高考物理图像法解决物理试题解题技巧及经典题型及练习题

高考物理图像法解决物理试题解题技巧及经典题型及练习题

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25m

C．t＝20s时两车相距50 m

D．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

1

51025m

s=??=，故B正确；

2

C.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

U（即图1 所示的电路中电流表G 2．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 Hz

B ．该金属的截止频率约为5．50× 1014 Hz

C ．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 e

ν=-，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．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．如图所示，水平传送带以v 0速度向右匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性档杆，在t =0时刻,将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性档杆所在的位置时与档杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，工件运动的v -t 图象下列可能的是

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】C

【解析】

【详解】

工件与弹性挡杆发生碰撞后，其速度的方向发生改变，应取负值．故A 错误，B 错误；工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速不变，故C 正确，D 错误，故选C.

5．两个质点A 、B 放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，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 ．A 、

B 加速时的加速度大小之比为2:1，A 、B 减速时的加速度大小之比为1:1 B ．在03t t =时刻，A 、B 相距最远

C ．在05t t =时刻，A 、B 相距最远

D ．在06t t =时刻，A 、B 相遇

【答案】D

【解析】

【详解】

A 、由v t -图像可知，加速时A 、

B 的加速度大小之比为10：1，减速时A 、B 的加速度大小之比为1：1，故 A 错误；

BC 、由A 、B 的运动关系可知，当A 、B 速度相同时，A 、B 间的距离最大，故B 、C 错误； D 、由题意可知A 、B 是从同一位置同时开始运动的，由速度一时间图像可以算出运动位移，可知06t 时刻，A 、B 的位移003A B x x v t ==，因此在此时刻A 、B 相遇，故 D 正确． 故选D

6．从地面上以初速度v 0竖直上抛一质量为m 的小球，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，小球在t 1时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为v 1，且落地前小球已经做匀速运动，已知重力加速度为g ，下列关于小球运动的说法中不正确的是（ ）

A ．t 1时刻小球的加速度为g

B ．在速度达到v 1之前小球的加速度一直在减小

C ．小球抛出瞬间的加速度大小为011g v v ?

?+ ???

D ．小球加速下降过程中的平均速度小于

12v 【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

t 1时刻，小球的速度为零，则受到的阻力为零，小球只受重力，加速度为g ，故A 正确；速度时间图象斜率表示加速度，根据图象可知在速度达到v 1之前，图象的斜率减小，则小球的加速度一直在减小，故B 正确；空气阻力与其速率成正比，最终以v 1匀速下降，有：mg=kv 1；小球抛出瞬间，有：mg+kv 0=ma 0；

联立解得：a 0＝011g v v ?

?+ ???

，故C 正确；下降过程若是匀加速直线运动，其平均速度为12v ，而从图中可以看出其面积大于匀加速直线运动的面积，即图中的位移大于做匀加速的

位移，而平均速度等于位移比时间，故其平均速度大于匀加速的平均速度，即大于12

v ，故D 错误．此题选择错误的选项，故选D.

【点睛】 关于速度时间图象，重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度，面积表示位移，注意t 1时刻图象的斜率不为零，加速度不为零，难度适中．

7．如图所示为某物体做直线运动的v －t 图象，关于物体在前4 s 的运动情况，下列说法中正确的是( )．

A ．物体始终向同一方向运动

B ．物体的加速度大小不变，方向改变

C ．物体在前2 s 内做减速运动

D ．t ＝2 s 时的速度、加速度都为零

【答案】C

【解析】

【分析】

根据速度的正负判断速度的方向．速度图象的斜率等于加速度．根据图线速度变化的变化分析物体做什么运动。

【详解】

A 项：由图可知，前2s 速度为负，后2s 速度为正，所以物体的速度方向改变，故A 错误；

B 项：图线的斜率等于加速度，由图可知，图线的斜率不变，故物体的加速度大小不变，方向不变，故B 错误；

C 项：物体在前2s 内向负方向做匀减速运动，故C 正确；

D 项：由图可知，t=2s 时的速度为零，但加速度不变，故D 错误。

故应选C 。

【点睛】

根据速度图象直接速度加速度的方向，由斜率大小求出加速度的大小是基本能力，要熟练掌握。

8．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02

v 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12

t 时刻，图线的斜率为02

v ；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＞02

v t 1;故D 错误.

9．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。

10．质量m =1kg 的物体静止放在粗糙水平地面上。现对物体施加一个随位移变化的水平外力F 时物体在水平面上运动。已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。若F -x 图象如图所示。且4～5m 内物体匀速运动。x =7m 时撤去外力，取g =10m/s 2，则下列有关描述正确的是（ ）

A ．物体与地面间的动摩擦因数为0.1

B 2m/s

C ．x =3m 时物体的速度最大

D ．撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s

【答案】B

【解析】

【详解】

A. 由图象知4~5m 内外力恒定，又物体匀速运动，由

F mg μ=

知动摩擦因数为0.3，故A 不符合题意；

B. 前7m 内外力和阻力共同作用，物体做变速运动，且F ?x 图围成的面积表示外力所做的功，由动能定理

23535313131237J 2222mv ++???+?+?+?-?= ???

解得2m/s v =，故B 符合题意；

C. 由图知前3m 内物体做加速度逐渐增大的加速运动，3~4m 内做加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动时速度最大，故C 不符合题意；

D. 撤去外力后物体匀减速停下，由动量定理有

mv mgt μ= 解得23

t =，故D 不符合题意。

11．一质点沿x 轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其x t 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 2

B ．质点在1s 末速度为1.5m/s

C ．质点在第1s 内的平均速度0.75m/s

D ．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：02

x a v t t =+，对比可得：20.5m/s 2

a =，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 22

v v v ++===，故C 错误.

12．如图a ，物体在水平恒力F 作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在t =1s 时刻撤去恒力F ，物体运动的图象如图b ，重力加速度，则

A ．物体在3s 内的位移3m s =

B ．恒力F 与摩擦力f 大小之比:3:1F f =

C ．物体与地面的动摩擦因数为0.3μ=

D ．3s 内恒力做功与克服摩擦力做功之比:3:2F f W W =克

【答案】BC

【解析】

【详解】

A.根据v t -图象与时间轴所围的面积表示位移，可得物体在3s 内的位移： 63m 9m 2

s ?=

= 故A 错误； B.物体在第1s 内和后2s 内的位移分别为：

1161m 3m 2

s =??= 262m 6m 2

s ?=

= 对整个过程，由动能定理得： 10Fs fs -=

解得：

:3:1F f =

故B 正确；

C.对后2s 内物体的运动过程，由动能定理得：

22102

mgs mv μ-=- 解得：

0.3μ=

故C 正确；

D.对整个过程，由动能定理得：

0F f W W -=克

可得：

:1:1F f W W =克

故D 错误．

13．某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F 随时间t 变化的图象如图所示，研究物体在0~8秒内的运动，下面判断正确的是（ ）

A ．物体在0~4s 内，合力F 所做的功等于零，冲量也等于零

B．物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零C．物体在第4s末离出发点最远，速率最大

D．物体在第8s末速度和加速度都为零，且离出发点最远【答案】BD

【解析】

【详解】

A.物体在0～4s内F先增大后减小，方向不变，根据牛顿第二定律

F

a

m

得知，加速度先

增大后减小，方向不变，物体做变加速直线运动．根据动能定理，合力F所做的功等于动能的变化量，不等于零，冲量I=Ft也不等于零，故A错误；

B.在4～8s内F方向与0～4s内相反，关于4s对称的时刻，加速度大小相等，方向相反，8S 时速度为零．根据动能定理和动量定理，物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零．故B正确；

C.据B中分析，0~8秒内物体速度方向始终未变，根据对称性可知，8s末物体的速度为零，加速度为零，离出发点最远，4s末速度最大，故C错误，D正确；

故选BD.

14．甲、乙两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向作直线运动，其 v﹣t 图象如图所示，下列说法正确的是（）

A．开始阶段乙运动在甲的前面，20s 后乙落在甲的后面

B．40s末乙追上甲

C．20s末乙追上甲，且甲、乙运动速度相等

D．乙在追甲的过程中，20s末两物体相距最远

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

ABC．由图知，开始阶段甲的速度大于乙的速度，20s后乙的速度大于甲的速度，而甲、乙两物体同时由同一地运动，在40s末甲乙两物体面积（位移）相同，此时相遇，所以在0-40s内甲一直在乙的前面．故AC错误, B正确．

D．前20s内甲物体速度大、乙的速度小，所以两物体间的距离逐渐增大，20s-40s内，物体乙速度大，两物体间距减小，故20s两物体相距最远，故D正确；

故选BD．

考点：v-t图像；追击及相遇问题

15．a，b，c三辆汽车在同一平直训练场地上行驶，它们的v-t图像分别为图中的a、b、c，由图像可知( )

A．三辆汽车中b车加速度最大

B．c汽车做加速度变大的加速直线运动

C．0～4 s内a、b两汽车运动方向相同

D．第3 s末，b、c两汽车的加速度相同

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

A．从图像可知，b车加速度最大，选项A正确；

B．c图线的斜率不变且大于0，则其加速度不变，说明c做加速直线运动，选项B错误；C．0～4 s内，a，b的速度均一直为正，说明两车的运动方向相同，选项C正确；D．由于图线b的斜率大于图线c的斜率，因此b的加速度大于c的加速度，选项D错误.

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