图象中，能描述该过程的是( )A. B.C. D.10.一个物体沿直线运动，t=0时刻物体的速度为2m/s、加速度为1m/s2，物体的加速度随时间变化规律如图所示，则下列判断正确的是( )A. 物体做匀加速直线运动B. 物体的加速度与时间成正比增大C. t=5s时刻物体的速度为6.25m/sD. t=8s时刻物体的速度为13.2m/s11.小智同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制的xt2−1t图像(如图).已知机动车运动轨迹是直线，但是不知机动车是处于加速还是刹车状态，请你帮他判定以下合理的说法是( )A. 机动车处于匀加速状态B. 机动车的初速度为0C. 机动车的加速度为大小为8m/s2D. 机动车在前3秒的位移是24m12.近几年，全国各地交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”现已成为普遍的文明现象。

电场中的四类典型图像问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、四类典型图像问题分析及例题讲解：以电场图象和电势图象切入命题的试题是高考中考试的重点光、热点和难点，如：E－x 图象、φ－x图象，或与粒子运动规律有关的图象，如：v－t图象。

掌握各个图象的特点，理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义，就能顺利解决有关问题，此类问题一般以选择题的形式出现，难度中等。

1、电场中粒子运动的v－t图象当带电粒子只在电场力作用下运动时，如果给出了粒子运动的速度图象，则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向，根据v－t图象的速度变化、斜率变化（加速度大小变化）情况，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来。

【题1】（多选）如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v－t图线如图乙所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为E a、E b，粒子在a、b两点的电势能分别为W a、W b，不计重力，则有A．φa＞φb B．E a＞E b C．E a＜E b D．W a＞W b【答案】BD【题2】电场中的三条等势线如图中实线a、b、c所示，三条等势线的电势φa＞φb＞φc。

一电子以沿PQ方向的初速度，仅在电场力的作用下沿直线从P运动到Q，则这一过程中电子运动的v－t图象大致是图线中的【答案】A【解析】电子由P点运动到Q点的过程中，电场力所做的功为W＝q（φP－φQ），因为q ＜0，且φP＜φQ，所以W＞0，由动能定理可知，电子的动能不断增大，即速度不断增大，选项C、D错误；P点附近等势面密集，故场强较大，电子在P点附近所受电场力大，电子的加速度也就大，对应v－t图象的斜率大，故由P到Q，v－t图象的斜率不断减小，选项A正确，选项B错误。

2、电场中的φ－x图象（1）在φ－x图象中，图线上任一点切线斜率的绝对值表示该点的电场强度沿x轴方向上的分量大小。

高中物理图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题1.问题：一个球从斜面上下滚动，求滚动过程中球心的加速度。

解题方法：通过绘制球在不同位置的速度矢量图，可以发现球心的加速度大小恒定为g*sinθ，方向沿斜面向下。

2.问题：一个火箭垂直向上发射，求其高度和速度随时间的变化关系。

解题方法：绘制高度-时间和速度-时间图像，根据火箭发射时的初速度和加速度，分析其运动状态。

3.问题：一个物体从高处自由落下，求其下落时间和落地时的速度。

解题方法：通过绘制速度-时间图，找到物体的初速度和加速度，并利用运动学公式求解。

4.问题：两个弹簧同时用力拉伸，求弹簧的合力和合力的方向。

解题方法：绘制拉伸弹簧的位移-力图，根据弹簧的弹性系数和拉伸量求解合力大小和方向。

5.问题：一个半径为R的圆盘在水平桌面上绕自身垂直轴心旋转，求其角速度和角加速度。

解题方法：通过绘制角速度-时间和角加速度-时间图像，利用旋转的基本关系式求解。

6.问题：一个抛体做匀速圆周运动，求其速度和加速度的大小。

解题方法：绘制速度-时间和加速度-时间图像，根据圆周运动的特点求解。

7.问题：一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体，另一边有一个质量为2m的物体，求两个物体之间的摩擦力。

解题方法：绘制摩擦力-加速度图像，根据牛顿第二定律和摩擦力公式求解。

8.问题：一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体，通过绳子连接一个质量为2m的物体，求系统的加速度。

解题方法：绘制受力-加速度图像，根据牛顿第二定律和受力平衡条件求解。

9.问题：一个光滑水平桌面上有一个质量为m的物体，与墙面接触，求物体受到的压力大小和方向。

解题方法：绘制压力-受力图像，根据受力平衡条件和压力的定义求解。

10.问题：一个电流为I的导线在磁场中受到力F，求导线的长度和磁场的大小。

解题方法：绘制力-电流图像，利用洛伦兹力公式和导线长度的关系求解。

高中物理物理解题方法：图像法压轴难题知识归纳总结附答案一、题方法：图像法1．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0k E h W ν=-；联立两式可得：0C W h U e eν=-，因此图像的斜率为h e ，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．2．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．3．a、b两车在相部的两平行直车道上同向行驶，其v-t图象如图所示．已知t＝1s时两车并排行驶，不考虑两车道间的距离，则A．t＝0时，b车在a车后B．t＝2s时，a、b两车相距2.5mC．t＝4s时，a、b两车并排行驶D．a、b两车两次并排行驶的位置间距为40m【答案】B【解析】【详解】A．由图象可知，0-1s内a车的位移为x a=10×1m=10m；b车的位移为x b=12×5×1m=2.5m两车在t=1s时并排行驶，所以在t=0时，b车在a车前7.5m，故A错误．C．根据“面积”表示位移，由几何知识可知，1-3s内a、b两车通过的位移相等，而两车在t=1s时并排行驶，所以两车在t=3s时也并排行驶，故C错误．B．1s到2s，两车的位移之差为：151m=2.5m 2x ∆=⨯⨯ 则t ＝2s 时，a 、b 两车相距2.5m ，选项B 正确；D ．102m=20m x =⨯ ，即a 、b 两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为20m ，故D 错误．故选B ．【点睛】本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，同时要把握相遇的条件，如位移关系．4．一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23~t t 时间内向下运动B ．火箭能上升的最大高度为4v 1t 1C ．火箭上升阶段的平均速度大小为22v D ．火箭运动过程中的最大加速度大小为23v t 【答案】B【解析】【详解】A ．在23~t t 时间内火箭的速度为正值，仍在上升，故A 错误；B ．由图看出，在30~t 时间内火箭的速度都是正值，说明火箭一直在上升，图线与坐标轴所围“面积”的大小等于火箭能上升的最大高度，由数学知识得：火箭能上升的最大高度12211111222v v v t h v t t +=++，213v v =， 解得114h v t =，故B 正确； C ．火箭上升阶段的平均速度大小为11433h v v t ==， 故C 错误； D ．由图看出，在23~t t 时间内图线的斜率最大，则火箭的加速度最大，最大加速度大小为21v v a t t ∆==∆， 故D 错误。

高中物理物理解题方法：图像法习题知识归纳总结及答案解析一、题方法：图像法1．一个质量为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/sB ．8m/sC ．16m/sD ．42m/s 【答案】C【解析】【分析】【详解】 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11122212222210222mv ⨯+⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=-，解得第8s 末的速度为16/v m 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．2．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0k E h W ν=-；联立两式可得：0C W h U e eν=-，因此图像的斜率为h e ，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．3．一质量为2kg 的物体静止在水平桌而上，在水平拉力F 的作用下，沿水平方向运动2s 后撒去外力，其v ﹣t 图象如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．在0～6s 内，物体的位移大小为12mB ．在2～6s 内，物体的加速度大小为0.5m/s 2C ．在0﹣6s 内，摩擦力做的功为﹣8JD ．在0～6s 内，摩擦力做的功为﹣4J【答案】B【解析】【详解】A 、根据速度时间图线围成的面积表示位移大小，在0～6s 内，物体的位移大小为126m 6m 2x =⨯⨯=，故选项A 错误； B 、在2～6s 内，物体的加速度大小为2Δ0.5m/s Δv a t==，故选项B 正确； CD 、根据牛顿第二定律得阻力为20.5N 1N f ma ==⨯=，在0～6s 内，摩擦力做功为16J 6J f W fx =-=-⨯=-，故选项C 、D 错误．4．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。

微专题13牛顿运动定律应用之图像问题【核心要点提示】动力学中常见的图象：v －t 图象、x －t 图象、F －t 图象、F －a 图象等．【核心方法点拨】(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原来是否从0开始．(2)理解图象的物理意义，能够抓住图象的一些关键点，如斜率、截距、面积、交点、拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解．【经典例题选讲】【例题1】(2015·新课标全国Ⅰ)(多选)如图a ，一物块在t ＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt 图线如图b 所示．若重力加速度及图b 中的v 0、v 1、t 1均为已知量，则可求出()A ．斜面的倾角B ．物块的质量C ．物块与斜面间的动摩擦因数D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度【解析】由vt 图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a ＝v0t 1，根据牛顿第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma ，即g sin θ＋μg cos θ＝v 0t 1.同理向下滑行时g sin θ－μg cos θ＝v1t 1，两式联立得sin θ＝v 0＋v 12gt 1，μ＝v 0－v 12gt 1cos θ，可见能计算出斜面的倾角θ以及动摩擦因数，选项A 、C 正确；物块滑上斜面时的初速度v 0已知，向上滑行过程为匀减速直线运动，末速度为0，那么平均速度为v 02，所以沿斜面向上滑行的最远距离为x ＝v02t 1，根据斜面的倾角可计算出向上滑行的最大高度为x sin θ＝v 02t 1×v 0＋v 12gt 1＝v 0(v 0＋v 1)4g ，选项D 正确；仅根据vt 图象无法求出物块的质量，选项B 错误．【答案】ACD【变式1】(多选)(2018·广东深圳一模)如图甲所示，质量m ＝1kg 、初速度v 0＝6m/s 的物块受水平向左的恒力F 作用，在粗糙的水平地面上从O 点开始向右运动，O 点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的二次方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g 取10m/s 2，下列说法中正确的是()A．t＝2s时物块速度为零B．t＝3s时物块回到O点C．恒力F大小为2ND．物块与水平面间的动摩擦因数为0.1解析：通过题图可知，物块在恒力F作用下先做匀减速直线运动，然后反向做匀加速直线运动，根据图线求出做匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出恒力F和摩擦力的大小。

速度的大小在数值上等于。

速度的大小在数值上等于 ，即v ＝ ，如右图所示。

，如右图所示。

二、二、 直线运动的v t -图象图象 1． 匀速直线运动的v t -图象图象 ⑴匀速直线运动的v t -图象是与图象是与 。

⑵从图象不仅可以看出速度的大小，而且可以求出一段时间内的位移，其位移为⑷还可以根据图象求加速度，其加速度的大小等于⑷还可以根据图象求加速度，其加速度的大小等于 即a ＝ ，， 越大，加速度也越大，反之则越小越大，加速度也越大，反之则越小越大，加速度也越大，反之则越小 三、区分s-t 图象、v t -图象图象⑴如右图为v t -图象，图象， A 描述的是描述的是 运动；B 描述的是述的是 运动；C 描述的是描述的是 运动。

动。

图中A 、B 的斜率为的斜率为 （“正”或“负”），表示物体作 运动；C 的斜率为的斜率为 （“正”或“负”），表示C 作 运动。

A 的加速度的加速度 （“大于”、“等于”或“小于”）高中物理高中物理运动学运动学图像问题 【基本规律】一、一、 匀速匀速直线直线运动的s-t 图象图象s-t 图象表示运动的图象表示运动的位移位移随时间的变化规律。

匀速直线运动的s-t 图象是一条是一条 2． 匀变速直线运动的v t -图象图象⑴匀变速直线运动的v t -图象是图象是 ⑵从图象上可以看出某一时刻⑵从图象上可以看出某一时刻瞬时速度瞬时速度的大小。

的大小。

⑶可以根据图象求一段时间内的位移，其位移为B的加速度。

的加速度。

图线与横轴t 所围的所围的面积面积表示物体运动的表示物体运动的 。

⑵如右图为s-t 图象， A 描述的是描述的是 运动；B 描述的是 运动；C 描述的是运动。

运动。

图中A 、B 的斜率为的斜率为 （“正”或“负”），表示物体向体向 运动；C 的斜率为的斜率为 （“正”或“负”），表示C 向 运动。

A 的速度的速度 （“大于”、“等于”或“小于”）B 的速度。

的速度。