高考物理易错题专题三图像法解决物理试题(含解析)及解析

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高考物理易错题专题三图像法解决物理试题(含解析)及解析一、图像法解决物理试题1.图甲为某电源的U I -图线,图乙为某小灯泡的U I -图线,则下列说法中正确的是( )A .电源的内阻为5ΩB .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C .把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3WD .把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.4W【答案】D【解析】【详解】A .根据闭合电路欧姆定律变形:U E Ir =-可得图像与纵轴的交点表示电动势,图像斜率的大小表示内阻,根据甲图电动势为:1.5V E =内阻为:1.0 1.55ΩΩ0.33r -== A 错误;B .根据乙图可知电流越大,小灯泡功率越大,根据欧姆定律变形得:U R I= 可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻,所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,B 错误;C .把电源和小灯泡组成闭合回路,将甲、乙两图叠加到一起:-曲线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数:两U IU≈0.125VI≈0.28A所以,小灯泡的功率为:==⨯≈0.1250.28W0.035WP UIC错误;D.回路中的总功率为:==⨯≈1.50.28W0.42WP EI总D正确。

故选D。

2.某同学站在电梯底板上,如图所示的v-t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向).根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是()A.在0-20s内,电梯向上运动,该同学处于超重状态B.在0-5s内,电梯在加速上升,该同学处于失重状态C.在5s-10s内,电梯处于静止状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D.在10s-20s内,电梯在减速上升,该同学处于失重状态【答案】D【解析】图像的斜率表示加速度,故0~5s内斜率为正,加速度为正,方向向上,处于超重状态,速度为正,即电梯向上加速运动;在5~10s过程中,电梯匀速,该同学加速度为零,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力,处于正常状态;10~20s过程中,斜率为负,速度为正,即电梯向上做减速运动,加速度向下,处于失重状态,D正确.【点睛】在速度时间图象中,直线的斜率表示加速度的大小,根据图象求出电梯的加速度,当有向上的加速度时,此时人就处于超重状态,当有向下的加速度时,此时人就处于失重状态.3.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.4.如图甲,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为2kg m =的另一物体B (可看作质点)以水平速度02m/s v =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乙所示,则下列说法正确的是(g 取210m/s )( )A .木板获得的动能为2JB .系统损失的机械能为4JC .木板A 的最小长度为2mD .A 、B 间的动摩擦因数为0.1【答案】D【解析】【详解】A.由图象可知,A 、B 的加速度大小都为21m/s ,根据牛顿第二定律知二者质量相等均为2kg ,则木板获得的动能为211J 2k E mv ==,选项A 不符合题意;B.系统损失的机械能2201122J 22E mv m v ∆=-⋅⋅=,选项B 不符合题意; C.由v-t 图象可求出二者相对位移为121m 1m 2⨯⨯=,木板A 的最小长度为1m ,所以C 不符合题意; D.分析B 的受力,根据牛顿第二定律,B mg ma μ= 可求出0.1μ=,选项D 符合题意.5.将质量为m =0.1 kg 的小球从地面竖直向上抛出,初速度为v 0=20 m/s ,小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为f =kv ,已知k =0.1 kg/s .其在空气的速率随时间的变化规律如图所示,取g =10 m/s 2,则以下说法正确的是( )A .小球在上升阶段的平均速度大小为10 m/sB .小球在t 1时刻到达最高点,此时加速度为零C .小球落地前匀速运动,落地速度大小v 1=10 m/sD .小球抛出瞬间的加速度大小为20 m/s 2【答案】C【解析】【详解】根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移,则从图象可以看出,位移小于阴影部分面积,而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移,匀减速直线运动的平均速度等于010/2v m s = ,故小球上升过程的平均速度小于10m/s ,故A 错误.球在t 1时刻速率为零,到达最高点,空气阻力为零,只受重力,加速度为g ,故B 错误.由图象可知,小球落地前匀速运动,由 mg=f=kv 1;得v 1=10m/s .故C 正确.小球抛出瞬间,有:mg+kv 0=ma 0;联立解得:a 0=30m/s 2.故D 错误.故选C .【点睛】关于速度时间图象问题,重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度,面积表示位移.要注意公式0 2v v v =+ 只适用于匀变速直线运动. 6.某物体沿一直线运动,其v —t 图象如图所示,则下列说法中错误的是( )A .第2s 内和第3s 内速度方向相同B .第3s 内和第4s 内的加速度大小相同、方向相反C .前4s 内位移为4mD .3s 末物体离出发点最远【答案】B【解析】试题分析:根据速度的正负读出速度的方向.由速度图象的斜率等于加速度,根据数学知识研究加速度方向关系,图象与坐标轴围成的面积表示位移.由图看出,第2s 内和第3s 内物体的速度都正值,都向正方向,方向相同,A 正确;由斜率读出,第3s 内和第4s 内的加速度大小相同、方向相同,B 错误;根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,前4s 内位移113414422x m =⨯⨯-⨯⨯=,C 正确;0-3s 内速度为正,沿正方向运动,3-6s 内速度为负,沿负方向运动,则3s 末物体离出发点最远,D 正确.7.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I 、II 的速度图象如图所示。

在0~t 2时间内,下列说法中正确的是:( )A .I 、II 两个物体所受的合外力都在不断减小B .I 物体的加速度不断增大,II 物体的加速度不断减小C .I 、II 两个物体在t 1时刻相遇D .物体平均速度的大小:I 物体的大于12+2v v ,II 物体的等于12+2v v 【答案】D【解析】【详解】AB.速度-时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动,物体Ⅱ做加速度不变的减速运动,根据牛顿第二定律可知. I 物体所受的合外力都在不断减小,. II 物体所受的合外力合力不变,故AB 错误;C. 图线与时间轴围成的面积表示对应时间内的位移大小,在0~t 1时间内两物体图线与时间轴围成的面积不相等,说明两物体的位移不相等,而从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体,所以I 、II 两个物体在t 1时刻没有相遇,故C 错误;D. v 1均匀增加到v 2,物体的位移就等于图中梯形的面积,平均速度就等于122v v +,所以Ⅰ的平均速度大于122v v +,如图所示;II 物体的图像是一条倾斜直线,表示它做匀减速直线运动,所以II 物体的等于12+2v v ,故D 正确。

8.如图(a)所示,质量为2kg 的小球放在光滑水平面上,在界线MN 的左方始终受到水平恒力F 1作用,在MN 的右方除受F 1外还受到与F 1在同一条直线上的水平恒力F 2的作用.小球从A 点由静止开始运动,运动的v-t 图像如图(b)所示,由图可知,下列中说法正确的是( )A .F 2的大小为6NB .F 1与F 2大小的比值为3:5C .t=2.5s 时,小球经过界线MND .小球向右运动的过程中,F 1与F 2的冲量相同【答案】B【解析】【详解】 A .因不知道1v 的大小,因此本题F 1和F 2的大小求不出,故A 错误;B .物体在0-2.5s 内一直向右运动,在2.5-5s 内向左运动,其中在4s 的时候越过MN 向左运动,最终5s 时减速为0;取向右为正方向,在0-2.5s 内对物体写动量定理有121200 2.5 1.5:3:5F F F F -=⨯-⨯⇒=,故B 正确;C .物体在MN 左侧受到恒力F 1的作用做匀加速直线运动,物体在MN 的右侧受F 1和F 2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化,因此结合v -t 图像可知物体在1s 时越过的MN ,故C 错误;D.小球向右的过程中F1的冲量和F2的冲量大小相等,但方向不一样,故D错误.9.A,B两个物体朝同一方向做匀变速直线运动,=0时两者间的距离为s0,速度分别为v1、,如图所示,它们的v-t图象如图所示,阴影部分面积为s1,t2=2t1,到t3时刻A、B 还没相遇。

由图可知()A.t1时刻A,B间的距离等于s1B.t1时刻A,B间的距离最小C.t2时刻A,B间的距离等于s0D.t2时刻A,B间的距离等于2s1【答案】C【解析】【分析】利用在v-t图象中图象与坐标轴围成的面积表示位移;图象的斜率等于加速度;根据两物体的速度大小,判断何时两者相距最远.【详解】在v-t图象中图象与坐标轴围成的面积表示位移,时刻B物体的速度大于A物体的速度,所以此时AB物体相距的距离为,A错误;当两物体的速度相等时,两物体相距最远,即时刻相距最远,并非最小,B错误;由于,据图象可知时刻图象中所围的面积相等,所以两物体相距的距离为时两者间的距离为,C正确D错误;10.一个以初速度v0沿直线运动的物体,t秒末的速度为v,其v-t图象如图所示,则关于t秒内物体运动的平均速度,以下说法正确的是( ).A. B. C. D.无法确定【答案】A【解析】【详解】连接图线的起点和终点,该连线表示做匀加速直线运动,其平均速度为,匀加速直线运动的图线围成的面积小于非匀变速直线运动图线围成的面积,而时间相等,则知该非匀变速直线运动的平均速度,故A 正确,B 、C 、D 错误;故选A 。

【点睛】速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,将该运动与匀加速直线运动相比较,分析平均速度的大小。

11.一枚火箭由地面竖直向上发射的速度-时间图像如图所示,则火箭运动情况正确的说法是( )A .火箭的速度先逐渐增大,然后又逐渐减小B .火箭在t 2时刻上升至最高点BC .火箭在B 点的速度达到最大值D .火箭在AB 段的加速度比OA 段的加速度要小【答案】AC【解析】【详解】A.由图象看出,在10t -时间内火箭的速度逐渐增大,1C t t -时间内火箭的速度逐渐减小,故A 正确。