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5Ω
B ．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0.3W
D ．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 1.5
5ΩΩ0.33
r -== 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 I
U≈
0.125V
I≈
0.28A
所以，小灯泡的功率为：
==⨯≈
0.1250.28W0.035W
P UI
C错误；
D．回路中的总功率为：
==⨯≈
1.50.28W0.42W
P 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2
10m/s ）（ ）
A ．木板获得的动能为2J
B ．系统损失的机械能为4J
C ．木板A 的最小长度为2m
D ．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 2
k E mv ==，选项A 不符合题意；
B.系统损失的机械能2201122J 22
E 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/s
B ．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/s
D ．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010/2
v 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
