高中物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题
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高中物理图像法解决物理试题解题技巧及练习题一、图像法解决物理试题1.平直的公路上有a 、b 两辆汽车同向行驶,t =0时刻b 车在前a 车在后,且两车相距s 0。
已知a 、b 两车的v -t 图象如下图所示,在0~t 1时间内,b 车的位移为s ,则下列说法中正确的是( )A .0~t 1时间内a 车的位移为3sB .若a 、b 在t 1时刻相遇,则s 0=sC .若a 、b 在12t 时刻相遇,则023s s = D .若a 、b 在12t 时刻相遇,它们将在123t 时刻再次相遇 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.v −t 图象围成的面积表示位移,在0~t 1时间内a 围成的面积是b 的三倍,故A 正确;B.若a 、b 在t 1时刻相遇,则0s 等于该段时间内a 、b 位移差,则s 0=2s ,故B 错误;C.若a 、b 在12t 时刻相遇,该段时间内b 的位移为14s ,a 的位移为74s ,所以032s s =,故C 错误; D.如图若在12t 时刻相遇,它们将在132t时刻再次相遇,D 错误。
故选A. 【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点:一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化;二、图像的斜率表示物体运动的加速度;三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移。
2.甲、乙两个物体由同一地点沿同一方向做直线运动,其v -t 图象如图所示,关于两物体的运动情况,下列说法正确的是( )A.t=1s时,甲在乙前方B.t=2s时,甲、乙相遇C.t=4s时,乙的加速度方向开始改变D.0-6s内,甲、乙平均速度相同【答案】B【解析】【分析】【详解】A.甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动,当位移相等时,两者相遇,根据速度时间图象与坐标轴围成面积表示位移,可知,在t=1s时,乙的位移大于甲的位移,说明乙在甲的前方,故A错误;B.根据速度图象与坐标轴围成面积表示位移可知,在t=2s时,乙的位移等于甲的位移,说明两者相遇,故B正确;C.速度图象的斜率表示加速度,由数学知识得知,在t=2s~t=6s内,乙的加速度方向一直沿负方向,没有改变,故C错误.D.由图可知,0~6s内,甲的位移一定大于乙的位移,而时间相等,因此甲的平均速度大于乙的平均速度,故D错误。
故选B。
【点睛】本题是速度-时间图象问题,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,即可分析两物体的运动情况.U(即图1 所示的电路中电流表G 3.从1907 年起,密立根就开始测量金属的遏止电压C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Uν-图像如图2 所性.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0kE h W ν=-;联立两式可得:0C W h U e eν=-,因此图像的斜率为he ,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.4.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.5.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S 1、S 2,下列说法正确的是A .若S 1=S 2,则甲、乙两车一定在t 2时刻相遇B .若S 1>S 2,则甲、乙两车在0-t 2时间内不会相遇C .在t 1时刻,甲、乙两车加速度相等D .t 1-t 2时间内,甲车的平均速度v <122v v + 【答案】D 【解析】 【分析】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−t 2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t 2时刻是否相遇,故A 错误;B 、若S 1>S 2,在0-t 2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-t 2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t 1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-t 2时间内,甲车的平均速度122v v v +=甲;由速度−时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,在0-t 2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122v v +,故D 正确; 【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.6.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=2.5m2x∆=⨯⨯则t=2s时,a、b两车相距2.5m,选项B正确;D.102m=20mx=⨯,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.7.两个质点A、B放在同一水平面上,从同一位置沿相同方向做直线运动,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 .在6s 末,质点A 的加速度大于质点B 的加速度 B .在0-12s 时间内,质点A 的平均速度为76ms C .质点A 在0-9s 时间内的位移大小等于质点B 在0-3s 时间内的位移大小 D .在12s 末,A 、B 两质点相遇 【答案】A 【解析】 【详解】A 、根据v-t 图象中图线的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,加速度越大,可知质点A 在6 s 末的加速度是13m/s 2,质点B 在6 s 时末的加速度是2431a /1239B m s -==-,所以A 的加速度较大,故A 正确;B 、在0~12s 时间内,质点A 的位移为1614310.522x m m m ⨯+=+⨯=,平均速度为10.57//128x v m s m s t ===,故B 错误; C 、质点A 在0-9s 时间内的位移大小1632A x m m ⨯==,质点B 在0-3s 时间内的位移大小13362B x m m +=⨯=,故C 错误; D 、在12s 末,A 、B 两质点相距的距离等于它们的位移之差,为13341614(39)(3)272222B A s x x m m m ''++⨯+=-=⨯+⨯-+⨯=,故D 错误。
【点睛】在速度-时间图象中,图线的斜率表示加速度,图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移;根据几何关系求出质点A 、B 在0~12s 内的位移,再由位移与时间之比求其平均速度,根据位移关系分析何时两质点相遇。
8.甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动,其v -t 图象如图所示。
关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )A.在内,甲、乙两物体一直在做减速运动B.前2秒甲乙路程一样大C.甲在2秒末运动方向发生变化D.前2秒甲一直比乙快【答案】B【解析】【详解】A.在2s~6s内,甲物体一直在做减速运动,乙物体先做减速运动后沿负向做匀加速运动,故选项A错误;B.根据图象与坐标轴围成面积代表位移,知前2秒甲乙位移相等,由于两个物体都做单向直线运动,则位移相等,故选项B正确;C.甲在2秒末前后速度均为正,则知甲在2秒末运动方向没有发生变化,故选项C错误;D.由图像可知,第一秒内乙的速度大于甲的速度,故选项D错误。
9.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其 v-t 图像如图所示。
已知两车在t=3s时并排行驶,则()A.在t=1s 时,甲车在乙车后B.在t=0 时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为45m【答案】B【解析】【分析】在速度时间图象中,图象与坐标轴围成面积表示位移,根据位移关系分析两车位置关系.可结合几何知识分析两车另一次并排行驶的时刻.并求出两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离.【详解】A. 根据“面积”大小表示位移,由图象可知,1s到3s甲、乙两车通过的位移相等,两车在t=3s时并排行驶,所以两车在t=1s时也并排行驶,故A错误;B. 由图象可知,甲的加速度a 甲=△v 甲/△t 甲=20/2=10m/s 2;乙的加速度a 乙=△v 乙/△t 乙=(20−10)/2=5m/s 2;0至1s ,甲的位移x 甲=12a 甲t 2=12×10×12=5m ,乙的位移x 乙=v 0t+12a 乙t 2=10×1+12×5×12=12.5m ,△x=x 乙−x 甲=12.5−5=7.5m ,即在t=0时,甲车在乙车前7.5m ,故B 正确;C.1s 末甲车的速度为:v=a 甲t=10×1=10m/s,乙车的速度v′=10+5×1=15m/s;1−2s 时,甲的位移x 1=10×1+12×10×12=15m ;乙的位移x 2=15×1+12×5×1=17.5m;在1s 时两车并联,故2s 时两车相距2.5m ,且乙在甲车的前面,故C 错误;D. 1s 末甲车的速度为:v=a 甲t=10×1=10m/s,1到3s 甲车的位移为:x=vt+12a 甲t 2=10×2+12×10×22=40m ,即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m ,故D 错误。