1、【物理】高考必刷题物理图像法解决物理试题题一、图像法解决物理试题1如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A01 s内的平均速度是2 m/sB02 s内的位移大小是4 mC01 s内的运动方向与2 s4 s内的运动方向相反D01 s内的加速度大小大于2 s4 s内加速度的大小【答案】D【解析】01s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小等于位移:,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知01s内的运动方向与24s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知01s内的加速度大于24s内的加速度,故D
2、正确。所以D正确,ABC错误。2如图所示,分别为汽车甲的位移时间图象和汽车乙的速度时间图象,则A甲的加速度大小为B乙的加速度大小为C甲在4s内的位移大小为40mD乙在4s内的位移大小为20m【答案】B【解析】A、在图象中,斜率表示速度,由图象可知:甲做匀速直线运动,加速度为0,故A错误;B、在速度-时间图象中,斜率表示加速度,乙的加速度大小为 a,故B正确;C、甲在内的位移大小为,故C错误;D、由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:乙在内的位移大小为,故D错误点睛:本题的关键要明确图象与图象的区别,知道v-t图象的斜率表示加速度,图象的斜率表示速度,两种图象不能混淆3从1907 年起,密立根就
3、开始测量金属的遏止电压 (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,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427 1014 HzB该金属的截止频率约为550 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,截止频率为,因此;光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是,光电效应方程为;
4、联立两式可得:,因此图像的斜率为,错误;当可解得,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S1、S2,下列说法正确的是A若S1=S2,则甲、乙两车一定在t2时刻相遇B若S1S2,则甲、乙两车在0-t2时间内不会相遇C在t1时刻,甲、乙两车加速度相等Dt1-t2时间内,甲车的平均速度vS2,在0-t2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-t2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,
5、在t1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-t2时间内,甲车的平均速度;由速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知,在0-t2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,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5如图所示,水平传送带以v0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
6、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ABCD【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.6一枚火箭由地面竖直向上发射,其vt图象如图所示,则A火箭在时间内向下运动B火箭能上升的最大高度为4v1t1C火箭上升阶段的平均速度大小为D火箭运动过程中的最大加速度大小为【答案】B【解析】【详解】A在 时间内火箭的速度为正值,仍在上升,故A错误;B由图看出,在时间内火箭的速
7、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,解得,故B正确;C火箭上升阶段的平均速度大小为,故C错误;D由图看出,在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,故D错误。7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F1作用,在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2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( )AF2的大小为6NBF1与F2大小的比值为3:5Ct=2.5s时,小球经过界线
8、MND小球向右运动的过程中,F1与F2的冲量相同【答案】B【解析】【详解】A因不知道的大小,因此本题F1和F2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,故B正确;C物体在MN左侧受到恒力F1的作用做匀加速直线运动,物体在MN的右侧受F1和F2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8从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m
9、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t1时刻到达最高点后再落回地面,落地速率为v1,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( )At1时刻小球的加速度为gB在速度达到v1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D小球加速下降过程中的平均速度小于【答案】D【解析】【分析】【详解】t1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v1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
10、成正比,最终以v1匀速下降,有:mg=kv1;小球抛出瞬间,有:mg+kv0=ma0;联立解得:a0,故C正确;下降过程若是匀加速直线运动,其平均速度为,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,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t1时刻图象的斜率不为零,加速度不为零,难度适中9如图所示为某物体做直线运动的vt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
11、大小不变,方向改变C物体在前2 s内做减速运动 Dt2 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
12、握。10一小球从空中自由下落一段距离后,落入淤泥,落到淤泥底时速度恰好为零,设小球在淤泥中加速度恒定,则下列vt图象中正确反映小球的运动(以向下方向为正方向)的是 ()ABCD【答案】D【解析】【分析】【详解】B、C、以向下方向为正方向,小球先在空中做自由落体运动,速度为正数越来越大,加速度为g,故B、C错误.A、D、进入淤泥后做匀减速运动直到末速度为零,此过程速度为正,加速度为负,故A错误,D正确.故选D.【点睛】注意在速度-时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;切线斜率表示加速度,加速度向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负,学会作图
13、11物体甲的xt图象和物体乙的vt图象分别如图示,则下列说法正确的是( )A甲在整个t6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4mB甲在整个t6s时间内有往复运动,它通过的总位移为零C乙在整个t6s时间内有往复运动,它通过的总位移为零D乙在整个t6s时间内加速度方向一直不变,它通过的总路程为6m【答案】ACD【解析】【分析】【详解】位移时间图像斜率表示速度,甲图中斜率为定值,即甲的速度不变,是匀速直线运动,所以甲在整个t6s时间内运动方向一直不变,通过的总位移是初末位置差即,选项A对B错速度时间图像斜率表示加速度,对照乙图,斜率不变即加速度不变,速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移,
14、时间轴以上面积为正,所以前三秒位移为,后三秒位移,根据速度时间图像,前三秒速度为负方向,后三秒为正方向,所以总路程为,总位移为,选项CD对12甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图像如图所示,则( )A甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动B乙在t=0到t=7s之间的位移为零C甲在t=0到t=4s之间做往复运动D甲、乙在t=6s时的加速度方向相同【答案】BD【解析】【详解】A在t=0到t=1s之间,甲始终沿正方向运动,而乙先沿负方向运动后沿正方向运动,故A错误;B根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,t轴上方的“面积”表示位移是正值,t轴下方的“面积”表示位
15、移是负值,则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零,故B正确;Ct=0在到t=4s之间,甲的速度始终为正值,说明甲一直沿正方向做单向直线运动,故C错误;D根据斜率等于物体的加速度知,甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向,方向相同,故D正确【点睛】本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向,图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,斜率等于物体的加速度进行分析13甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度时间图象如图所示,则下列说法中正确的是()A两物体两次相遇的时刻是2 s末和6 s末B4 s末甲在乙前面C在06 s内,两物体相距最远的时刻是1 s末D乙物体先向前运动2 s,
16、随后向后运动【答案】BC【解析】【详解】v-t图象中图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,t=2s时乙的位移为,甲的位移为x=22=4m,两者位移相同,又是从同一地面出发,故2s末时二者相遇,同理可判断6s末二者也是相遇,故A正确;4s时甲的位移为x=42=8m,乙的位移为:,甲的位移小于乙的位移,所以甲在乙后面,故B错误;1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积,而4s末两物体相距的距离等于2-4之间三角形的面积,明显4s末二者的距离最大,故C正确;乙的速度一直为正,说明其运动方向始终未发生变化,故D错误所以AC正确,BD错误14a、b两个物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所
17、示,下列说法正确的是( )Aa、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度B20s时,a、b两物体相距最远C60s时,物体a在物体b的前方D若题图为位移时间图象,则物体a、b在40s时相遇【答案】CD【解析】【详解】A.、加速时,图线的斜率大于图线的斜率,则的加速度大于的加速度;故A项错误;B.在内,静止,向正方向做匀加速运动,在内的速度大于的速度,两者间距增大;后,的速度小于的速度,两者间距减小,则时,、两物体相距最远;故B项错误;C.时,图线与时间轴围成的面积大于图线与时间轴围成的面积,则的位移大于的位移,物体在物体的前方;故C项正确;D.若题图为位移时间图象,则物体、在40s时相遇;故D
18、项正确.15静止在水平面的A.B两个物体,分别在水平拉力的作用下,从同一位置开始运动,其运动的v-t图象如图所示,已知两物体的质量相等,与水平面之间的动摩擦因数也相同,下列判断中正确的是A在t0时刻,物体A与物体B相遇B在t0时刻,物体A与物体B的加速度大小相等C在t0时间内,物体B所受的水平拉力逐渐减小D在时间内,物体B克服摩擦力所做的功比物体A克服摩擦力所做的功多【答案】CD【解析】【详解】A.根据图象的面积表示位移可知在时间内物体与物体的位移关系:由于物体与物体从同一位置开始运动,所以在时刻,物体与物体不相遇,故A错误;B.图象的斜率表示加速度,在时刻,物体斜率大于物体的斜率,所以物体加速度大于物体的加速度,故B错误;C.图象的斜率表示加速度,物体的斜率逐渐变小,加速度也逐渐变小,根据牛顿第二定律则有:物体所受的水平拉力也逐渐减小,故C正确;D.图象的面积表示位移,由图知,而克服摩擦力做功为:所以物体克服摩擦力所做的功比物体克服摩擦力所做的功多,故D正确。
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